Qué es la Maquinaria Industrial y sus tipos

Las mejoras y la expansión de la maquinaria industrial ha tenido un gran impacto en la productividad de la industria manufacturera desde la Revolución Industrial. El impacto ha sido tanto directo como indirecto.

El impacto directo consiste en el aumento de la productividad de la mano de obra gracias a la utilización de máquinas más rápidas, más precisas y más mecanizadas, y en el aumento de la productividad del capital gracias a los mayores índices de funcionamiento, la mayor fiabilidad y los mayores índices de utilización.

El impacto indirecto se debe a que el uso de máquinas-herramienta nuevas o mejoradas ha necesitado o facilitado cambios organizativos que afectan a la mano de obra, el capital, las materias primas y la energía.

En este artículo vamos a conocer con todo detalle el impacto de la maquinaria industrial desde su nacimiento hasta nuestros tiempos, sin dejar de lado su evolución y su papel principal en una industria cada día más conectada.

¿Qué es la maquinaria industrial?

La Maquinaria industrial se define como las máquinas y equipos utilizados por un fabricante en una planta de manufactura. Otro concepto de la maquinaria es cualquier dispositivo mecánico, eléctrico o electrónico diseñado y utilizado para realizar alguna función y producir un determinado producto.

Se considera parte de la maquinaria cualquier complemento o accesorio necesario para que la unidad básica cumpla su función prevista.

El término incluye también todos los dispositivos utilizados o necesarios para controlar, regular o hacer funcionar una máquina, siempre que dichos dispositivos estén conectados con la máquina o sean parte integrante de ella y se utilicen para controlar, regular o hacer funcionar la máquina.

Los troqueles, matrices, herramientas y otros dispositivos necesarios para el funcionamiento o utilizados junto con el funcionamiento de lo que por norma general se consideraría maquinaria también se consideran "maquinaria industrial"

La maquinaria no incluye los edificios diseñados para albergar la maquinaria. Del mismo modo los sistemas de calefacción y aire acondicionado no se consideran maquinaria y equipos industriales, a menos que la única justificación de su instalación sea satisfacer los requisitos del proceso de producción.

Breve historia de la maquinaria industrial

En principio la fabricación comenzó con seis máquinas simples: palanca, rueda y eje, plano inclinado, cuña, polea y tornillo. Es cierto que se tardó varios cientos de años en pasar de la palanca al tornillo, pero estas seis máquinas empezaron a facilitar el trabajo manual y a aumentar la productividad humana.

La maquinaria actual procede de las innovaciones de la Revolución Industrial generadas a principios del siglo XVIII. Un invento histórico que demostró el uso masivo de las máquinas en nuestra sociedad es la máquina de vapor.

Creada por primera vez en 1698 por el inventor británico Thomas Savery, la máquina de vapor sería desarrollada posteriormente por Thomas Newcomen, otro inventor británico, y James Watt, un ingeniero escocés.

Las máquinas de vapor proporcionaban una enorme potencia y, a diferencia de los caballos que las precedieron, no necesitaban comida ni descanso. La máquina de vapor también transformó el transporte de mercancías cuando, a principios del siglo XIX, Robert Fulton inventó el primer barco de vapor.

Antes de la Revolución Industrial, los artesanos fabricaban la mayoría de los artículos a mano según las necesidades y los transportaban en carretas si no los utilizaban en el lugar. Después, los trabajadores de las fábricas producían artículos a granel y los transportaban por todo el mundo.

Echemos un vistazo a los inventos del pasado. Antes del siglo XIX, la producción de productos agrícolas, como el trigo y el maíz, estaba muy limitada por los aparatos agrícolas de que disponían los agricultores, que consistían sobre todo en dispositivos de tracción animal.

Sin embargo, el negocio agrícola experimentó un gran cambio en la producción con la invención de la cosechadora hacia la década de 1830.

Estas ingeniosas máquinas eran capaces de "cortar los tallos de los cereales y, al mismo tiempo, separar el grano de la paja", lo que redujo en mucho la cantidad de tiempo y de equipos necesarios para cosechar los productos.

El ritmo de recolección y envío de grano a nivel nacional aumentó exponencialmente y la industria agrícola se revolucionó para siempre con su creación.

Pronto, la industria agrícola comercial estuvo dominada por la cosechadora y las granjas de todo el país estaban repletas de ellas.

Algunas de las primeras industrias afectadas fueron los sectores textil, minero, del vidrio y agrícola. La rueda de hilar y el telar impulsaron el algodón por encima de la lana como material principal en la fabricación de prendas de vestir, acortando tanto el tiempo de producción real como los ciclos de crecimiento a largo plazo, ya que los agricultores podían plantar y cosechar el algodón mucho más rápido de lo que las ovejas podían desarrollar la lana.

