La escasez de personal cualificado, los altos requisitos de calidad y la presión para producir con mayor eficiencia son desafíos cada vez más acuciantes en muchas empresas industriales. Durante cuatro años, el proyecto Datenfabrik.NRW, liderado por la red de competencias it’s OWL, ha trabajado para implementar soluciones digitales basadas en datos e inteligencia artificial desde la fase de prueba hasta la fase operativa.
Los resultados muestran cómo los modelos de datos digitales, los sistemas en red y la IA están transformando la producción diaria. En total, se han desarrollado 51 aplicaciones en las fábricas insignia de Schmitz Cargobull y CLAAS, desde la planificación de turnos y los sistemas de asistencia digital hasta el control de calidad. La red de vanguardia it’s OWL implementó el proyecto en colaboración con Schmitz Cargobull, CLAAS, NTT DATA Business Solutions, Duvenbeck Kraftverkehr y MotionMiners, así como con los Institutos Fraunhofer IEM, IML, IOSB-INA e IAIS.
Con un valor total de 14,5 millones de euros, incluidos 9,2 millones de euros de financiación del estado de Renania del Norte-Westfalia, la fábrica de datos es una de las mayores iniciativas de IA aplicada en Alemania. «Datenfabrik.NRW es un referente para nuestro estado industrial de Renania del Norte-Westfalia. Lleva la inteligencia artificial directamente a las fábricas donde se crea valor. La digitalización fortalece a nuestras pequeñas y medianas empresas y hace que nuestra sede sea a prueba de futuro y competitiva.
La IA apoya a los empleados, hace que el trabajo sea más seguro y predecible, ayudándonos a combinar la competitividad con empleos buenos y sostenibles en nuestro estado», afirma Mona Neubaur, Ministra de Economía, Industria, Protección del Clima y Energía del estado de Renania del Norte-Westfalia. Industria bajo presión: la IA entra en la vida cotidiana. Schmitz Cargobull y CLAAS llegan a una conclusión positiva. “Con Datenfabrik.NRW, hemos creado una base práctica para el uso de la digitalización y la IA en la producción.
El proyecto establece nuevos estándares en la planificación y el control de la producción basados en datos, a la vez que sirve como modelo para futuras iniciativas de fábricas inteligentes dentro de nuestra organización. La respuesta positiva de la industria, la investigación y la política confirma que vamos por buen camino, no solo para Schmitz Cargobull, sino también como fuente de inspiración para otras empresas industriales”, enfatiza el Dr. Günter Schweitzer, director de operaciones de Schmitz Cargobull. “Estoy convencido de que la IA ha llegado para quedarse”. “La Industria 4.0 es cosa del pasado; la producción basada en datos e IA es la realidad actual. Nuestra premisa desde el principio fue que la digitalización y el uso de la IA deben ser rentables”, afirma Jan-Hendrik Mohr, director ejecutivo de CLAAS. Pudimos demostrarlo con éxito con el proyecto. Gracias a la colaboración entre empresas del consorcio, logramos un gran logro conjunto e implementamos 30 casos de uso solo en CLAAS. Proyectos como Datenfabrik.NRW son esenciales para la competitividad de Alemania como centro industrial.
“Con la fábrica de datos, estamos llevando la IA de la fase piloto a la producción. No solo es importante que las soluciones funcionen en dos fábricas insignia, sino también que se hayan desarrollado métodos y estructuras que muchas empresas puedan adoptar; esa es precisamente nuestra misión en it’s OWL”, dice Roman Dumitrescu, Director General de it’s OWL.
Un enfoque holístico: Cómo Schmitz Cargobull está repensando la planificación de la producción digital En Vreden, Westfalia (Alemania), es evidente cómo las tecnologías digitales y la inteligencia artificial están cambiando profundamente la práctica industrial. En esta planta, Schmitz Cargobull está invirtiendo más de 50 millones de euros en la expansión de sus capacidades de producción de remolques refrigerados y camiones de caja, un claro compromiso con la fuerza innovadora de ‘Hecho en NRW’. Este gran proyecto está acompañado por un impulso de innovación digital que está estableciendo nuevos estándares.
Como parte de Datenfabrik.NRW, la empresa ha repensado fundamentalmente el proceso de planificación y ha abordado los desafíos de los sistemas de fabricación modernos con un enfoque digital holístico. Esto permite integrar a la perfección la planificación virtual de fábricas, el análisis basado en IA y el diseño inteligente de espacios de trabajo. Un resultado clave es la creación de un modelo digital de fábrica como base de datos común («fuente única de información»), que permite una planificación coherente con diferentes herramientas y crea una base de datos común para todas las partes implicadas. Esto se complementa con el procesamiento basado en IA de nubes de puntos 3D a partir de escaneos, que se integran directamente en los sistemas de planificación existentes.
