La Industria 4.0 y la fabricación inteligente
Las operaciones empresariales industriales y de fabricación se están transformando mediante la convergencia de los sistemas de tecnología de la información (TI) y de la tecnología operativa (TO) en plataformas informáticas compartidas, inteligentes y optimizadas para la industria. Esta consolidación crea un sistema interconectado y con capacidad de respuesta que elimina los silos de datos y ofrece acceso a conocimientos más profundos, con tecnología de la informática perimetral, así como más flexibilidad y control.
Con más inteligencia en el perímetro, habilitada por la informática perimetral, inteligencia artificial y convergencia de cargas de trabajo, los fabricantes pueden capturar, procesar y almacenar más datos de dispositivos perimetrales. Esos datos pueden analizarse más cerca de dónde se recopilan y utilizan y los fabricantes pueden realizar ajustes en sistemas operativos en tiempo casi real.
Los sistemas perimetrales inteligentes son la columna vertebral de la Industria 4.0 y la fabricación inteligente. Permiten analizar datos e información de múltiples sensores, aplicaciones y procesos más cerca del origen, lo que ayuda a reducir el tiempo de inactividad, optimizar operaciones, automatizar procesos e informar de nuevas soluciones. Las infraestructuras definidas por software permiten el análisis casi en tiempo real en toda la cadena de suministro para avanzar aún más en la eficiencia, la productividad y la visibilidad de los datos.
Con la convergencia entre las TI y la OT, la HPC para la fabricación permite a los fabricantes implementar cargas de trabajo de modelado y simulación en sistemas de HPC distribuidos, tanto en la nube como en las instalaciones, para ayudar a enriquecer el diseño del producto, identificar problemas de producción y mejorar los resultados empresariales.
Conjuntamente, estos cambios de paradigma están transformando las operaciones de fabricación en operaciones más inteligentes, seguras y eficientes.
Como su socio de la Industria 4.0, Intel puede ayudarle a acelerar el tiempo de obtención de Internet de las cosas industrial (IIoT) interoperables e impulsadas por datos. Gracias a nuestro ecosistema de innovadores y a la cartera de soluciones flexibles, podemos ayudarle a desarrollar e integrar soluciones perimetrales industriales inteligentes y de HPC con capacidad para reducir costes, aumentar las ganancias y situarle por delante de la competencia.
Nuestra cartera de hardware abarca la gama de soluciones que las fábricas necesitan, y nuestra tecnología para IoT cubre el perímetro, la red, los centros de datos y la nube para ofrecer infraestructuras de IoT ágiles e inteligentes. Desde la informática de baja potencia que puede llevar la inteligencia artificial (IA) a nuevos lugares hasta los servidores perimetrales capaces de realizar tareas de análisis como la previsión de la demanda, Intel puede ayudarle a implementar soluciones de fábrica inteligente capaces de lograr nuevos niveles de productividad al tiempo que revelan nuevas oportunidades para maximizar los ingresos.
Casos prácticos de fabricación inteligente
La fabricación inteligente y la fabricación digital utilizan datos y conectividad en tiempo real entre máquinas para permitir la automatización y el análisis.
Convergencia de cargas de trabajo industriales
Diversas cargas de trabajo de fabricación, que a menudo se ejecutan en dispositivos distribuidos en toda la fábrica, pueden virtualizarse y consolidarse en un único ordenador industrial (IPC). Esta convergencia posibilita ventajas como la gestión racionalizada de datos y activos, mayor productividad y el análisis casi en tiempo real.
Modelado, simulación e ingeniería asistida por ordenador
Al utilizar sistemas de HPC para ejecutar cargas de trabajo complejas en cientos o miles de nodos en paralelo, los fabricantes aceleran drásticamente el desarrollo de productos, el perfeccionamiento de procesos y las innovaciones en ingeniería. Ver lo que se puede conseguir con los procesadores Intel® Xeon® escalables para informática HPC.
Visión artificial
Desde el seguimiento de activos hasta la robótica, gran parte de lo que el IoT puede hacer en la fabricación por usted implica dar a las máquinas la capacidad de ver y tomar decisiones en tiempo real. Intel tiene diversas soluciones y herramientas de desarrollo listas para su uso que pueden acelerar su ruta hacia la visión industrial por ordenador.
