Explotar el potencial, afrontar desafíos, dar forma al futuro: cómo la digitalización y la IA avanzan en el sector de los plásticos

K 2025, la feria comercial líder mundial de la industria de plásticos y caucho, se propone abordar los desafíos centrales de nuestro tiempo y presentar soluciones concretas del 8 al 15 de octubre en Düsseldorf. Este objetivo también se refleja en sus temas principales. Uno de ellos es «Abrazando la Digitalización».

La industria del plástico enfrenta grandes disrupciones económicas y regulatorias a nivel mundial. La creciente presión competitiva, regulaciones ambientales más estrictas y mayores exigencias en cuanto a la circularidad aumentan la presión para innovar. El Índice de Digitalización 2024 del Ministerio Federal de Asuntos Económicos y Protección del Clima (BMWK) proporciona una indicación del aumento del nivel de digitalización y ha encontrado que la economía alemana se ha vuelto un 14% más digital en los últimos cinco años. Este aumento ha sido especialmente rápido en la categoría «Procesos», que describe tanto la madurez digital de los flujos de trabajo internos de las empresas como la conexión con socios externos.

La Inteligencia Artificial (IA) se considera un hito clave en esto. Según un estudio de Bitkom, el 78% de las empresas industriales encuestadas ven la IA como decisiva para su competitividad, mientras que más de la mitad están esperando a ver cómo se desarrollan las cosas primero. Al mismo tiempo, el 48% carece de las habilidades necesarias en IA y el 91% exige menos obstáculos regulatorios para no obstaculizar las innovaciones en IA. Estas cifras subrayan que existe un amplio consenso sobre la relevancia de la digitalización, pero muchas empresas son reacias a implementarla en la práctica.

Tecnologías digitales clave: conectividad e IoT

El control digital y la conectividad de las máquinas constituyen la base para nuevas tecnologías. «En la construcción de maquinaria para plásticos, la automatización ya ha estado en marcha durante más de 40 años. Ahora casi todos dan un paso más y apuestan por la digitalización», dice Ulrich Reifenhäuser, presidente del Consejo Asesor de K en Düsseldorf. Los sistemas ciberfísicos (CPS) y el Internet de las Cosas (IoT) permiten capturar y evaluar datos de producción de manera continua en tiempo real. Los sensores monitorizan, por ejemplo, la temperatura, el caudal o las presiones en el molde, y transmiten los valores a aplicaciones en la nube. Un estándar de comunicación importante para esto es OPC UA, que garantiza un intercambio de datos seguro y entre fabricantes.

El aumento de los volúmenes de datos plantea preguntas sobre el uso de los mismos. Según las asociaciones industriales, la llamada «Ley de Datos de la UE» ha aportado claridad al respecto. La nueva Ley de Datos obliga a los fabricantes de maquinaria a proporcionar a los usuarios de las máquinas los datos generados durante la operación de manera sencilla y comprensible, en un formato legible por máquinas. Al mismo tiempo, el mantenimiento predictivo se coloca en el centro de atención, ya que los análisis en tiempo real pueden detectar desviaciones de manera temprana y reducir los tiempos de inactividad no planificados.

Inteligencia Artificial y automatización

La IA aporta nuevo dinamismo a los procesos digitales, ya que los algoritmos de autoaprendizaje analizan grandes volúmenes de datos y optimizan los procesos de forma flexible. «La IA y la digitalización son factores determinantes para la economía circular de los plásticos. Los procesos de fabricación totalmente automatizados, los pasaportes digitales de productos y las simulaciones optimizan los flujos de trabajo y ayudan a ahorrar recursos a lo largo de toda la cadena de valor», afirma el Dr. Alexander Kronimus, director adjunto de PlasticsEurope Deutschland, en una entrevista de la industria.

Además, el aprendizaje automático acelera los ciclos de desarrollo y mejora el control de los procesos. Los gemelos digitales van aún más allá: representan líneas de producción reales de manera virtual y proporcionan datos estructurados sobre la utilización completa de las máquinas. Además, ofrecen la posibilidad de guardar datos e información de las máquinas en un formato estructurado y legible por máquina durante todo su ciclo de vida. Se dice que los gemelos digitales también cumplen con los requisitos del Pasaporte Digital de Producto (DPP), que se introducirá con la entrada en vigor de la regulación Ecodesign para productos sostenibles (ESPR) de la UE en julio de 2024. Estos gemelos virtuales de plantas de fabricación reales aceleran los ciclos de desarrollo y facilitan las estrategias de mantenimiento.

