Fabricación inteligente y energía sostenible

La industria manufacturera es una de las principales causas de las emisiones de dióxido de carbono, uno de los principales gases que contribuyen al cambio climático. La fabricación produce hasta una quinta parte de estas emisiones, por lo que los esfuerzos para reducir el consumo de energía en este sector son fundamentales en la lucha contra el calentamiento global.

Los procesos de fabricación sostenibles utilizan energías renovables, se esfuerzan por reducir el consumo de energía, aprovechan al máximo los recursos valiosos, reducen los residuos y benefician a la comunidad en general, por no hablar del planeta en su conjunto. Veamos más de cerca la relación entre sostenibilidad y fabricación.

Fue la Revolución Industrial lo que puso a la humanidad en el camino de la crisis medioambiental actual. Hoy en día, esperamos que los fabricantes desempeñen un gran papel en su superación. Quemar impunemente combustibles fósiles como el petróleo y el gas natural en la industria ya no es aceptable, pues emite volúmenes muy grandes de dióxido de carbono, el principal contribuyente al cambio climático.

Por eso, los fabricantes están tomando medidas para reducir su huella de carbono, desde utilizar energía sostenible para alimentar los procesos industriales hasta racionalizar la fabricación y conservar la energía y los recursos naturales. También examinan todo el ciclo de vida de los productos que fabrican, desde la idea original hasta el final de su vida útil, para determinar dónde se puede ahorrar energía o materiales, o bien reutilizar y reciclar recursos. Todos estos elementos forman parte de la mejora de la sostenibilidad en la fabricación, que beneficiará al planeta en las próximas décadas.

Industria y energía

La fabricación consume mucha energía. Esto incluye los procesos de fabricación, la electricidad para alimentar la automatización y la maquinaria, y la energía necesaria para iluminar y calentar fábricas y oficinas a menudo grandes. De hecho, la industria manufacturera es responsable de un mayor consumo de energía que muchas otras industrias intensivas en energía, incluidas la minería y la construcción. Entre los sectores que consumen más energía están la producción de hierro, acero y aluminio, junto con la de productos químicos, alimentos y bebidas, pasta y papel y cemento.

Muchos fabricantes que históricamente han dependido de la quema de petróleo y gas natural están trabajando para reducir su consumo de energía mediante la introducción de tecnologías y prácticas energéticamente eficientes y el cambio a fuentes de energía sostenibles, como la energía eólica o solar, el biogás o la energía procedente de biomasa o residuos.

Los fabricantes también tienen un papel importante que desempeñar en la transición energética, produciendo tecnologías sostenibles para la industria. Por ejemplo, están aumentando la producción de tecnología solar fotovoltaica y los sistemas de almacenamiento de energía en baterías necesarios para almacenar la generación intermitente del sol y el viento. Los fabricantes no solo son parte del problema en lo que respecta al cambio climático, sino que también son una gran parte de la solución.

Fabricación inteligente

La fabricación inteligente forma parte de la cuarta revolución industrial o Industria 4.0. Se basa en tecnologías como el Internet Industrial de las Cosas, el Big Data, la realidad virtual y aumentada, la automatización avanzada (los cobots son un buen ejemplo) y la inteligencia artificial.

La fabricación inteligente contribuirá a que la fabricación sea más sostenible a largo plazo mediante la recopilación de información sobre los procesos industriales que permita un uso más eficiente de la energía. Una mejor recopilación de datos en toda la cadena de suministro del fabricante hace mucho más factible comprender la huella de carbono de la empresa y dónde pueden reducirse las emisiones.

Otras tecnologías de la Industria 4.0, como la fabricación aditiva (impresión 3D), también están ayudando a reducir los residuos en la producción, ya que las empresas de ingeniería se esfuerzan por alcanzar objetivos de cero residuos. Los fabricantes se esfuerzan por comprender el impacto de todas sus actividades en el entorno y buscan formas de cambiar las cosas, especialmente en lo que se refiere a la energía. La fabricación inteligente está proporcionando algunas de las herramientas que les ayudarán a hacerlo a medida que avance la cuarta revolución industrial.

Energía renovable para la fabricación

La energía renovable es una de las armas clave en la lucha contra el cambio climático. Es la energía de la naturaleza, que es abundante, limpia y se repone constantemente. Los fabricantes están utilizando energías renovables como la eólica y la solar para alimentar sus instalaciones con paneles fotovoltaicos montados en los tejados, turbinas eólicas in situ o biomasa para producir calor en lugar de gas natural quemado. De hecho, la disponibilidad de energía renovable cerca de una planta es cada vez más buscada al construir nuevas instalaciones.

