Inteligencia artificial para impulsar la producción europea de celdas de batería

Novedades 2020 Kuka
Mvk Aer 10 2020
Slider

Por Henry Claussnitzer, Business Engagement Manager de Omron Europe

Aer Articles Opinió

¿Qué pueden hacer las empresas de automoción europeas para que sus líneas de producción estén preparadas para el futuro, sobre todo en relación con la fabricación de baterías? La robótica, el control de calidad automatizado y la inteligencia artificial (IA) pueden ayudar a las empresas a hacer frente a la fuerte competencia con la que se enfrentan desde Asia. 

Algunas de las principales tendencias actuales en la industria automovilística europea son la movilidad electrónica, los tipos de conducción alternativos y las estrategias de transporte sostenible. Unos catorce millones de personas trabajan directa o indirectamente en el sector de la automoción. Otros cuatro millones de puestos de trabajo están estrechamente ligados a otras aplicaciones de movilidad eléctrica que se utilizan en autobuses, tranvías, embarcaciones, equipos de minería, camiones, maquinaria agrícola, carretillas elevadoras y muchas otras áreas. Muchos empresarios, directivos y políticos se enfrentan a la cuestión de si la industria y la economía europea dependen demasiado de las tecnologías importadas, como las celdas de batería.

Ante esta situación, el sector europeo de producción de baterías se está reposicionando actualmente en el mercado para aumentar su competitividad y su capacidad de cara al futuro. Busca enfoques innovadores e integrados para la producción de baterías que combinen robótica inteligente, sensores, control de calidad automatizado, intralogística, IA y aprendizaje automatizado. Estos proporcionarán el mejor método posible de apoyo a los operarios de las máquinas y a los empleados.

Financiar la producción local de celdas de batería

Uno de los mayores desafíos en la producción de baterías proviene de la feroz competencia de las empresas asiáticas. Al igual que en otros sectores, los fabricantes europeos se esfuerzan por mantener el nivel de la producción de bajo coste como una ventaja competitiva. Por el contrario, los fabricantes asiáticos diseñan estrategias destinadas a la producción fiable de grandes cantidades de productos estandarizados y dominan hoy en día la producción mundial de muchos productos importantes de movilidad eléctrica. China, Japón y Corea del Sur son los principales protagonistas de la producción mundial de celdas de batería, que es una tecnología clave en el ámbito de la movilidad eléctrica.

Como respuesta, el gobierno federal alemán y la Unión Europea planean conceder diversas ayudas para apoyar la producción europea de celdas de batería. Para que esta estrategia tenga éxito, el gobierno alemán invertirá unos 1.000 millones de euros del Fondo de Energía y Clima para el año 2022, y las empresas seguirán su ejemplo. Por ejemplo, Volkswagen planea comenzar su propia producción de celdas de batería en Salzgitter (Baja Sajonia) en 2023.

“La razón de ser de un cobot es ayudar a los operarios y a los procesos en tareas de escaso valor añadido, que suelen ser engorrosas, repetitivas o peligrosas”

Víctor Pavón, CEO de Robotplus Tweet

IA: impulsar la ventaja competitiva de Europa

La competitividad de la industria de movilidad eléctrica europea depende de su capacidad para identificar e implementar tecnologías, así como enfoques nuevos y de alto rendimiento que faciliten la producción rentable de celdas de batería de alta calidad y otros productos de movilidad eléctrica. Uno de los pilares importantes de estas estrategias es la inteligencia artificial (IA). Si se hace un uso adecuado de ella, puede ofrecer nuevas posibilidades de aportación de valor a las cadenas de producción, sumamente complejas, que intervienen en la fabricación y el montaje de componentes de movilidad eléctrica.

Al mismo tiempo, las herramientas basadas en IA, junto con la robótica, los sensores y la tecnología de visión artificial, ayudan a los fabricantes a comprender mejor sus procesos. De este modo, pueden optimizar los procesos tanto dentro como fuera de la empresa. Este enfoque puede combinarse con otras herramientas basadas en IA que se utilizan en la logística y el mantenimiento predictivo. Todo esto ayudará a los fabricantes europeos de baterías a beneficiarse de unas condiciones competitivas más fuertes y de ventajas en los costes.

