Aplicación de la “Ingeniería Industrial” en la planificación y el diseño de la línea de producción de recubrimientos de la Industria 4.0 alemana

La “ingeniería industrial”, como una disciplina de la ingeniería aplicada, surgió a comienzos del siglo pasado y se ha difundido ampliamente en los países desarrollados. Su función consiste en optimizar la configuración de los elementos del sistema productivo —como las personas, el equipo, los materiales, la información y el entorno—, así como planificar y diseñar, evaluar e innovar de manera sistemática los procesos de producción, con el fin de mejorar la eficiencia de la producción industrial y maximizar los beneficios sociales y económicos. Su desarrollo está adquiriendo cada vez mayor amplitud. La “ingeniería industrial” reviste especial importancia para la planificación y el diseño de la Industria 4.0 alemana. línea de producción de pintura . Dado que la línea de producción de recubrimientos es un equipo de carácter irreversible, una vez puesta en marcha resulta difícil modificarla y exige una gestión desde la fuente. A partir de la planificación y el diseño del taller de recubrimientos, y basándose en la tecnología de recubrimiento, así como en las teorías de la ingeniería industrial y la gestión industrial, se llevan a cabo actividades de planificación, análisis integral, optimización global y asignación racional, con el fin de obtener los máximos beneficios con la mínima inversión.

La línea de producción de recubrimientos es un equipo especial no estándar típico. Para alcanzar los objetivos previstos en términos de inversión, eficiencia, rentabilidad, seguridad y salud, ello depende en primer lugar de los requisitos específicos del usuario —como el diseño de la planta, los procesos, la configuración, el sistema de control, entre otros—; la aplicación de las tecnologías más avanzadas en protección ambiental para el recubrimiento, la aplicación de robots en el proceso de recubrimiento y los sistemas de control flexible, junto con otras innovadoras tecnologías, han hecho factibles metas que antes resultaban difíciles de lograr. Asimismo, la teoría de la “ingeniería industrial” se ha convertido en la guía teórica para la planificación y el diseño de las líneas de producción de recubrimientos de la generación Industria 4.0 alemana.

Mediante la organización y la implementación de la “ingeniería industrial”, se definen claramente los requisitos de diseño de la línea de producción de recubrimientos, se establece un layout de proceso coherente, se determina una configuración adecuada, se fijan los tiempos de operación y las normas operativas, y se garantizan la salud y la seguridad, en especial la calidad del recubrimiento, así como la rentabilidad y la eficiencia. Asimismo, se puede obtener una base de diseño razonable en aspectos como el tratamiento de aguas residuales, el suministro eléctrico, la logística, entre otros. En todo el flujo de trabajo, el flujo de información es un componente que requiere una atención prioritaria; este surge de la práctica de gestión de la producción y de los experimentos de innovación del usuario, lo que determina la precisión de las predicciones y evaluaciones, la viabilidad de las medidas de mejora y, en última instancia, la eficiencia y los beneficios finales.

El diseño y el desarrollo de la línea de producción de recubrimientos de la generación Industria 4.0 alemana se ven limitados por el nivel de conocimientos, la capacidad de experiencia, el sistema de suministro, así como las capacidades de procesamiento e instalación del ingeniero de diseño, entre otros factores, lo que repercute en la funcionalidad completa del equipo, su rendimiento mecánico, su fiabilidad y su mantenibilidad. Todos los aspectos relacionados con la ergonomía y otros ítems no cumplen plenamente los requisitos de desarrollo del producto, con un mayor grado de riesgo, e incluso se han registrado casos puntuales de fallos. Por ello, durante todo el proceso de diseño resulta indispensable aplicar el “DFMEA”, es decir, el análisis de modos de falla en el diseño, para controlar eficazmente los riesgos asociados a las nuevas tecnologías.

Establecer la organización del DFMEA, elaborar el “análisis de modos de falla potenciales y sus impactos”, evaluar los diversos factores relacionados con el diseño, el proceso, la operación y el uso, así como el mantenimiento del equipo y la evaluación de riesgos; recomendar medidas preventivas para los proyectos con un índice de evaluación de riesgo elevado e incluirlas como viables en el plan de acción; y, sobre la base del conocimiento y la tecnología existentes, en todas las etapas del desarrollo del producto, mediante una estrategia proactiva, eliminar los riesgos o reducirlos hasta un nivel aceptable. Una vez finalizado el proyecto, realizar un resumen y una mejora continua, recopilar datos de uso y mantenimiento, y enriquecer la base de datos del DFMEA.