Reducir los residuos

Además de adoptar energías renovables, los fabricantes están encontrando formas de aplicar la reducción de residuos. Eso no significa solo reducir el despilfarro de energía, también reducir el de todos los materiales utilizados en el proceso de producción. Las estrategias de reducción de residuos incluyen la optimización de los procesos de producción y el uso de técnicas de fabricación ajustada y de otras metodologías que hacen que la producción sea más eficiente, como la just in time, donde se minimizan las existencias de repuestos y las piezas se entregan exactamente cuando se necesitan.

Los fabricantes también pueden aumentar la eficacia de la producción y reducir los residuos adoptando nuevas tecnologías. Por ejemplo, un nuevo sistema robotizado podría disminuir la necesidad de repasar componentes y, en consecuencia, el uso de materiales. Reducir los residuos tiende a tener el efecto en cadena de reducir el consumo de energía, ya que, si se necesitan menos materias primas en un centro, se reduce el uso de energía en la cadena de suministro.

Eficiencia energética

Al igual que reducir los residuos, mejorar la eficiencia energética es bueno tanto para el entorno como para los resultados financieros de una empresa manufacturera. Iluminar, calentar y ventilar grandes espacios industriales puede resultar muy caro. Utilizar bombillas LED de bajo consumo o mantener y revisar los sistemas HVAC, pueden suponer un gran ahorro y ayudar a reducir la huella de carbono de la empresa.

Algunas tecnologías de producción también pueden hacerse mucho más eficientes desde el punto de vista energético. Por ejemplo, los accionamientos y motores pueden sustituirse por los últimos diseños energéticamente eficientes, que reducen el consumo. La maquinaria anticuada también puede sustituirse por modelos más modernos que consuman menos energía pero tengan mayor rendimiento.

Comprender las emisiones

Para ver de dónde proceden las emisiones, es necesario pensar no solo en una empresa aislada, sino también en sus productos, en cómo se utilizan y en toda la cadena de suministro implicada en su creación. Eso significa que los fabricantes deben tener en cuenta lo que se conoce como emisiones de Alcance 1, 2 y 3 cuando busquen formas de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero:

• Emisiones de Alcance 1. Emisiones procedentes de fuentes que una organización controla directamente. Por ejemplo, el combustible quemado en el funcionamiento de la flota de vehículos de la empresa.
• Emisiones de Alcance 2. Se trata de emisiones que no son responsabilidad directa de la empresa, sino que son consecuencia de su necesidad de energía. Un ejemplo podrían ser las emisiones procedentes de la generación de la electricidad.
• Emisiones de Alcance 3. El Alcance 3 incluye todo lo demás: todas las emisiones indirectas de la cadena de suministro, incluidas las relacionadas con el uso de los productos de la empresa en el resto del mundo.

Reducir las emisiones

Las empresas que quieran reducir las emisiones deben centrarse en las emisiones de Alcance 1 y pensar en cómo mejorar la eficiencia energética, ya que es más fácil reducir las emisiones que son responsabilidad directa del fabricante. Después, pueden analizar el Alcance 2 examinando sus contratos de compra de energía y la procedencia de la misma. Y, en el caso de las emisiones de Alcance 3, se requiere un conocimiento profundo de las emisiones en toda la cadena de suministro, lo que hace que abordarlas sea un verdadero reto.

Una mayor sostenibilidad en la fabricación requiere el compromiso de toda la empresa y la voluntad de examinar todos los aspectos de su funcionamiento. La fabricación inteligente se ha convertido en un medio importante para lograr una mayor sostenibilidad, ya que permite mejorar y racionalizar los procesos y proporciona una mayor comprensión y análisis de las actividades de un fabricante.

El uso inteligente de los datos puede ayudar a conseguir muchos de los objetivos de la fabricación sostenible, como reducir el consumo de energía. La fabricación inteligente también puede recopilar información de toda la cadena de valor de la fabricación de formas antes imprevistas para ayudar a una empresa a comprender el impacto de sus actividades en el entorno.

La cuarta revolución industrial es una transformación tecnológica que está afectando a muchos aspectos diferentes del modo en que los fabricantes producen bienes en el siglo XXI. Las tecnologías de la Industria 4.0 no solo permitirán a los fabricantes prosperar en los próximos años, sino que también son importantes para satisfacer las necesidades medioambientales urgentes, ya sea mejorando la gestión de la energía, racionalizando los procesos, permitiendo una mayor comprensión de la cadena de suministro o utilizando la IA para mantener la maquinaria en funcionamiento de la forma más eficiente y rentable posible.

La buena noticia es que, con muchas limitaciones de recursos y unos costes energéticos históricamente elevados, una mayor sostenibilidad de la fabricación tiene sentido no solo desde el punto de vista ambiental, sino en términos del balance final de la empresa. La aplicación de la Industria 4.0 consiste fundamentalmente en mejorar la forma de hacer las cosas, lo que solo puede tener beneficios para la sostenibilidad ambiental y económica a largo plazo.