La Industria 4.0 Impulsa la Fabricación Inteligente
Desde el edge inteligente hasta las cargas de trabajo de modelado y simulación habilitadas por HPC, la tecnología está impulsando nuevos enfoques y mejores resultados empresariales en todo el sector de la fabricación.
La Industria 4.0 y la Fabricación Inteligente
Las operaciones empresariales industriales y de fabricación se están transformando en plataformas informáticas compartidas, inteligentes y optimizadas para la industria a través de la convergencia de los sistemas de tecnología de la información (TI) y tecnología operativa (OT). Esta consolidación crea un sistema interconectado y receptivo que elimina los silos de datos y proporciona acceso a información más profunda, impulsada por la informática de edge, y más flexibilidad y control.
Con más inteligencia en el edge, habilitada por la informática del edge, la inteligencia artificial y la convergencia de cargas de trabajo, los fabricantes adquirir, procesar y almacenar más datos de los dispositivos de edge. Esos datos se pueden analizar más cerca de donde se obtienen y usan, y los fabricantes pueden hacer ajustes en los sistemas operativos casi en tiempo real.
Los sistemas de edge inteligentes son la columna vertebral de la Industria 4.0 y de la fabricación inteligente. Permiten que los datos y la información de varios sensores, aplicaciones y procesos se analicen más cerca de la fuente, lo que ayuda a reducir el tiempo de inactividad, optimizar las operaciones, automatizar los procesos e informar a las nuevas soluciones. Las infraestructuras definidas por software permiten realizar análisis casi en tiempo real en toda la cadena de suministro para avanzar aún más en eficiencia, productividad y visibilidad de los datos.
A medida que la TI y el OT convergen, la HPC para fabricación les permite a los fabricantes implementar cargas de trabajo de modelado y simulación en sistemas HPC distribuidos, tanto en la nube como en las instalaciones, con el fin de mejorar el diseño de productos, identificar los desafíos de producción y mejorar los resultados empresariales.
En conjunto, estos cambios de paradigma están transformando las operaciones de fabricación para que sean más inteligentes, seguras y eficientes.
Como socio de la Industria 4.0, Intel puede ayudarle a acelerar el tiempo de obtención de valor de las soluciones de Internet de las cosas industrial (IIoT) interoperables e impulsadas por datos. Con nuestro ecosistema de innovadores y nuestra cartera de soluciones flexibles, podemos ayudarle a desarrollar e integrar soluciones inteligentes de edge industrial y HPC capaces de reducir los costos, aumentar las ganancias y ponerlo a usted al frente de la competencia.
Nuestra cartera de hardware abarca la gama de soluciones que las fábricas necesitan, y nuestra tecnología para IoT abarca el edge, la red, el centro de datos y la nube para ofrecer infraestructuras de IoT ágiles e inteligentes. Desde informática de bajo consumo de energía, que puede llevar la inteligencia artificial (IA) a nuevos lugares, hasta servidores de edge capaces de realizar tareas de análisis como pronósticos de demanda, Intel puede ayudarle a implementar soluciones de fábrica inteligente capaces de alcanzar nuevos niveles de productividad al tiempo que revela nuevas oportunidades para maximizar los ingresos.
Casos de Uso de Fabricación Inteligente
La fabricación inteligente y la fabricación digital emplean datos y conectividad entre máquinas en tiempo real para habilitar la automatización y el análisis.
Convergencia de cargas de trabajo industriales
Una variedad de cargas de trabajo de fabricación, a menudo ejecutadas en dispositivos distribuidos en toda la fábrica, se pueden virtualizar y consolidar en una sola PC industrial (IPC). Esta convergencia ofrece ventajas como la gestión optimizada de datos y recursos, el aumento de la productividad y el análisis casi en tiempo real.
Modelado, simulación e ingeniería asistida por computadora
Al usar sistemas de HPC para ejecutar cargas de trabajo complejas en cientos o miles de nodos en paralelo, los fabricantes están acelerando drásticamente el desarrollo de productos, el refinamiento de procesos y los avances de ingeniería. Vea lo que puede lograr con los procesadores escalables Intel® Xeon® para HPC.