Mantenimiento predictivo
Mediante la captura y el análisis de datos de máquinas en tiempo real, los fabricantes pueden diagnosticar problemas potenciales antes de que causen costosas averías y fallos de funcionamiento.
Producción sostenible
Los procesos con abundantes datos en la fabricación de productos y servicios pueden revelar oportunidades de reducir la contaminación, conservar los recursos naturales y reducir los gastos energéticos.
Robótica industrial
La automatización y la visión artificial habilitadas por el IoT en la fabricación hacen que la fabricación independiente y la fabricación de procesos sean más eficientes y adaptables. Los robots no solo aumentan la calidad del producto, sino que se pueden ajustar sobre la marcha para responder a los cambios en la demanda.
Conectividad de Internet de las cosas 5G e industrial
El intercambio de datos continuo y de alta velocidad entre máquinas y sistemas empresariales es una piedra angular de la Industria 4.0. Una fábrica inteligente típica requiere diversas soluciones de conectividad, pero el 5G está revolucionando la velocidad y la disponibilidad de la conectividad.
Habilitando la industria 4.0
El perímetro inteligente
La consolidación de los sistemas TI/TO dentro de un perímetro inteligente unificado genera un sistema interconectado con capacidad de respuesta que suprime los silos de datos y provee acceso a conocimientos más profundos junto con más flexibilidad y control.
Con más inteligencia en el perímetro, habilitada por la informática perimetral, la inteligencia artificial (IA) y la convergencia de cargas de trabajo, los fabricantes son capaces de capturar, procesar y almacenar más datos desde dispositivos perimetrales. Esos datos pueden analizarse más cerca de dónde se recopilan y utilizan, y los fabricantes pueden realizar ajustes en los sistemas operacionales en tiempo casi real para reducir el tiempo de inactividad, optimizar las operaciones, automatizar procesos y recabar información para las nuevas soluciones. Las infraestructuras definidas por software permiten el análisis casi en tiempo real en toda la cadena de suministro para avanzar aún más en la eficiencia, la productividad y la visibilidad de los datos.
La IA en la fabricación
Los dispositivos de IoT y las fábricas conectadas generan ingentes volúmenes de datos. La IA y la HPC permiten procesar y analizar rápida y eficazmente todos esos datos, lo cual resulta en una mejora de la eficiencia y la productividad. Por ejemplo, los datos de fábricas conectadas pueden emplearse para generar conocimientos sobre la producción casi en tiempo real que contribuyen a mejorar la toma de decisiones de su organización. Para el diseño estructural y de productos, las estrategias de IA pueden ayudar a que los ingenieros delimiten el problema y a estimar los recursos necesarios para resolverlo. Gracias a la IA basada en la física, los ingenieros pueden proyectar un diseño de soluciones a partir de una base de conocimientos de soluciones.
Modelado y simulación
Las herramientas de ingeniería con informática HPC capacitan a los fabricantes para analizar conjuntos de datos complejos más rápido y con mayor precisión. Al servirse de una infraestructura de alto rendimiento para impulsar las simulaciones de HPC y de herramientas de big data de HPC, las organizaciones industriales pueden realizar un análisis más profundo y amplio, modelado y simulación.
Estas cargas de trabajo de ingeniería asistida por ordenador (CAE) se ejecutan en numerosos nodos en paralelo, proporcionando el rendimiento necesario para habilitar mejores diseños, detectar problemas, optimizar procesos y reforzar los resultados. Además, la HPC ayuda a respaldar la tecnología de gemelo digital.
Los sistemas de HPC se despliegan en la fabricación para admitir cargas de trabajo como:
- Dinámica de fluidos computacional (CFD)
- Aanálisis de elementos finitos (FEA)
- Ingeniería y mecánica estructurales
Intel es su socio de la Industria 4.0: desde el perímetro hasta la HPC
Intel® puede ayudarle a acelerar el tiempo de obtención de valor para las soluciones del Internet de las cosas industrial (IIoT) y para los sistemas de HPC que dan cobertura a iniciativas de IA, análisis y simulación.
Gracias a nuestro ecosistema de socios y a nuestra gama de soluciones, podemos ayudarle a desarrollar e integrar soluciones de perímetro industrial y de centro de datos que fortalezcan a su organización con visibilidad, conocimientos y controles.