El diseño tradicional de espacios de trabajo también está experimentando una transformación digital: los talleres de cartón, en los que los espacios de trabajo normalmente se recrean con maquetas de cartón, ahora se realizan virtualmente, de forma eficiente, colaborativa y con un riesgo mínimo de error. Por lo tanto, los resultados de la planificación pueden validarse en entornos digitales, lo que agiliza la implementación y minimiza los errores de planificación. También se utilizaron herramientas de diseño intuitivas y tecnologías de minería de movimiento (procesos que analizan datos de movimiento) para analizar y optimizar los espacios de trabajo existentes. «Los resultados demuestran de forma impresionante cómo las tecnologías digitales están transformando la creación de valor industrial de forma práctica, escalable y con visión de futuro», afirma Lukas Ptock, director de proyectos de Datenfabrik.NRW en Schmitz Cargobull. De los resaltadores a la IA generativa: CLAAS apuesta por la asistencia digital en el montaje
La producción de cosechadoras en CLAAS, en Harsewinkel, se caracteriza por una alta variabilidad y unas cantidades reducidas. Para los empleados, esto implica recordar una gran cantidad de contenido de trabajo complejo. Antes del proyecto, solo se les proporcionaban listas en papel con las variantes relevantes marcadas con marcadores. Los cambios técnicos debían incorporarse manualmente a la producción con regularidad, un proceso engorroso, lento y propenso a errores. Esto dificultaba especialmente la incorporación de los nuevos empleados. En el proyecto Datenfabrik.NRW, CLAAS desarrolló un sistema de asistencia al trabajador que inicialmente mapeaba digitalmente la secuencia de pedidos, los marcaba con colores y los mostraba a través de una interfaz web.
Pero eso fue solo el principio. Poco a poco, se fue añadiendo información: los datos de auditoría de productos, los modelos 3D, los cambios técnicos y las instrucciones de montaje ahora se proporcionan automáticamente. El sistema está conectado directamente a la fábrica mediante una conexión IIoT (Internet Industrial de las Cosas). Los sistemas de transporte sin conductor localizan digitalmente su posición dentro de la nave e informan automáticamente de los pedidos pendientes. Esto significa que los empleados siempre ven la información relevante en su lugar de trabajo. Los cambios se indican mediante un semáforo y señales acústicas, lo que ayuda a minimizar los errores.
«En este caso práctico, nos guiamos por las conocidas 6R de la logística: la información correcta, en el momento adecuado, en la cantidad adecuada, con la calidad adecuada, en el lugar adecuado y con el esfuerzo adecuado. Es importante no saturar a nadie con información, sino brindar un apoyo específico», afirma Timo Westerbusch, director de proyectos de fabricación basada en datos en CLAAS.
El sistema se diseñó para ser escalable desde el principio. Actualmente, ya se utiliza en 120 estaciones de trabajo en Harsewinkel y se está preparando su lanzamiento internacional. El tema de la inteligencia artificial tampoco se ha dejado de lado. Al mismo tiempo, CLAAS está probando la integración de un chatbot basado en IA generativa, una tecnología que puede generar lenguaje de forma independiente. En el futuro, este asistente proporcionará información de montaje según sea necesario. Las pruebas iniciales, como la entrega automática de pegatinas de advertencia, están demostrando ser prometedoras. “Para nosotros es importante que toda la información que se muestra en nuestro sistema sea fiable. Si se produce un error debido a datos incorrectos, el sistema puede perder su aceptación. Por eso, ponemos especial énfasis en probar exhaustivamente nuestros resultados antes de integrarlos en el entorno productivo”, añade Westerbusch. 51 aplicaciones, una lección: La IA no debe quedarse en un proyecto piloto.
La fábrica de datos ha demostrado que las aplicaciones de IA no tienen que permanecer en la fase experimental, también se pueden implementar. Esto se demuestra por los 51 casos de uso en fábricas reales y un modelo de proceso claro para la transferencia convierte proyectos individuales en soluciones recurrentes que también se pueden transferir a otras empresas. Impacto más allá de las ubicaciones La plataforma de competencia AI.NRW también enfatiza la importancia de esta estrategia. «En Datenfabrik.NRW, los sistemas de IA se utilizan directamente en la planificación de fábrica, producción, logística y arquitectura corporativa. Los socios muestran que la IA no es una quimera, sino que ya es una gran ayuda para las empresas hoy en día.
En el proyecto, vemos una fuerte transferencia de la investigación a la aplicación», dice el Dr. Christian Temath, Director General de KI.NRW. KI.NRW ha incluido a Datenfabrik.NRW en su iniciativa insignia, ha apoyado la visualización de los resultados del proyecto y ha conectado al personal del proyecto con expertos en IA de otros campos. Los proyectos insignia de KI.NRW son proyectos de IA altamente innovadores y orientados a la aplicación en empresas individuales y conjuntas de varias industrias, como comercio, producción, artesanía y salud. Del faro al público general: Cómo it’s OWL llega a las pymes. En el futuro, it’s OWL garantizará que los enfoques desarrollados no se queden en las plantas piloto, sino que sean utilizables por las pymes de Renania del Norte-Westfalia y otros lugares. Junto con los socios involucrados, la Red de Tecnología de Inteligencia Artificial está llevando el concepto desde la mesa de dibujo a la fábrica. Las empresas pueden aprovechar métodos y herramientas de eficacia probada en lugar de empezar desde cero.
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