Visión artificial
Desde el seguimiento de recursos hasta la robótica, gran parte de lo que IoT puede hacer por usted en la fabricación implica darles a las máquinas la capacidad de ver y de tomar decisiones en tiempo real. Intel tiene una variedad de soluciones y herramientas de desarrollo listas para ejecutarse que pueden acelerar su camino hacia la visión computarizada industrial.
Mantenimiento predictivo
Al capturar y analizar los datos de las máquinas en tiempo real, los fabricantes pueden diagnosticar posibles problemas antes de que den como resultado costosos fallos y malos funcionamientos.
Producción sostenible
Los procesos con abundante cantidad de datos en la fabricación de bienes y servicios pueden revelar oportunidades para reducir la contaminación, conservar los recursos naturales y reducir los gastos de energía.
Robótica industrial
La automatización y la visión artificial, habilitadas por el IoT, hacen que la fabricación discreta y por procesos sea más eficiente y adaptable. Los robots no solo aumentan la calidad de los productos, sino que se pueden ajustar en cualquier momento para responder a los cambios de la demanda.
Conectividad 5G y de Internet de las cosas industrial
El intercambio continuo de datos de alta velocidad entre máquinas y sistemas empresariales es una piedra angular de la Industria 4.0. Una fábrica inteligente típica requiere una variedad de soluciones de conectividad, pero la 5G está revolucionando la velocidad y la disponibilidad de esta.
Habilitación de la Industria 4.0
El Edge Inteligente
La consolidación de los sistemas de TI/OT en un edge inteligente unificado crea un sistema interconectado y receptivo que elimina los silos de datos y proporciona acceso a información más profunda junto con más flexibilidad y control.
Con más inteligencia en el edge, habilitada por la informática de edge, la inteligencia artificial (IA) y otras tecnologías; como la informática en tiempo real, la virtualización, la seguridad funcional, etc.; los fabricantes pueden adquirir, procesar y almacenar más datos de los dispositivos de edge. Esos datos se pueden analizar más cerca de donde se recopilan y usan, y los fabricantes pueden hacer ajustes en los sistemas operativos casi en tiempo real para reducir el tiempo de inactividad, optimizar las operaciones, automatizar los procesos e informar a las nuevas soluciones. La fabricación definida por software permite realizar análisis casi en tiempo real en toda la cadena de suministro para avanzar aún más en eficiencia, productividad y visibilidad de los datos.
IA en Fabricación
Los dispositivos de IIoT y las fábricas conectadas generan cantidades inmensas de datos. La IA y la informática de alto desempeño (HPC) permiten procesar y analizar todo de forma rápida y efectiva, lo que se traduce en mayor eficiencia y productividad. Por ejemplo, los datos de fábrica conectados pueden generar información de producción casi en tiempo real que ayuda a mejorar la toma de decisiones de su organización. En el diseño estructural y de productos, los enfoques de IA pueden ayudarles a los ingenieros a definir el problema y a estimar los recursos necesarios para resolverlo. La IA con datos de física les permite a los ingenieros proyectar diseños de soluciones a partir de una base de conocimientos de soluciones.
Como el mercado de la fabricación abarca una amplia gama de operaciones, las soluciones hechas para las cargas de trabajo de IA en este sector deben adaptarse a diferentes requisitos de desempeño, consumo de energía, tamaño, factor de forma y costos.
Procesamiento en Tiempo Real
En la automatización industrial, ciertas tareas en tiempo real deben completarse en plazos estrictos para evitar fallas críticas del sistema. Esto requiere que los sistemas ejecuten estas tareas operando dentro de límites de tiempo predecibles y específicos, lo que garantiza que puedan realizar operaciones y responder a los eventos oportunamente. La transformación industrial continua implica respaldar tareas en tiempo real junto con cargas de trabajo de “mejor esfuerzo” en el mismo sistema mediante la implementación de priorización de cargas de trabajo o tareas en aplicaciones sensibles al tiempo.
Además de la operación en tiempo real, el tráfico de red dentro del entorno de fabricación debe cumplir con los requisitos de latencia. Proporcionar compatibilidad con los estándares de la industria, como la especificación TSN IEEE 802 para admitir aplicaciones sensibles al tiempo, permite una comunicación ultraconfiable y de baja latencia y brinda un ecosistema abierto para la interoperabilidad de dispositivos.