Conquistar nuevos mercados

Sin embargo, la IA puede hacer algo más que crear un marco de competencia equilibrado. Gracias a la ayuda de sistemas y soluciones basados en IA, las empresas pueden conseguir cuotas de mercado en los segmentos pertenecientes al Océano Azul (caracterizados por la diversificación y los bajos costes), que actualmente están desabastecidos. En lugar de operar en los mercados altamente competitivos del Océano Rojo, las empresas deberían conquistar nuevas oportunidades de mercado y ofrecer a los clientes nuevos productos y servicios. La nueva área de la movilidad eléctrica es un ejemplo adecuado.

Al aumentar la calidad y agilidad de los procesos, la IA impulsa la producción de componentes muy específicos, complejos y de alta calidad. También apoya cada vez más a las pequeñas y medianas empresas que utilizan nuevas aplicaciones de fabricación personalizadas. Como resultado, estas empresas se encuentran bien posicionadas y pueden mantenerse fácilmente con los nombres establecidos en el sector.

Aumentar la confianza en la IA

La IA ofrece enormes ventajas potenciales para la movilidad eléctrica. Sin embargo, estas posibilidades no pueden desarrollar todo su potencial a menos que se prueben, se validen y se presenten como un caso de negocio creíble que se pueda implementar en fábrica. El sector de la automoción cuenta con un enfoque más bien conservador y del tipo “esperar a ver qué sucede” cuando se trata de introducir nuevas tecnologías. Pero eso no es todo: el uso de tecnologías basadas en IA también requiere un cierto nivel de confianza por parte del usuario. La mejor manera de ganar esta confianza es involucrar a los usuarios en el diseño de la solución de IA desde una fase temprana.

E Mobility

Aumentar la calidad del producto

En el campo de la movilidad eléctrica, es posible integrar la combinación adecuada de tecnologías de IA en determinados flujos de trabajo de producción y montaje integrales. Sin embargo, algunas fluctuaciones pueden tener un impacto negativo en la calidad del producto. La IA puede ofrecer una ventaja adicional, al responder a la necesidad de fabricar componentes de movilidad eléctrica muy específicos para el cliente, como es el caso de las celdas de batería.

Lo ideal sería que la IA ayudara al usuario a identificar y comprender las relaciones de causa-efecto de las desviaciones no deseadas que podrían deteriorar la calidad del producto. Al mismo tiempo, ayuda a los operarios a anticipar los efectos en la calidad del producto y, si es necesario, a reaccionar en tiempo real. Por último, pero no por ello menos importante, las líneas de producción para nuevos formatos de producto pueden configurarse con mayor rapidez y eficacia. Sin embargo, al igual que hasta ahora, el proyecto se sostendrá o fracasará en función de la aceptación por parte de los empleados.

Una aplicación integral basada en IA ayudará a los fabricantes a evitar la fabricación de productos defectuosos

Henry Claussnitzer, Business Engagement Manager de Omron Europe Tweet

Consejos para la línea de producción del futuro

Las líneas de montaje del futuro son una combinación de diferentes módulos y tecnologías relacionadas con la intralogística. Cada módulo se encarga de una sección específica de la producción: desde la clasificación y la alineación hasta el procesamiento (por ejemplo, revestimiento, llenado, corte, apilamiento o soldadura, hasta el etiquetado y la inspección). La línea de producción puede ser fija o móvil y puede conectar procesos con cintas transportadoras, carritos y sistemas de vehículos de guiado automático, como robots móviles. Los campos de aplicación comunes son el montaje de celdas de batería y el material handling.

La capacidad competitiva de la producción de baterías requiere una tecnología potente y muy integrada, junto con el mejor asesoramiento. Una aplicación integral basada en IA ayudará a los fabricantes a evitar la fabricación de productos defectuosos. Un sistema de almacenamiento inteligente asistido por robótica móvil puede aumentar la eficiencia del proceso y reducir el esfuerzo manual innecesario.

La calidad de la batería debe controlarse mediante una solución de producción y ciclo de vida que abarque todas las etapas, desde la fabricación hasta el uso y el reciclaje, y que esté respaldada por un sistema de inspección en línea. Estos son aspectos clave que deben considerarse si los fabricantes europeos de celdas de batería quieren seguir el ritmo de la competencia o, incluso, adelantarse a esta.

Slider