Durante esta era de Industria 4.0, la digitalización de la tercera revolución industrial está convergiendo con sistemas inteligentes y autónomos, así como con datos y aprendizaje automático para generar una era sin precedentes en la automatización industrial.
En este artículo, repasaremos 7 tendencias clave que darán forma a la automatización industrial. Estas tendencias brindarán a los compradores una idea de hacia dónde se dirige la industria y qué buscarán los consumidores para optimizar sus operaciones.
Tabla de contenidos:
Visión general del mercado de la automatización industrial
Principales tendencias que dan forma a la automatización industrial
La nueva era en la automatización industrial
Visión general del mercado de la automatización industrial
El tamaño del mercado mundial de automatización industrial ha mostrado perspectivas positivas durante el período de pronóstico 2020-2025. De acuerdo a Statista, se espera que el mercado experimente un crecimiento en valor de US$ 175 mil millones en 2020 a un estimado de US$ 265 mil millones para 2025.
Con un crecimiento a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 9%, el mercado muestra fuertes indicios de crecimiento constante. Incluso a pesar de la crisis sanitaria mundial y las interrupciones resultantes de la cadena de suministro, hay señales de que el mercado se está recuperando.
Fortune Business Insights descubrió que los impulsores clave detrás del crecimiento del mercado son la llegada de la tecnología 5G combinada con la mayor adopción de la Industria 4.0 entre las empresas.
Principales tendencias que dan forma a la automatización industrial
Ahora que tenemos una idea del mercado global de automatización industrial en general, podemos profundizar en las tendencias clave que influirán en la dirección de la industria manufacturera en general.
1. Internet industrial de las cosas
La Industria 4.0 verá la convergencia de la tecnología de la información y la tecnología de operaciones (convergencia de IoT) a un nivel que provocará una transformación digital sin precedentes. Industrial IoT ayudará a conectar los activos industriales de las empresas de una manera transparente, fácil y que aumente la productividad. Las empresas podrán simplificar su software de planta durante todo el ciclo de vida y aumentar la interoperabilidad y flexibilidad de sus operaciones.
Se espera que la industria manufacturera mundial ahorre una asombrosa US $ 500 mil millones cada año gracias a la automatización impulsada por IoT. IoT puede ayudar a las industrias a identificar ineficiencias innecesarias, prevenir fallas en los equipos y garantizar calidad del producto. En respuesta a Encuesta de RT Insight, los beneficios más citados por los adoptantes de IoT industrial incluyen:
- Reducción de costos operativos (53%)
- Mejorar la recopilación de datos (48 %)
- Aumento de los ingresos de los flujos existentes (42 %)
La inteligencia artificial (IA) también será un componente crucial de Industrial IoT, ya que varias soluciones industriales utilizarán análisis aún más avanzados, así como computación en la nube y de borde para el análisis de datos de sus máquinas.
Perspectivas del mercado futuro proyecta que el mercado global de IA en IoT, que actualmente está valorado en 78 mil millones de dólares, alcanzará aproximadamente 142.4 mil millones de dólares en 2032. Este crecimiento es comprensible considerando que el aprendizaje automático (que es un subconjunto de la IA) y la IoT están permitiendo empresas para hacer pronósticos operativos que sean 20 veces más rápido que la tecnología tradicional y ofrecen mayor precisión.
2. Cambio de automatizado a autónomo
Los avances que han tenido lugar dentro de la digitalización junto con los nuevos estándares de automatización de procesos abiertos han brindado a los fabricantes la oportunidad de cambiar sus operaciones de "automatizadas" a "autónomas".
A través de la IA y los datos de las máquinas, la convergencia del IoT industrial y la transformación digital antes mencionadas están permitiendo a los fabricantes crear sistemas autónomos que son capaces de tomar decisiones operativas o de producción clave, mientras que los humanos simplemente actúan como supervisores.
Se estima que los sistemas autónomos en la industria automotriz de EE. UU. proporcionan ahorros anuales generales de hasta 1 billones de dólares, que tendrá un impacto significativo en la economía. Las plantas en operación podrán mejorar significativamente la confiabilidad y previsibilidad de sus operaciones. Las máquinas podrán entrenarse con datos históricos clave combinados con datos en tiempo real, así como con aplicaciones habilitadas para IA para, en última instancia, aumentar la eficiencia de las operaciones.
3. Menor costo de los brazos robóticos
Engineering 360 informa que el costo de los robots se ha reducido en más de un 25 % desde 2014, y se espera que disminuya aún más en un 22 % adicional para 2025. El mercado de la robótica industrial se valoró en US$ 24.35 millones en 2020 y está se proyecta que alcance los US$ 52.85 mil millones en 2026, creciendo a una CAGR del 14.1 % durante el período de pronóstico 2021–2026.
Si bien la demanda de robots industriales ha ido en aumento, la disminución del costo de brazos robóticos industriales particularmente ha permitido el uso de brazos robóticos ser aún más generalizado dentro de la industria manufacturera.
Utilizando tecnologías de red y visión artificial, brazos robóticos industriales ayudar a las empresas a automatizar los procesos clave que, en última instancia, contribuyen a una mayor seguridad de los trabajadores, una producción más rápida y una mayor productividad. En cifras reales, el Boston Consulting Group estima esa brazos robóticos industriales podría generar un ahorro promedio global en costos laborales de alrededor del 16 % para 2025. En los EE. UU., estos ahorros podrían llegar al 22 %, y en China al menos al 18 %.