Intel® Time Coordinated Computing (TCC) ofrece optimizaciones de plataforma para brindarles un mejor respaldo a las cargas de trabajo en tiempo real que se ejecutan junto con las cargas de trabajo de “mejor esfuerzo”. Intel® TCC está compuesta de optimizaciones de software y silicio que incluyen compatibilidad con IEEE TSN para reducir las latencias y mejorar la sincronización de reloj, con el fin de brindarles un mejor respaldo a las cargas de trabajo en tiempo real.
Virtualización
La tecnología de virtualización es un habilitador clave de la consolidación de cargas de trabajo, que implica crear entornos distintos y aislados, cada uno con su propio sistema operativo, en una sola plataforma robusta. Este enfoque reemplaza varias máquinas de hardware de propósito especial por un conjunto más pequeño de plataformas informáticas de uso general, lo que reduce la infraestructura general de hardware. Las organizaciones pueden optimizar sus operaciones y reducir los costos al maximizar el uso de los recursos existentes. En los sectores de fabricación y automatización industrial, las soluciones de virtualización deben respaldar la consolidación de cargas de trabajo en tiempo real y no tiempo real.
Seguridad Funcional
A medida que las interacciones humano-máquina se vuelven más integrales en la fabricación, también crece la importancia de la seguridad funcional. La seguridad funcional necesita la implementación de sistemas de protección automatizados capaces de detectar y mitigar fallos en sistemas de máquinas, como los robots, con el fin de garantizar la seguridad humana. El cumplimiento de las normas internacionales, como IEC 61508 (para aplicaciones industriales) e ISO 13849 (para controladores robóticos) acelera el desarrollo de aplicaciones críticas de seguridad.
¿Qué es la Industria 4.0 y Cómo la Impulsa el Edge Inteligente?
La cuarta revolución industrial, o Industria 4.0, reúne lo digital y lo físico a través de los datos. Al avanzar en la adquisición y el análisis de datos en el edge, y al descubrir nuevos niveles de información analítica mediante aplicaciones de HPC, la Industria 4.0 allana el camino para nuevos avances en el sector de la fabricación.
Por ejemplo, las capacidades autónomas de fabricación inteligente (como el mantenimiento predictivo para reducir el tiempo de inactividad y el seguimiento inteligente de recursos para obtener una cadena de suministro más eficiente), junto con análisis más potentes, detallados y exactos en las aplicaciones (como la dinámica de fluidos computacional), hacen que la Industria 4.0 esté preparada para descubrir nuevas posibilidades y ventajas empresariales para los fabricantes.
Con más potencia informática en el edge, las empresas pueden conectar las cargas de trabajo clave sin conexión, fusionarlas y virtualizarlas, y sentar las bases para integrar lo último en IoT en casos de uso de fabricación.
Para llevar la inteligencia a más máquinas y dispositivos, la Industria 4.0 se habilita mediante arquitecturas abiertas, soluciones basadas en estándares, tecnología de edge, redes y nube, y otros avances. Estas tecnologías están permitiendo que las empresas lleven las ventajas de la TI al OT.
Ahora es más simple que nunca crear infraestructuras definidas por software flexibles y fáciles de actualizar, para administrar y optimizar los controles de las máquinas en fabricación discreta y fabricación por procesos. Con la llegada de la 5G y la reducción de las barreras para implementar la IA, las fábricas de todos los tamaños y todos los niveles de digitalización pueden adoptar lo que la Industria 4.0 tiene para ofrecer.
Historias de Éxito de Fabricación Inteligente
La Industria 4.0 avanza con la tecnología Intel®. Nuestros socios están encontrando nuevas formas de transformar los resultados empresariales con tecnologías de IoT, análisis y modelado.
Aceleración del desempeño de Ansys Fluent en procesadores escalables Intel® Xeon®
Los ingenieros de Intel y Ansys trabajaron juntos para agilizar el modelado de dinámica de fluidos computacional y permitir una escalabilidad mejorada. Los resultados finales son plazos reducidos, modelado de alta fidelidad y entrega de productos más rápida para los usuarios de Ansys Fluent.
BMW facilita llevar la IA a la fábrica
BMW se asoció con Intel y Robotron para superar las barreras que impiden implementar la IA en las fábricas. BMW presentó un sistema con tecnología Intel® que les permite a los trabajadores crear aplicaciones de IA sin código y, al mismo tiempo, cumplir con los estrictos requisitos laborales.