Desde la informática de baja potencia que puede llevar la IA a nuevos lugares, servidores perimetrales capaces de realizar análisis, tales como predicción de la demanda, hasta sistemas de HPC distribuidos y escalables, Intel es el aliado que necesita para desarrollar soluciones de fabricación inteligentes que optimicen sus resultados empresariales.
¿Qué es la Industria 4.0 y cómo la impulsa el perímetro inteligente?
La Cuarta Revolución Industrial (o la Industria 4.0) reúne lo digital y físico mediante datos. Al llevar la captura y el análisis de los datos hasta el perímetro, y al desbloquear nuevos niveles de conocimiento analítico mediante aplicaciones de HPC, la Industria 4.0 abre el camino para lograr nuevos avances en el sector de la fabricación.
Por ejemplo, las capacidades de fabricación inteligente autónoma, (como el mantenimiento predictivo que reduce el tiempo de inactividad y el seguimiento de activos inteligente que aumenta la eficiencia de la cadena de suministro) junto con análisis más potentes, profundos y precisos para aplicaciones (como la dinámica de fluidos computacional) significa que la Industria 4.0 está lista para abrir la puerta a nuevas posibilidades y ventajas empresariales para los fabricantes.
Con más potencia informática en el perímetro, las empresas pueden conectar, converger y virtualizar las cargas de trabajo esenciales sin conectar, y sentar las bases para integrar el IoT más reciente en casos prácticos de fabricación.
Para llevar la inteligencia a más máquinas y dispositivos, arquitecturas abiertas, soluciones basadas en estándares, tecnología perimetral, de red y en la nube, y otros avances están permitiendo la Industria 4.0. Estas tecnologías permiten a las empresas llevar las ventajas de la TI a la TO.
Ahora es más sencillo que nunca crear infraestructuras definidas por software flexibles y fáciles de actualizar para gestionar y optimizar los controles de máquina en la fabricación independiente y la fabricación de procesos. Con la llegada del 5G y que se han bajado las barreras para implementar la IA, fábricas de todos los tamaños y todos los niveles de digitalización pueden adoptar lo que la Industria 4.0 tiene para ofrecer.
Casos prácticos de fabricación inteligente
La Industria 4.0 está avanzando con la tecnología Intel®. Nuestros socios están encontrando nuevas vías para transformar los resultados empresariales mediante IoT, análisis y tecnologías de modelado.
John Deere aumenta la precisión de la soldadura robótica hasta un 97 %
John Deere está usando Intel® AI Technology desarrollada por nuestro socio ADLINK para crear una solución de detección de defectos escalable. Puede detectar defectos de porosidad en la soldadura por arco robotizada con hasta un 97 % de precisión. 1
La inspección de soldaduras de Audi alcanza el 100 % con Intel2
Intel trabajó estrechamente con ingenieros y técnicos de Audi y creó una plataforma de aprendizaje automático escalable y flexible para la fábrica automatizada de Audi. Esto sirve como base para futuras innovaciones, permitiendo que la empresa aumente la eficiencia y reduzca los costes.
Acelerar el rendimiento de Ansys Fluent con procesadores escalables Intel® Xeon®
Los ingenieros de Intel y de Ansys trabajaron conjuntamente para agilizar el modelado de dinámica de fluidos computacional y hacer posible una escalabilidad optimizada. Los resultados finales son plazos reducidos, un modelado de alta fidelidad y una entrega de producto más rápida para los usuarios del software Ansys Fluent.
BMW facilita la llegada de la IA a la fábrica
BMW se asoció con Intel y Robotron para superar las barreras para implementar la IA en la fábrica. BMW presentó un sistema con tecnología Intel que permite a los trabajadores crear aplicaciones de IA sin código al tiempo que ayuda a satisfacer requisitos estrictos de mano de obra.
Royal Enfield logra agilizar las operaciones y el desarrollo de producto
Cuando empleó sistemas de HPC con procesadores escalables Intel® Xeon®, este veterano fabricante motocicletas logró tiempos de ejecución 15 veces más rápidos en las simulaciones de CAE (Ingeniería asistida por ordenador) y un desarrollo de producto más eficiente.
Componentes de la Industria 4.0 y la fabricación inteligente
Intel está ayudando a los fabricantes a adaptarse y a innovar durante su proceso de adopción de prácticas y procesos basados en datos.
