Optimización del diseño y el procesamiento mecánico mediante aplicaciones de IA.

La inteligencia artificial (IA) se está convirtiendo en un factor clave en la reestructuración de la industria de la ingeniería mecánica. Si bien ofrece soluciones eficaces, la IA también plantea nuevos desafíos que la industria vietnamita de la ingeniería mecánica debe afrontar y a los que debe adaptarse para lograr avances significativos.

Operando una línea de procesamiento mecánico en la empresa Tomerco An Khang, Ngoc Liep Industrial Cluster ( Hanói ). (Foto de TUỆ NGHI)

Más que una simple herramienta de apoyo, la IA es también un motor de innovación que ayuda a superar las limitaciones de los métodos tradicionales de diseño y fabricación. Anteriormente, la ingeniería mecánica vietnamita se basaba principalmente en la automatización y el control numérico, pero ahora la tendencia está cambiando con fuerza hacia la fabricación autónoma inteligente, donde máquinas, robots, sistemas de sensores y sistemas de control inteligente integrados con IA pueden tomar decisiones, optimizar y adaptarse a las condiciones de producción reales.

El Dr. Nguyen Lac Hong, vicepresidente de la Asociación Vietnamita de Ingeniería Mecánica, señaló que tecnologías como el Big Data, el Internet de las Cosas (IdC), el diseño industrial y los modelos de "réplica digital" han impulsado una profunda transformación en la forma de diseñar y fabricar máquinas. Mediante el aprendizaje automático, se presentan y evalúan diversas opciones según estándares de durabilidad, coste de producción o peso antes de proponer la solución óptima. Esto resulta especialmente útil en industrias que requieren alta precisión, como la automotriz, la aeroespacial, la robótica y la fabricación de maquinaria. En el procesamiento mecánico, la IA se integra directamente en los sistemas de control numérico computarizado (CNC) para optimizar el proceso de corte en tiempo real.

Tecnologías como el Big Data, el Internet de las cosas (IoT), el diseño industrial y el modelo de "gemelo digital" han provocado un cambio drástico en el modo en que se llevan a cabo el diseño y la fabricación mecánica.

Dr. Nguyen Lac Hong, Vicepresidente de la Asociación de Ingeniería Mecánica de Vietnam

Un excelente ejemplo es el sistema FANUC Intelligent Edge Link & Drive (FIELD), que combina IA e IoT para sincronizar datos de múltiples máquinas CNC, analizar el estado operativo y predecir automáticamente errores antes de que ocurran. Como resultado, la IA ayuda a aumentar la eficiencia de corte entre un 10 % y un 20 % y a reducir el tiempo de configuración en un 40 % en la producción en masa. También es compatible con el control adaptativo, donde el sistema aprende de datos históricos para determinar las condiciones óptimas de mecanizado para materiales como el titanio o las aleaciones de aluminio.

Al comentar sobre la IA en la ingeniería mecánica, el Dr. Vu Duong (Universidad Duy Tan) afirmó que la IA se aplica para optimizar el diseño, los procesos de fabricación, el control de calidad, la predicción del mantenimiento y el desarrollo de nuevos materiales, aumentando así la productividad, la precisión y la eficiencia general. Además, los parámetros de mecanizado, como la velocidad de corte y la velocidad de avance, se pueden ajustar con flexibilidad para lograr una eficiencia óptima. El sistema utiliza cámaras combinadas con algoritmos de IA para analizar las superficies del producto y detectar defectos como grietas, deformaciones o errores dimensionales.

A pesar de su gran potencial, la aplicación de la IA en la industria de la ingeniería mecánica de Vietnam se enfrenta actualmente a numerosos obstáculos. Según el Dr. Dinh Van Chien, director del Instituto de Ingeniería Mecánica, Automatización y Medio Ambiente, aprovechar el potencial de la IA requiere costos y recursos considerables: inversión en el establecimiento de infraestructura de IA, software especializado y la contratación o formación de personal cualificado. Por otro lado, la demanda de computación de alto rendimiento puede incrementar los costos operativos, lo que requiere una inversión continua en recursos informáticos y mantenimiento.

