10.8: Transformar el piso de la fábrica con tecnología

7. ¿Qué roles desempeñan la tecnología y la automatización en la gestión de operaciones de la industria manufacturera y de servicios?

La tecnología está ayudando a muchas empresas a mejorar su eficiencia operativa y su capacidad para competir. Los sistemas informáticos en particular están permitiendo a los fabricantes automatizar fábricas de formas nunca antes posibles. Entre las tecnologías que ayudan a automatizar la fabricación se encuentran el diseño asistido por computadora y los sistemas de fabricación, la robótica, los sistemas de fabricación flexibles y la fabricación integrada por computadora.

Sistemas de Diseño y Fabricación Asistidos por Computadora

Las computadoras han transformado los procesos de diseño y fabricación en muchas industrias. En el diseño asistido por computadora (CAD), las computadoras se utilizan para diseñar y probar nuevos productos y modificar los existentes. Los ingenieros utilizan estos sistemas para dibujar productos y mirarlos desde diferentes ángulos. Pueden analizar los productos, realizar cambios y probar prototipos antes de fabricar un solo artículo. La fabricación asistida por computadora (CAM) utiliza computadoras para desarrollar y controlar el proceso de producción. Estos sistemas analizan los pasos requeridos para elaborar el producto, luego envían automáticamente instrucciones a las máquinas que realizan el trabajo. Los sistemas CAD/CAM combinan las ventajas de CAD y CAM al integrar el diseño, las pruebas y el control de fabricación en un sistema informático vinculado. El sistema ayuda a diseñar el producto, controlar el flujo de recursos necesarios para producir el producto y operar el proceso de producción. Las empresas pueden mejorar aún más los procesos de diseño y fabricación mediante el uso de la fabricación aditiva, comúnmente conocida como impresión 3D. Las impresoras especializadas pueden crear productos o piezas para su uso en prototipos tempranos, y algunas industrias imprimen ciertos componentes en lugar de enviarlos.

Cardianove Inc., un fabricante de equipos médicos y quirúrgicos con sede en Montreal, utilizó software CAD para desarrollar la bomba cardíaca más pequeña del mundo. La compañía dice que el uso del diseño asistido por computadora afeitó dos años del tiempo de diseño normal de los dispositivos cardíacos. El programa CAD de la compañía realizó complejas simulaciones tridimensionales para confirmar que el diseño funcionaría correctamente dentro del cuerpo humano. Utilizando el software CAD, Cardianove probó más de 100 prototipos virtuales antes de que se produjeran los tres mejores diseños para pruebas de la vida real.

Robótica

Los robots son máquinas controladas por computadora que pueden realizar tareas de forma independiente. La robótica es la tecnología involucrada en el diseño, construcción y operación de robots. El primer robot, o “trabajador de collar de acero”, fue utilizado por General Motors en 1961. Los robots pueden ser móviles o fijos en un solo lugar. Los robots fijos tienen un brazo que se mueve y hace lo que la computadora instruye. Algunos robots son bastante simples, con movimiento limitado para algunas tareas como cortar chapa metálica y soldadura por puntos. Otros son complejos, con manos o pinzas que se pueden programar para realizar una serie de movimientos. Algunos robots incluso están equipados con dispositivos de detección para la vista y el tacto.

Los robots suelen operar con poca o ninguna intervención humana. Reemplazar el esfuerzo humano con robots es más efectivo para tareas que requieren precisión, velocidad o fuerza. Aunque los fabricantes como Harley-Davidson tienen más probabilidades de usar robots, algunas firmas de servicios también los encuentran útiles. Los hospitales, por ejemplo, pueden utilizar robots para clasificar y procesar muestras de sangre, liberando al personal médico de una tarea tediosa, a veces peligrosa y repetitiva.