Los fabricantes pueden comprar brazos robóticos de bajo costo para una serie de aplicaciones, desde brazos de carga a soldadores de precisión. A la larga, esto ayudará a las empresas a fortalecer su ventaja competitiva, ya que podrán mantener sus costos bajos y trasladar este costo-beneficio a los compradores.
4. Mayor adopción de robots colaborativos
Robots colaborativos (también conocidos como "cobots") están experimentando una mayor adopción en la automatización industrial. Como máquinas que están destinadas a permitir la interacción directa entre humanos y robots dentro de un espacio operativo compartido, cobots están facilitando la transición a operaciones automatizadas o autónomas para empresas de todo el mundo.
Cobots son una tendencia relativamente nueva en robótica, pero se están generalizando cada vez más en las aplicaciones de fabricación industrial. Se están desplegando para diversas tareas en una serie de industrias, incluidas automotor, electrónica, fabricación en general, fabricación de metales, embalaje y co-packing, plásticos y alimentación y agricultura.
En la industria manufacturera, se están utilizando para recolección y colocación, en la industria alimentaria se utilizan para rebanar y corte, y en la industria de la salud, se están utilizando para cirugía. Cuando se aplica en Fabricación, una máquina que cuesta US$ 50,000 puede generar hasta US$ 150,000 en ahorros en costos de empaque.
Una de las razones de su popularidad es que los cobots están diseñados pensando en los operadores humanos y ayudan a garantizar el papel del trabajo humano al tiempo que ayudan en la eficiencia, precisión y seguridad de las operaciones.
5. Avances en visión artificial
Los avances significativos en la visión artificial están permitiendo que las máquinas automatizadas realicen operaciones con mayor precisión y para tareas más complicadas.
La visión artificial (MV) se refiere a la tecnología y los métodos que se utilizan en la automatización industrial para proporcionar inspección y análisis automáticos basados en imágenes para aplicaciones que incluyen control de procesos, inspecciones automáticas, seguimiento de piezas y guía robótica.
Debido a los beneficios de la alta velocidad, la eficiencia mejorada y la precisión que permite, en los próximos años la tecnología de visión artificial se implementará e integrará cada vez más con los sistemas automatizados.
6. Mayor dependencia de la impresión 3D
Una de las tecnologías innovadoras que impactará en la automatización industrial es la impresión 3D. Mundo de automatización señala que la impresión 3D cambiará las reglas del juego dentro del mercado de la automatización global, ya que reducirá significativamente los costos de producción.
La automatización industrial está cambiando rápidamente y la capacidad de crear rápidamente prototipos para I+D que permite la impresión 3D permite a las empresas adaptarse rápidamente a las demandas cambiantes de la industria. La impresión 3D ahora se está utilizando en embalaje, educación, medicinay construcción.
Debido a la creación de prototipos más rápida, los fabricantes pueden probar sus conceptos con más rigor antes de pasar a la etapa de implementación y producción a gran escala. Los beneficios de esto son que los nuevos diseños se lanzan al mercado más rápido, los costos de I+D se reducen, 40-70% menos material se utiliza en la fabricación de productos en comparación con los métodos tradicionales, y los compradores pueden reemplazar piezas en sus máquinas automatizadas más rápido.
7. Adopción continua de sistemas de fabricación flexibles
La adopción de sistemas de fabricación flexibles (FMS) ha continuado entre las empresas de fabricación de todo el mundo. FMS es un método de producción que aumenta la adaptabilidad a los cambios en la cantidad o el tipo de producto que se fabrica.
Los FMS ofrecen flexibilidad de la máquina, que se refiere a cuánto puede cambiar un sistema para crear nuevos tipos de productos o para cambiar el orden de las operaciones de una pieza específica. Los FMS también ofrecen flexibilidad de enrutamiento, que se refiere a la capacidad de un sistema para usar múltiples máquinas para realizar las mismas operaciones en una sola pieza.
Si bien estos sistemas pueden considerarse costosos, sirven para aumentar la productividad y reducir el costo de las operaciones. Su capacidad para adaptarse a los cambios también ayuda a las empresas a evitar productos defectuosos y tiempo y recursos desperdiciados.
cerebrokart informes que los FMS brindan una mayor utilización de la máquina en comparación con las máquinas en producciones por lotes convencionales, lo que permite a las empresas acercarse hasta 80-90% en la utilización de activos. Las tasas de producción más altas y la menor dependencia de la mano de obra directa que permiten los FMS permiten a las empresas ahorrar en mano de obra que podría alcanzar 30-50%.
La nueva era en la automatización industrial
En muchos sentidos, solo estamos viendo el comienzo de Industrial 4.0 y las implicaciones que tendrá para las empresas, la industria manufacturera y la sociedad en general. Lo que está seguro es que esta nueva era de automatización industrial permitirá una velocidad y precisión de producción sin precedentes.
Al mismo tiempo, la industria manufacturera se está remodelando, dando paso a operaciones más conectadas y con un mayor grado de precisión y seguridad.
Las principales tendencias de automatización industrial a tener en cuenta serán:
- Internet industrial de las cosas
- Cambio de operaciones automatizadas a autónomas
- Menor costo de los brazos robóticos
- Mayor adopción de robots colaborativos
- Avances en la visión artificial
- Mayor confianza en la impresión 3D
- Adopción continua de sistemas de producción flexibles