El nivel actual de aplicación de la IA aún se encuentra en fase experimental, principalmente en grandes corporaciones e institutos de investigación. Más del 90 % de las empresas de ingeniería mecánica, especialmente las pequeñas y medianas, aún no cuentan con los recursos necesarios para implementar ampliamente la IA en la producción. El primer desafío radica en que los datos de producción no se han digitalizado ni sincronizado. Los datos de los equipos de mecanizado, los dispositivos de medición o el software de diseño aún están dispersos o no se almacenan según un estándar unificado. Esto deja a los modelos de IA sin datos de los que aprender y dificulta alcanzar una alta precisión.

La estrategia nacional para la investigación, el desarrollo y la aplicación de la IA hasta 2030 identifica la ingeniería mecánica y la fabricación como una de las áreas prioritarias. La IA es y será un elemento clave en la transformación de la industria de la ingeniería mecánica de Vietnam, pasando de un modelo de diseño basado en la experiencia a uno basado en datos e inteligencia artificial.

Además, existe una escasez de personal interdisciplinario; escasean los ingenieros con conocimientos simultáneos de ingeniería mecánica, IA y simulación numérica. Mientras tanto, los sistemas de fabricación inteligente requieren una fuerza laboral técnica capaz de operar y mantener equipos que integren sensores, algoritmos de aprendizaje automático y modelos numéricos. Tecnológicamente, muchos dispositivos mecánicos inteligentes se importan actualmente a un alto costo. La IA integrada en máquinas importadas a menudo funciona como una "caja negra", lo que dificulta su personalización para las condiciones de producción nacionales. Las empresas nacionales aún no dominan los módulos de sensores, los sistemas de adquisición de datos ni el software de simulación integrado con IA.

La estrategia nacional para la investigación, el desarrollo y la aplicación de la IA hasta 2030 identifica la ingeniería mecánica y la fabricación como una de las áreas prioritarias. La IA es y se convertirá en un elemento clave para la transformación de la industria de la ingeniería mecánica en Vietnam, pasando de un modelo de diseño basado en la experiencia a uno basado en datos e inteligencia artificial. Esta no es solo una dirección tecnológica, sino también una tarea estratégica para la industria de la ingeniería mecánica en la era de la transformación digital, contribuyendo al progreso de Vietnam hacia una fabricación inteligente, autosuficiente y competitiva a nivel mundial.

Sin embargo, según expertos en ingeniería mecánica, lograrlo requiere una solución estratégica y sincronizada. En primer lugar, es necesario crear un repositorio nacional de datos digitalizados de ingeniería mecánica, que incluya datos de diseño, mecanizado, simulación y sensores. Este repositorio de datos servirá como plataforma para el entrenamiento de modelos de IA, lo que permitirá una aplicación más amplia de la tecnología.

Al mismo tiempo, es necesario promover la formación interdisciplinaria en ingeniería mecánica, electrónica e IA, conectando escuelas y empresas para que los ingenieros tengan la oportunidad de practicar en líneas de producción reales. Además, es necesario promover la localización de productos mecánicos inteligentes. El desarrollo de software para controlar equipos de mecanizado, sistemas de visión artificial o réplicas digitales "Hecho en Vietnam" ayudará a las empresas a reducir costos y a tomar el control de la tecnología. Asimismo, es necesario fortalecer la cooperación en investigación entre institutos, universidades y empresas para formar un ecosistema mecánico inteligente, creando las condiciones para probar y perfeccionar la tecnología antes de comercializarla.

QUANG MINH

Fuente: https://nhandan.vn/toi-uu-hoa-thiet-design-gia-cong-co-khi-tu-ung-dung-ai-post929960.html