De la escala a la flexibilidad: Dentro del desarrollo de la Fábrica Inteligente de Zoomlion

La automatización y la IA desempeñan un papel fundamental en la fábrica inteligente de fabricación de maquinaria para movimiento de tierras.

Siempre se ha asumido que operar a gran escala de esta manera genera eficiencia y estabilidad.

Lamentablemente, en condiciones de mercado difíciles, esta suposición ya no coincide con la realidad.

En mercados más volátiles, los clientes quieren más opciones y el equilibrio entre eficiencia y flexibilidad se rompe.

Cuando la escala deja de ser una ventaja competitiva

Ese fue el contexto cuando consideramos por primera vez construir la fábrica inteligente de fabricación de maquinaria para movimiento de tierras en Zoomlion Smart City, aquí en Changsha.

Desde el principio, tuvimos claro que no se trataría de una actualización de automatización, sino que nuestro objetivo era desmantelar y reconstruir toda nuestra filosofía de fabricación.

Por su naturaleza, la industria de la maquinaria de construcción es un entorno de alta diversidad y bajo volumen de producción. Las excavadoras son el núcleo de este desafío de fabricación, integrando elementos mecánicos, electrónicos e hidráulicos a un nivel muy alto.

También operan intensivamente en el campo y existen en muchas configuraciones diferentes. Históricamente, esta complejidad ha dificultado su producción flexible y, por ello, los largos tiempos de cambio se han aceptado como algo habitual.

En Zoomlion, decidimos que eso necesitaba cambiar.

Afrontando el desafío más difícil de redefinir un sistema

Entre 2020 y 2022, pasamos tres años diseñando y construyendo una fábrica que pudiera manejar excavadoras en sus aspectos más complejos, porque creíamos que si podíamos resolver el problema allí, el enfoque podría escalar más fácilmente a otras líneas de productos.

A veces describimos las excavadoras como la joya de la corona de la maquinaria de construcción. Desde una perspectiva de fabricación, representan sin duda la prueba más difícil de capacidad de fabricación que podríamos plantearnos.

Operativamente, el cambio más visible dentro de la nueva Fábrica Inteligente es lo que llamamos fabricación de flujo mixto compartido.

En lugar de dedicar una línea a un solo modelo, diseñamos un sistema en el que se pueden producir más de 100 modelos diferentes de excavadoras en la misma línea, uno tras otro, sin paradas.

La fábrica inteligente de Zoomlion es capaz de producir una excavadora cada seis minutos

En términos prácticos, eso significa construir un modelo con un proceso específico y miles de piezas, y luego cambiar automáticamente a un modelo diferente, sin reinicio manual.

Más allá de la idea de la línea de producción fija

Para que esto funcionara, tuvimos que replantearnos el taller a fondo. Diseñamos 21 estaciones de trabajo flexibles equipadas con visión artificial, control de fuerza y detección multimodal.

Dentro de estas estaciones de trabajo, la soldadura se adapta automáticamente a las variaciones, las estaciones de mecanizado se reconfiguran y los procesos de apriete se ajustan en tiempo real.

Detrás de todos estos procesos hay un motor de programación impulsado por IA que debe equilibrar miles de componentes y recursos necesarios.

El sistema, que aprende y mejora continuamente, ahora nos permite sacar una excavadora cada seis minutos, una hazaña inigualable en la industria.

Además, el viaje completo desde la placa de acero hasta la excavadora terminada ahora demora aproximadamente 6,5 días.

Otra transformación importante dentro de la Fábrica Inteligente se ha producido en la logística. En pocas palabras, la fabricación de flujo mixto colapsa si los materiales llegan tarde o en la secuencia incorrecta.

Reconocimos que las operaciones logísticas tradicionales no serían suficientes para optimizar nuestro plan de fabricación. La solución fue sustituir el almacenamiento por el transporte.

Tratar la logística como un flujo dinámico, no como un amortiguador

En la nueva fábrica, sistemas logísticos tridimensionales de alta resistencia mueven componentes a través de la fábrica mediante transporte aéreo y terrestre coordinado, guiados por modelos de pronóstico de IA.

De esta manera, las piezas estructurales ya no permanecen inactivas, sino que fluyen hacia donde se necesitan. Como resultado, el inventario de trabajos en curso se ha reducido en aproximadamente un 70 %.

Cada componente está codificado y rastreado digitalmente y más de 30 tecnologías de inspección basadas en IA operan en soldadura, mecanizado y ensamblaje.

Ya se han encargado más de 20 fábricas inteligentes de seguir la estrategia de «plan único»

Los gemelos digitales y las simulaciones de procesos nos ayudan a identificar desviaciones de forma temprana, cuando aún son fáciles de corregir.

Este enfoque de proceso completo nos ha impulsado hacia un objetivo práctico de cero defectos, no como un eslogan de marketing, sino como un objetivo operativo.

Una importante transformación no técnica ha sido el paso de la fabricación para stock a la fabricación bajo pedido.

Antes, las máquinas estándar se construían, se enviaban a los agentes y se vendían, generalmente en el transcurso de varios meses. Ahora, los clientes especifican lo que necesitan y la producción comienza a partir de la materia prima.

Para pedidos nacionales, la entrega puede realizarse en un plazo de dos semanas. Esta alineación entre ventas y producción reduce el riesgo de inventario y amortigua el impacto de los ciclos del mercado.

Por qué la transformación de la fabricación es, en última instancia, organizacional

Es importante reconocer que nada de esto fue fácil. Hubo que cambiar las habilidades, tanto en el taller como en la gestión.

La gente necesitaba aprender a trabajar con datos, algoritmos y sistemas digitales, no sólo con máquinas.

Los proveedores tuvieron que integrarse en el mismo entorno digital para garantizar que no hubiera lagunas de información.

Los líderes de Zoomlion también se sintieron más cómodos al tomar decisiones basadas en la retroalimentación del sistema en tiempo real en lugar de basarse únicamente en la experiencia.

La Fábrica Inteligente nos ha demostrado que la fabricación de equipos pesados no tiene que elegir entre escala y flexibilidad.

Todavía estamos aprendiendo, perfeccionando y enfrentando desafíos, pero creo que ahora tenemos un sistema que puede adaptarse y, en la industria actual, eso es crucial.

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Todas las imágenes son cortesía de Zoomlion

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