Fábricas adaptables: Sistemas de fabricación flexibles e integrados por computadora

Un sistema de fabricación flexible (FMS) automatiza una fábrica mezclando computadoras, robots, máquinas herramientas y maquinaria de manejo de materiales y piezas en un sistema integrado. Estos sistemas combinan estaciones de trabajo automatizadas con dispositivos de transporte controlados por computadora. Los vehículos guiados automáticos (AGV) mueven materiales entre estaciones de trabajo y entran y salen del sistema.

ÉTICA EN LA PRÁCTICA

¿La tecnología puede salvarle la vida?

Usar robots para realizar cirugía alguna vez parecía una fantasía futurista, pero ya no. Se estima que el Sistema Quirúrgico da Vinci ha realizado 1.5 millones de procedimientos robóticos según su creador, Intuitive Surgical.

Entonces, ¿qué explica el aumento en las cirugías robóticas? Algunos estudios preliminares sugieren mejores resultados para los pacientes. Los cirujanos que utilizan el Sistema Quirúrgico da Vinci encuentran que los pacientes tienen menos pérdida de sangre y dolor, menores riesgos de complicaciones, estancias hospitalarias más cortas y tiempos de recuperación más rápidos que aquellos que tienen cirugía abierta, o incluso, en algunos casos, procedimientos laparoscópicos que también se realizan a través de múltiples incisiones pequeñas .

En octubre de 2005, el Dr. Francis Sutter, jefe de cardiología del Heart Center del Hospital Lankenau cerca de Filadelfia, realizó el primer bypass doble da Vinci. Su paciente, un hombre de 65 años, solo tenía una sola incisión de dos pulgadas en el lado izquierdo del pecho y caminaba 30 minutos al día apenas una semana y media después de la cirugía. Las pruebas muestran que su función cardíaca vuelve a ser normal.

Entonces, ¿cuáles son las desventajas? A un precio de 1.3 millones de dólares cada uno, el costo de los robots puede ser una barrera. Debido a que las compañías de seguros pagan una cantidad fija por un procedimiento independientemente de cómo se realice, el hospital queda para recoger la cuenta de las cirugías robóticas más costosas. El centro de Sutter realizó eventos para recaudar fondos para ayudar a pagar el Sistema Quirúrgico da Vinci. Y algunos cirujanos son reacios a dedicar el tiempo necesario para aprender técnicas robóticas. También existe la preocupación de que una vez que un hospital invierte en un sistema tan costoso, los cirujanos pueden sentirse presionados para usarlo y dirigir a los pacientes hacia la cirugía sobre otras opciones de tratamiento.

Otros tipos de tecnología también mejoran el cuidado de la salud. En el Centro Médico Aurora St. Luke's en Milwaukee, las enfermeras de cuidados intensivos revisan a un paciente que sale de una cirugía de derivación cardíaca, de un edificio a varias millas de distancia. Se trata de la EICU Aurora, de la que un equipo de médicos y enfermeras vigilan constantemente más de 10 unidades de cuidados intensivos en cuatro hospitales diferentes repartidos por todo el este de Wisconsin. “La idea no es hacer que la atención sea más remota”, dice David Rein, director médico de la unidad, “sino llevar la pericia a la cama del paciente más rápido de lo que podríamos antes”.

Los monitores muestran los signos vitales y el cuadro electrónico del paciente, con detalles sobre medicamentos, pruebas de laboratorio y resultados de rayos X, y notas sobre el estado del paciente. Las cámaras pueden acercar tan de cerca que el personal de monitoreo puede ver los capilares en los ojos de un paciente.

Una encuesta encontró recientemente que la mortalidad de los pacientes fue 7.2 por ciento menor en los hospitales que estaban “cableados”, lo que tiene a muchos investigadores de atención médica entusiasmados. Aunque la encuesta no prueba que la tecnología cause mejores resultados para los pacientes, sí muestra que existe una fuerte conexión.