Ordenadores industriales
Haga converger cargas de trabajo industriales, como los controles de máquina y la HMI, de una gama diversa de dispositivos a un único dispositivo potente con ordenadores industriales (IPC) resistentes con tecnología Intel. Nuestros socios ofrecen una gama de ordenadores IPC con tecnología Intel que admiten las cargas de trabajo industriales más avanzadas, e incorporan mejoras para la capacidad de funcionamiento en tiempo real.
Productos Intel® Vision
Habilite los casos prácticos de fábrica inteligente más recientes, como la inspección de calidad automatizada de productos, con soluciones de visión por ordenador escalables de la cartera de productos de visión Intel®. Ofrecemos una sólida elección de aceleradores de uso general y diseñados para la visión artificial.
Aceleradores Intel®
Optimice sus sistemas industriales y satisfaga los requisitos únicos y complejos de casos prácticos de la Industria 4.0 con la cartera de aceleradores Intel®, que ofrecen un rendimiento flexible y una aceleración de hardware específica para cargas de trabajo.
Más información sobre Intel® FPGA
Descubrir las unidades de procesamiento de visión Intel® Movidius™
Procesadores Intel® para Internet de las cosas industrial
Haga más cosas con sus datos llevando la inteligencia al perímetro. Intel ofrece una amplia cartera de soluciones informáticas escalables para tecnologías de fábrica inteligente y fabricación digital como la robótica, la automatización de procesos y el análisis perimetral.
Procesadores escalables Intel® Xeon® para despliegues de HPC en fabricación
Descubra qué hace que estas soluciones informáticas sean ideales para procesar sus cargas de trabajo de modelado, simulación y de ingeniería asistida.
Herramientas de software para fabricación
Intel® Edge Insights for Industrial
Acelere el desarrollo e implementación de soluciones de IA, como la visión artificial en el perímetro industrial, con Intel® Edge Insights for Industrial. Esta plataforma de software de referencia ofrece un diseño de referencia de software prevalidado para la visión artificial y la entrada de datos en una serie de tiempo.
Controles Intel® Edge para la industria
Cree soluciones de fábrica inteligente transformando los sistemas de control industrial. Esta plataforma de referencia de software tiene hardware compatible que integra la informática, la conectividad y la virtualización y la gestión similar a la TI en tiempo real.
Kit de herramientas Intel® oneAPI HPC
Simplifique el desarrollo con un recurso gratuito que le ayuda a construir, analizar, optimizar y redimensionar las aplicaciones de HPC. Este kit de herramientas le dota de las técnicas más recientes de vectorización, paralelización del multinodo y optimización de memoria, para que pueda diseñar más fácilmente software de fabricación preparado para la HPC.
Intel® oneAPI AI Analytics Toolkit
Optimice el software de IA y análisis para HPC con nuestro kit de herramientas Intel® oneAPI AI Analytics Toolkit. Este recurso suministra a los científicos de datos, a desarrolladores de IA y a los investigadores, herramientas conocidas de Python y marcos de IA para acelerar la ciencia de datos de extremo a extremo y las canalizaciones de análisis en las arquitecturas de Intel®.
Kit de herramientas base Intel® oneAPI
Desbloquee la programación intersectorial, abierta y basada en estándares. Intel® oneAPI Base Toolkit facilita herramientas y bibliotecas optimizadas por Intel para que los desarrolladores puedan acelerar el rendimiento e implementar aplicaciones en todas las arquitecturas y modelos de procesamiento.
Distribución Intel® del kit de herramientas OpenVINO™
Optimice modelos entrenados para aplicaciones industriales como la visión artificial. Este completo kit de herramientas le permite crear, optimizar y ejecutar inferencia de alto rendimiento con una eficiencia de una sola escritura e implementación en cualquier lugar.
Diseñadas para la industria y listas para funcionar
El Intel® Partner Marketplace abarca una extensa variedad de productos y proveedores de servicios; y crea soluciones para fabricación inteligente, CAE, modelado/simulación y otras aplicaciones de la Industria 4.0. Estas soluciones están prevalidadas y son totalmente interoperables con la arquitectura Intel®, en la cual confían la mayoría de las empresas, y pueden ayudarle a transitar más rápidamente de la idea inicial al valor a largo plazo.
FAQ
Preguntas más frecuentes
¿Qué es la Industria 4.0?