Royal Enfield acelera las operaciones y el desarrollo de productos
Con sistemas de HPC equipados con procesadores escalables Intel® Xeon®, este fabricante de motocicletas de larga data logró tiempos de ejecución 15 veces más rápidos en simulaciones CAE junto con un desarrollo más eficiente de productos.
La Industria 4.0 y la Fabricación Inteligente de Componentes
Intel está ayudándoles a los fabricantes a adaptarse e innovar a medida que adoptan prácticas y procesos impulsados por datos.
PC industriales
Con las IPCs reforzadas y con tecnología Intel®, puede fusionar cargas de trabajo industriales, como los controles de máquinas y HMI, de una amplia variedad de aparatos en un solo dispositivo potente. Nuestros socios ofrecen una gama de IPCs Intel® que admiten las cargas de trabajo industriales más avanzadas y vienen con mejoras para la funcionalidad en tiempo real.
Intel® Vision Products
Habilite los más recientes casos de uso de fábricas inteligentes, como la inspección de calidad de productos automatizada, mediante las soluciones escalables de visión computarizada de la cartera Intel® de productos de visión. Ofrecemos una excelente selección de aceleradores informáticos de uso general y específico para visión artificial.
Aceleradores Intel®
Optimice sus sistemas industriales y cumpla con los requisitos únicos y desafiantes de los casos de uso de la Industria 4.0 con la cartera Intel® de aceleradores que ofrecen desempeño flexible y aceleración de hardware específica de cargas de trabajo.
Procesadores Intel® para el Internet industrial de las cosas
Haga más con sus datos al llevar la inteligencia al edge. Intel ofrece una amplia cartera de soluciones informáticas escalables para tecnologías de fabricación digital y de fábrica inteligente, como la robótica, la automatización de procesos y el análisis de edge.
Procesadores escalables Intel® Xeon® para implementaciones de HPC de fabricación
Descubra qué hace a estas soluciones informáticas ideales para impulsar sus cargas de trabajo de modelado, simulación y CAE distribuidas.
Herramientas de Software en Fabricación
Intel® Edge Insights para el sector industrial
Acelere el desarrollo y la implementación de soluciones de IA, como la visión artificial en el edge industrial, con Intel® Edge Insights for Industrial. Esta plataforma de software de referencia ofrece un diseño de referencia de software prevalidado para visión artificial e ingestión de datos de series temporales.
Intel® Edge Controls para el sector industrial
Cree soluciones de fábrica inteligente mediante la transformación de los sistemas de control industrial. Esta plataforma de software de referencia cuenta con hardware compatible que integra informática, conectividad y gestión y virtualización similares a TI, todo en tiempo real.
Intel® oneAPI HPC Toolkit
Agilice el desarrollo con un recurso gratuito que le ayuda a crear, analizar, optimizar y escalar aplicaciones de HPC. Este kit de herramientas le proporciona las últimas técnicas en vectorización, multithreading, paralelización multinodos, y optimización de memoria para que pueda crear más fácilmente software de fabricación listo para HPC.
Intel® oneAPI AI Analytics Toolkit
Optimice el software de IA y análisis para HPC con nuestro Intel® oneAPI AI Analytics Toolkit. Este recurso les proporciona a los científicos de datos, desarrolladores de IA e investigadores herramientas de Python y marcos de trabajo de IA familiares para acelerar los canales de análisis y ciencia de datos de forma integral en arquitecturas Intel®.
Intel® oneAPI Base Toolkit
Descubra la programación abierta, cruzada y basada en estándares. Intel® oneAPI Base Toolkit ofrece herramientas y bibliotecas optimizadas por Intel que ayudan a los desarrolladores a acelerar el desempeño e implementar aplicaciones en cualquier arquitectura y modelo de procesamiento.
Distribución Intel® del kit de herramientas OpenVINO™
Optimice los modelos entrenados para aplicaciones industriales, como la visión artificial. Este kit de herramientas integral le permite crear, optimizar y ejecutar inferencia de alto desempeño con una eficiencia de escritura de una sola vez e implementación en cualquier lugar.
