Mapa de ruta con enfoque 4.0 para un proceso de ensamble de un dispositivo didáctico en una célula de manufactura

Resumen

El presente trabajo es una adaptación y evaluación de un mapa de ruta para la implementación de un proceso de ensamble con enfoque 4.0 de un dispositivo didáctico, representativo de un modelo escalable en aplicaciones industriales. El mapa de ruta propuesto conformado por cinco etapas considera las características y restricciones del proceso y establece los requerimientos tecnológicos de un sistema ciber-físico integrado, en el que el operador actúa como gestor del proceso para la toma de decisiones oportuna. Para validar el mapa propuesto se analizó la transición del proceso de ensamble manual a uno semi automático considerando características replicables en un entorno real de producción como son afectaciones en el desempeño del proceso. Los resultados mostraron una mejora significativa en la eficiencia total del equipo en un 20% y en la calidad del producto final como inventario en proceso en un 100% respectivamente, esto a pesar de una reducción en la capacidad de producción de un 23%. La metodología propuesta demostró ser efectiva para alcanzar un nivel de madurez intermedio en la implementación de Industria 4.0, incluso en un entorno de pequeña escala como es el caso analizado en el que se involucra un proceso de ensamble. En la propuesta del mapa de ruta se resalta que, a partir de la definición de criterios de interés se pueden establecer las necesidades tecnológicas, y para la evaluación final, se sugiere un criterio comparativo enfocado al valor agregado del proceso. Por último, para dar respuesta a los retos de transición cultural y conocimiento experto, se sugiere una combinación del conocimiento experto y desempeño de los involucrados en conjunto con las ventajas tecnológicas. Los resultados de este estudio sugieren que la implementación de procesos de ensamble 4.0 puede generar beneficios significativos en términos de eficiencia, calidad, modularidad y flexibilidad.