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Las fábricas del futuro necesitan mejores procesos además de robots

Crédito: Imágenes de CSA / Colección Mod Art / Getty Images.

Por Ron Harbour, Jim Schmidt (Traducido por Mariana Díaz)

 

Cuando la gente piensa en la fábrica automotriz del futuro, la primera palabra que se le ocurre es la automatización. Piensan en la fábrica de "luces apagadas" con la que el presidente ejecutivo de General Motors, Roger Smith, fantaseó en 1982 y de la que Elon Musk habla de construir actualmente: plantas tan dominadas por robots y máquinas que no necesitan luces para funcionar.

No hay duda de que la industria automotriz continuará buscando enérgicamente soluciones de automatización para reducir el coste de producción de automóviles. Sin embargo, la realidad es que cualquier avance importante en cuanto a coste y eficiencia ya no será posible solo a través de la automatización, ya que ya se han abordado la mayoría de las tareas que se pueden automatizar en una fábrica automotriz.

Cuando llegue la fábrica del futuro real, no será muy diferente porque ya habremos automatizado los procesos que utilizamos. Se verá diferente porque habremos inventado procesos y diseños completamente nuevos para la construcción de automóviles que requieren técnicas de fabricación completamente nuevas.

Considere el taller de pintura de una fábrica. A día de hoy, en la mayoría de los mercados maduros, esta sección está automatizada en más del 90%, sin embargo, sigue siendo una de las secciones de la fábrica más costosas e intensivas en uso de espacio. Los robots, en lugar de humanos, realizan la mayoría de las tareas (aplicar capas protectoras de corrosión, sellador, imprimador, capa base y capa transparente para lograr los acabados altamente pulidos que nos gustan en nuestros automóviles), pero el proceso en sí no es diferente de cómo era hace 30 años. Por ejemplo, en la planta de BMW en Spartanburg, Carolina del Sur (EE. UU.), tratar un automóvil en el taller de pintura es una tarea de 12 horas que involucra a más de 100 robots y requiere que un vehículo en la línea de ensamblaje de pintura recorra cuatro millas (alrededor de 6,4 kilómetros) dentro de la fábrica para que el proceso se complete.

Está claro que tiene que haber una forma más eficaz de pintar un automóvil, pero se requerirá el desarrollo de un nuevo proceso para que esa operación sea más eficiente y se eliminen los costes. Tal vez sea el enfoque experimental de aplicar una sola película sobre el automóvil y luego hornearla, como en un horno de cerámica; una técnica que se está probando actualmente en laboratorios de investigación automotriz. Así como la impresión tridimensional de todo el cuerpo del automóvil en el color que ordena un cliente, eliminando por completo la necesidad de un taller de carrocería y pintura tradicional. Sea lo que sea, tendrá que ser algo más que agregar unos pocos robots más a la mezcla para hacer una diferencia significativa en el coste de producir un auto.

Hoy en día, dos tercios de los trabajadores de la industria automotriz, los humanos, se encuentran en la sección de montaje general. Automatizar esta sección ha resultado ser más difícil porque la personalización y la complejidad de los automóviles actuales requieren la flexibilidad que proporcionan los seres humanos. La mayoría de las fábricas están produciendo varios modelos de automóviles simultáneamente y la combinación de esos modelos a menudo cambia dependiendo de la demanda. Sería costoso, si es que es posible, reprogramar robots y máquinas para poder acomodar los cambios diarios en los horarios de producción de la fábrica.

También hay algunas tareas en la línea de ensamblaje para las cuales los humanos son más adecuados, como manejar todas las complejidades de instalar y conectar los arneses de un automóvil: el sistema nervioso de un vehículo. Con un mercado futuro que se espera que consista en vehículos eléctricos y autónomos, los sistemas eléctricos necesitarán transmitir más datos de manera más rápida e infalible, en comparación con el automóvil actual. La consecuencia para la planta de ensamblaje son más cables y conectores que conducen a arneses de cables más largos y pesados. Para que esta operación sea automática, nuevamente se requerirá un nuevo proceso, tal vez inalámbrico, con los sistemas eléctricos operando a través de módulos electrónicos o conectándose a través de la nube.

También se deberá desarrollar un nuevo proceso para ensamblar vehículos eléctricos ya que implican la instalación relativamente sencilla del paquete de baterías y un motor eléctrico. Las tareas más simples se le pueden dar mejor a los robots, pero también se omitirán varios pasos en la línea. El salto hacia adelante se logrará mediante el desarrollo de un nuevo proceso, en este caso, electrificar el auto, no automatizando uno viejo.

Los nuevos robots colaborativos, o cobots, también están agregando un nuevo giro: en lugar de amenazar la supervivencia de los humanos en la línea de ensamblaje al reemplazarlos, los cobots mejoran sus habilidades. Con tamaños que van desde dos a cuatro pies (de 60 a 122 centímetros) de alto, estos asistentes automatizados trabajan con humanos para realizar tareas que quizás sean ligeramente peligrosas o repetitivas, o que requieran una agilidad especial para trabajar en lugares estrechos o difíciles de alcanzar, como trabajar debajo de autos. Por ejemplo, Renault ha implementado cobots en algunas plantas para ayudar a construir los pernos de torsión del tren motriz con una cierta tolerancia, una tarea que puede ser tediosa para que los humanos la realicen de forma consistente y eficiente.

Al hacer que estos pequeños ayudantes sean atractivos para las empresas, los cobots pueden ser relativamente económicos, por lo general su precio no supera los 50.000 dólares (menos de 42.000 euros) cada uno. Son fáciles de reprogramar, ya que los trabajadores de la línea de montaje a menudo pueden manejar la reprogramación por sí mismos. Esto les permite volver a realizar tareas rápidamente, aumentando su valor y versatilidad.

A diferencia de gran parte de la automatización robótica actual que debe mantenerse dentro de un cerco, con señales de seguridad que advierten a los empleados que mantengan su distancia, los cobots realizan tareas en fábricas sin dañar a los humanos ya que están programados para detenerse cuando hay un objeto frente a ellos. Con sus brazos oscilantes, pueden recuperar ciertas piezas pequeñas de los contenedores para sus socios humanos.

Otro ejemplo de automatización que mejora las habilidades nativas de los humanos es el exoesqueleto. Los trabajadores usan estos artilugios con apariencia de cíborgs para que sean lo suficientemente fuertes como para levantar neumáticos de camiones pesados ​​o aliviar el estrés en sus cuerpos al realizar tareas repetitivas de montaje aéreo. Esta automatización portátil se vuelve particularmente importante a medida que la edad promedio de los trabajadores de producción aumenta por encima de los 40, como lo ha hecho en muchas economías industrializadas, como Estados Unidos, Europa occidental y Japón.

El sueño de Roger Smith de construir una fábrica de luces apagadas solo se ha realizado en unas pocas operaciones (por ejemplo, robots construyendo robots) y no en el mundo automotriz. Sin embargo, hay otros caminos hacia la fábrica automotriz del futuro que probablemente necesitarán una capa de invención humana, y aunque los robots y la automatización serán parte de la imagen, las luces seguirán encendidas.

Consulte el artículo original Las fábricas del futuro necesitan mejores procesos además de robots de

 

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