Hechas para Uso Industrial y Listas para Usarse
Intel® Partner Marketplace incluye una amplia variedad de productos y proveedores de servicios, que crean soluciones para fabricación inteligente, CAE, modelado y simulación, y otras aplicaciones de la Industria 4.0. Estas soluciones están prevalidadas y son totalmente interoperables con la arquitectura Intel®, en la que confían la mayoría de las empresas, y pueden ayudarle a pasar más rápido de la idea inicial al valor a largo plazo.
Preguntas frecuentes
Preguntas frecuentes
La Industria 4.0 reúne tecnologías digitales y físicas para crear operaciones interconectadas y receptivas. Las empresas; habilitadas por la convergencia de los sistemas operativos y de TI en plataformas informáticas compartidas, altamente industriales y optimizadas; pueden analizar los datos en toda la cadena de suministro y ajustar los sistemas operativos casi en tiempo real para reducir costos y residuos, predecir problemas e innovar ofertas.
La fabricación inteligente integra datos e información de varias aplicaciones, procesos y productos que se pueden componer en nuevas soluciones. Habilita procesos de fabricación y cadena de suministro predictivos y adaptativos que les permiten a las empresas cumplir con las solicitudes de productos personalizados de forma más efectiva y responder más rápidamente a las fluctuaciones en los mercados a través de pronósticos de demanda.
La fabricación por procesos implica combinar ingredientes y materias primas mediante una receta o fórmula. Este enfoque se emplea frecuentemente en industrias que producen mercancías a granel, como alimentos y bebidas, refinería de petróleo, productos farmacéuticos y plásticos. La fabricación discreta se centra en el conjunto final de unidades listas para el mercado, como automóviles y electrodomésticos.
Con las tecnologías de fábrica inteligente, como el mantenimiento predictivo, tanto la fabricación por procesos como la fabricación discreta pueden volverse más eficientes gracias a la reducción del tiempo de inactividad y a la mejora de la producción.
La fabricación sostenible es un enfoque holístico de la producción que implica la aplicación de la Industria 4.0 y las tecnologías de fabricación digital para minimizar la contaminación, conservar energía y recursos naturales, proteger la seguridad de los trabajadores y recompensar equitativamente a todos los involucrados en la producción. Requiere la adquisición y el análisis de datos en toda la cadena de suministro y el proceso de fabricación, así como en la gestión de energía y residuos.
El edge inteligente es la fusión del desempeño informático inteligente y escalable y la IA para cargas de trabajo operativas industriales. Habilita soluciones como los gemelos digitales de fábrica y los sistemas de ejecución de fabricación (MESs). Esta fusión se logra gracias a la convergencia de cargas de trabajo y a la optimización de las infraestructuras de software para plataformas informáticas de edge.
Las plataformas de edge inteligente ofrecen una gran cantidad de beneficios, como la reducción de costos, la seguridad mejorada y el aumento de la productividad y el desempeño en tiempo real. El edge inteligente les permite a los fabricantes ejecutar varias cargas de trabajo en equipos estándar, lo que elimina la necesidad de mover grandes volúmenes de datos de las instalaciones a la nube. También permite una gestión integral de la calidad a través de la detección casi en tiempo real de defectos de productos, la optimización de procesos y de la cadena de suministro y un aumento en el uso de los recursos. También se pueden habilitar modelos empresariales completamente nuevos simplemente con agregar nuevas cargas de trabajo.
Los fabricantes usan sistemas de HPC distribuidos para ejecutar cargas de trabajo altamente complejas, como simulaciones de fallos o modelado de dinámica de fluidos. Como los sistemas de HPC son inmensamente potentes, pueden realizar los cálculos requeridos rápidamente y dentro de parámetros de tiempo aceptables. Al usar una arquitectura informática de alto desempeño para este tipo de análisis de HPC, de HPC con IA y de simulaciones de HPC, los fabricantes pueden optimizar los resultados, ajustar los diseños y los sistemas, y aumentar la eficiencia.
Los sistemas de HPC proporcionan la potencia informática requerida por las cargas de trabajo y las tareas avanzadas de CAE. Sus expertos e ingenieros pueden aprovechar el desempeño y la flexibilidad de los sistemas de HPC para aumentar el alcance y la profundidad de sus esfuerzos, realizar análisis más precisos y acelerar el tiempo de obtención de valor en sus proyectos.