La Industria 4.0 reúne tecnologías digitales y físicas para crear operaciones interconectadas y con capacidad de respuesta. Al estar habilitadas por la convergencia de sistemas operacionales y de TI en plataformas informáticas compartidas, optimizadas y muy industrializadas, las empresas pueden analizar datos en toda la cadena de suministros y ajustar los sistemas operacionales en tiempo casi real para reducir costes, reducir los residuos, predecir problemas e innovar ofertas.
¿Qué es la fabricación inteligente?
La fabricación inteligente integra datos e información de múltiples aplicaciones, procesos y productos que se pueden componer para formar nuevas soluciones. Permite procesos de fabricación predictiva y adaptiva y de cadena de suministro que permiten a las empresas satisfacer solicitudes de productos personalizados de forma más eficaz y responder de manera más rápida a las fluctuaciones en los mercados mediante la previsión de la demanda.
¿Cuál es la diferencia entre la fabricación de procesos y la fabricación independiente?
La fabricación de procesos implica combinar ingredientes y materias primas utilizando una receta o fórmula. Este enfoque se utiliza con frecuencia en industrias que producen productos a granel, como alimentos y bebidas, refinado de petróleo, productos farmacéuticos y plásticos. La fabricación independiente se centra en el montaje final de unidades listas para el mercado como automóviles y electrodomésticos.
Con tecnologías de fábrica inteligente como el mantenimiento predictivo, la fabricación por procesos y la fabricación discreta pueden ser más eficientes gracias a un tiempo de inactividad reducido y una producción mejorada.
¿Qué es la fabricación sostenible?
La fabricación sostenible es un enfoque holístico de la producción que conlleva la aplicación de la Industria 4.0 y de las tecnologías de fabricación digital para minimizar la contaminación, conservar energía y recursos naturales, proteger la seguridad de los trabajadores y recompensar de forma equitativa a todas las personas involucradas en la producción. Requiere capturar y analizar datos en toda la cadena de suministro y el proceso de fabricación, así como la gestión de la energía y los residuos.
¿Qué es el perímetro inteligente industrial?
El perímetro inteligente es la fusión de rendimiento informático inteligente y escalable y la IA para cargas de trabajo operativas industriales. Permite utilizar soluciones como gemelos digitales de fábrica y sistemas de ejecución de fabricación (MES). Esta fusión está habilitada por la convergencia de cargas de trabajo y la optimización de las infraestructuras de software para plataformas informáticas perimetrales.
¿Por qué el perímetro inteligente industrial?
Las plataformas perimetrales inteligentes ofrecen numerosas ventajas, que incluyen la reducción de costes, la seguridad mejorada, la productividad aumentada y el rendimiento en tiempo real mejorado. El perímetro inteligente permite a los fabricantes ejecutar múltiples cargas de trabajo en equipos estándar, eliminando la necesidad de mover grandes volúmenes de datos de las instalaciones a la nube. También permite una gestión de calidad completa mediante la detección de defectos de productos casi en tiempo real, la optimización de procesos y de la cadena de suministro, y un aumento en la utilización de activos. También se pueden habilitar modelos empresariales completamente nuevos con solo añadir nuevas cargas de trabajo.
¿De qué forma ayuda la HPC en la fabricación?
Los fabricantes utilizan sistemas de HPC distribuidos para ejecutar cargas de trabajo ultracomplejas, como simulaciones de fallos o modelado dinámico fluido. Como los sistemas de HPC son enormemente potentes, son capaces de realizar los cálculos necesarios rápidamente y dentro de unos parámetros temporales aceptables. Al usar una arquitectura informática de alto rendimiento para estos tipos de análisis de HPC, IA de HPC y simulaciones de HPC, los fabricantes tienen la capacidad de optimizar los resultados, ajustar diseños y sistemas, y aumentar la eficiencia.
¿Cómo puedo sacar partido de la HPC para la ingeniería asistida por ordenador (CAE)?
Los sistemas de HPC brindan la potencia informática que requieren las cargas de trabajo y tareas avanzadas de CAE. Sus expertos e ingenieros pueden servirse del rendimiento y la flexibilidad de los sistemas de HPC para incrementar el alcance y la intensidad de sus esfuerzos, efectuar análisis más precisos y acelerar el tiempo de conversión en valor de sus proyectos.
Información sobre productos y rendimiento
Intel. La fábrica automatizada de Audi cada vez está más cerca de la industria 4.0 Marzo de 2020.