Por supuesto, la cirugía robótica plantea algunas cuestiones éticas. Los desarrollos recientes sugieren problemas éticos que pueden surgir al implementar la tecnología en las prácticas de atención médica. El Dr. Bertalan Meskó, quien escribió el libro La guía para el futuro de la medicina, identificó tales temas, entre ellos el hackeo de dispositivos médicos, la defensa de nuestra privacidad, el escaneo de nosotros mismos en casa (sin orientación médica), cómo cambia la sociedad si podemos prolongar la vida, y posible bioterrorismo debido a avances tecnológicos.

Preguntas de Pensamiento Crítico

1. ¿Cómo se utiliza la tecnología para agilizar las operaciones hospitalarias, mejorar la calidad de la atención al paciente y proporcionar mejores resultados para los pacientes?
2. ¿Qué criterios deben utilizar los hospitales para evaluar si estas costosas tecnologías son inversiones que valen la pena?

Fuentes: Bertalan Meskó, “Cuestiones éticas del futuro de la medicina: los 10 mejores”, Futurista médico, http://medicalfuturist.com, consultado el 20 de febrero de 2018; Thomas Macaulay, “¿Podría el 'robot quirúrgico más pequeño del mundo' hacer la cirugía de ojo de cerradura convencional?” Tech World, https://www.techworld.com, 28 de diciembre de 2017; Greg Adamson, “Ética y tecnología”, IEEE Standards University, https://www.standardsuniversity.org, 13 de marzo de 2017; Nayef Al-Rodhan, “Las muchas implicaciones éticas de las tecnologías emergentes”, Scientific American, https://www.scientificamerican.com, 13 de marzo de 2015; Nick Glass y Matthew Knight, “¿Tendrías cirugía a manos de un robot?” CNN, http://www.cnn.com, 5 de agosto de 2013; Josh Fishman, “¿Puede la alta tecnología salvarle la vida?” U.S. News & World Report, 1 de agosto de 2005, p. 45—52.

Los sistemas de fabricación flexibles son caros. Pero una vez en su lugar, un sistema requiere poca mano de obra para operar y proporciona una calidad de producto consistente. También se puede ajustar de manera fácil y económica. Los equipos FMS se pueden reprogramar rápidamente para realizar una variedad de trabajos. Estos sistemas funcionan bien cuando se requieren pequeños lotes de una variedad de productos o cuando cada producto se fabrica según las especificaciones individuales del cliente.

La fabricación integrada por computadora (CIM) combina procesos de fabricación computarizados (como robots y sistemas de fabricación flexibles) con otros sistemas computarizados que controlan el diseño, el inventario, la producción y las compras. Con CIM, cuando se rediseña una pieza en el sistema CAD, los cambios se transmiten rápidamente tanto a las máquinas que producen la pieza como a todos los demás departamentos que necesitan conocer y planificar el cambio.

Tecnología y Automatización a Su Servicio

Los fabricantes no son los únicos negocios que se benefician de la tecnología. Las empresas no manufactureras también están utilizando la automatización para mejorar el servicio al cliente y la productividad. Los bancos ahora ofrecen servicios a los clientes a través de cajeros automáticos (ATM), a través de sistemas telefónicos automatizados e incluso a través de Internet. Las tiendas minoristas de todo tipo utilizan terminales de punto de venta (POS) que rastrean los inventarios, identifican los artículos que necesitan ser reordenados y indican qué productos se están vendiendo bien. Walmart, líder en automatización minorista, tiene su propio sistema satelital que conecta terminales TPV directamente a sus centros de distribución y sede.

COMPROBACIÓN DE CONCEPTO

1. Describir la gestión de la calidad total y el papel que Six Sigma, ISO 9000 e ISO14000 juegan en ella.
2. ¿Cómo pueden la manufactura ajustada y la gestión de inventario justo a tiempo ayudar a una empresa a mejorar su producción y sus operaciones?
3. ¿Cómo utilizan tanto las empresas manufactureras como las no manufactureras la tecnología y la automatización para mejorar las operaciones?