Control de calidad óptico y clasificación asistida por IA

En el campo de la garantía de calidad, los sistemas de cámaras y el procesamiento de imágenes asistido por IA apoyan los procesos de fabricación. Detectan desviaciones en la forma, defectos en la superficie o impurezas en los materiales durante la producción y aseguran niveles de calidad consistentes. Estas tecnologías permiten la detección temprana de defectos, reduciendo así los rechazos y asegurando un uso más eficiente de los recursos.

A raíz de regulaciones ambientales más estrictas y las crecientes expectativas de los clientes, la idoneidad de los plásticos para la circularidad también está tomando protagonismo. Los sistemas de clasificación asistidos por IA con sensores de infrarrojo cercano (NIR) identifican diferentes tipos de plásticos, separan los reciclados de alta calidad de las impurezas y mejoran la calidad del reciclaje. Esto aumenta las tasas de reutilización y contribuye al cumplimiento de los requisitos regulatorios.

Además, los sistemas digitales están estrechamente vinculados con el DPP, que incluye información completa sobre las materias primas utilizadas, los procesos de producción y las rutas de reciclaje. Estas tecnologías apoyan a las empresas en el establecimiento de ciclos de material cerrados, reduciendo las cargas medioambientales y cumpliendo con el ESPR.

Desafíos y escasez de mano de obra cualificada

A pesar de numerosos proyectos emblemáticos, el progreso se está retrasando en muchas empresas, especialmente en las PYME. «Muchas pequeñas y medianas empresas no han invertido lo suficiente en digitalización, ya que esto implica costos considerables y depende de habilidades específicas», informa Mauritius Schmitz del Instituto de Procesamiento de Plásticos (IKV) en una entrevista con la Asociación Industrial de Plásticos y Embalajes (IK). Otro obstáculo es la escasez de personal cualificado. Quienes desean introducir tecnologías de automatización, IA e IoT requieren especialistas en análisis de datos y seguridad informática. Esta escasez de personal y habilidades ralentiza ocasionalmente la implementación, aunque ya existen soluciones técnicas. Las gafas de AR (Realidad Aumentada) pueden aliviar esta situación al mostrar instrucciones de mantenimiento o contenido formativo directamente en el campo visual del personal. Esto acelera los procesos de mantenimiento y formación sin necesidad de expertos externos en el lugar.

Resumen y perspectivas

La digitalización se demuestra como un catalizador para una industria de plásticos más sostenible y eficiente. Los sistemas de producción conectados permiten la optimización en tiempo real, reduciendo las tasas de rechazo y amortiguando con mayor confianza las fluctuaciones del mercado. Al mismo tiempo, se pueden desarrollar nuevos modelos de negocio, como plataformas digitales y servicios de mantenimiento. Sin embargo, un papel crucial será desempeñado por la financiación. Según el Centro Leibniz para la Investigación Económica Europea (ZEW), la industria del plástico invierte 2.2 mil millones de euros en innovación, una suma que solo corresponde al 1,65% del gasto en innovación de toda la industria de procesamiento. Al mismo tiempo, el ZEW señala que el 63% de las empresas del sector están activas en innovaciones de productos o procesos, lo que supera el promedio del 57% en la industria de procesamiento. Estas cifras muestran que hay una voluntad de innovar, pero se necesitan recursos financieros y humanos para implementar consistentemente los proyectos de digitalización.

En K 2025, se destacará el enorme potencial que tiene la digitalización para el sector del plástico en más de 3.000 stands de expositores y se abordarán los desafíos en los diversos Especiales, como el oficial «K Special: Plastics Shape the Future», organizado por Plastics Europe Deutschland, o también el Foro VDMA.

Para más información, visita www.k-online.com

Fuente: Messe Düsseldorf. Imagen: Messe Düsseldorf / Constanze Tillmann.