Otro concepto importante de la Revolución Industrial que aumentó la productividad de la maquinaria y redujo el tiempo de inactividad fue el de las piezas intercambiables.

A finales del siglo XVIII, Honoré Blanc descubrió que podía sustituir con facilidad las piezas rotas de su maquinaria si utilizaba piezas uniformes.

Eli Whitney, famoso por su invención de la desmotadora de algodón, adaptó esta idea para los mosquetes del ejército estadounidense que construyó siguiendo una directiva del ex presidente George Washington, introduciendo lo que se conoce como el 'sistema estadounidense' de fabricación en serie.

Desde la simple palanca con la que se maneja el equipo hasta las piezas estandarizadas que se utilizan para su reparación, gran parte del impulso para la mejora de la maquinaria tenía que ver con la disminución del trabajo manual y el aumento de la productividad.

Por supuesto, a medida que las máquinas se hacían más complejas, el mantenimiento y la reparación también se hacían cada vez más costoso y difícil.

¿Para qué se usa la maquinaria industrial?

El diseño, la fabricación y el uso de la maquinaria profesional industrial han cambiado de forma significativa en los últimos 50 años con nuevos diseños, simulaciones y visualizaciones, así como con la automatización que mejora la calidad del producto, ahorra tiempo, reduce los gastos y aumenta el rendimiento.

Otro gran cambio en la maquinaria industrial es que hoy en día se diseña y produce en todo el mundo. Por ejemplo, los centros de fabricación tradicionales, como Estados Unidos, Alemania y Japón, están ahora en dura competencia con Corea del Sur, India y Filipinas.

En definitiva, las máquinas industriales se utilizan en la agricultura, en las cadenas de montaje, por los robots industriales, y en las refinerías de petróleo, en el envasado y etiquetado, las fábricas de papel, los aserraderos y las fundiciones, entre otros muchos más usos.

La importancia de la maquinaria industrial

En el mundo moderno de hoy, las máquinas desempeñan un papel fundamental para garantizar la rapidez de una serie de actividades. En la mayoría de las industrias, encontrarás que la maquinaria ha sustituido totalmente a la mano de obra humana. El campo industrial se ha enfrentado a un tremendo desarrollo y hay mucha dependencia de la tecnología.

Con el avance masivo de la tecnología, hay una menor necesidad de trabajos manuales. Según las estadísticas, el deseo de realizar trabajos manuales ha disminuido de forma significativa. Las máquinas están invadiendo estas industrias, dejando de lado a los humanos.

Es importante señalar que la compra de máquinas puede ser una forma eficaz de innovar en el negocio, siempre que el empresario haga una planificación previa. Esto significa que, además de la maquinaria, es necesario evaluar el área disponible en la fábrica y el dinero que se gastará en el mantenimiento de los equipos.

Además, como empresario, debes ser consciente de que tus empleados deben pasar por un periodo de formación para garantizar el buen uso de la máquina adquirida.

También es necesario evaluar el rendimiento de la maquinaria si se utiliza para realizar las actividades principales de la empresa. En realidad, la innovación sólo se produce cuando el cambio adoptado por el empresario genera beneficios.

Por lo tanto, no te dejes encantar por el diseño moderno de la unidad. Asegúrate de que esta compra aportará beneficios a tu negocio.

La adaptación de la tecnología avanzada es esencial en las empresas, pero eso no significa que la empresa deba seguir por fuerza el ritmo de los lanzamientos del mercado.

Considerar la instalación de una máquina no es una tarea fácil, ya que requiere una evaluación cuidadosa de la disponibilidad de financiación de la empresa y de la eficacia de su uso.

Es importante considerar la decisión de inversión en maquinaria con el asesoramiento de un experto. El especialista evalúa si una empresa necesita nueva maquinaria, hace cálculos de costes y beneficios, y ayuda a elegir el equipo adecuado.

De este modo, se puede obtener una estimación del valor que podría generar la instalación de maquinaria en la planta de producción para las prácticas operativas.

Tipos de maquinaria industrial

Las industrias trabajan con maquinaria y hay maquinaria específica para cada industria. Por lo tanto, dependiendo de la industria es probable que necesites un tipo de maquinaria concreta.

Aparte de la maquinaria también se necesitan las herramientas y el resto de equipos que hacen que el proceso de fabricación sea completo.

Cada industria compra el equipo de proceso necesario para su industria y por eso hay una gran variedad de clases de máquinas que se producen hoy en día para atender a las diversas necesidades del sector industrial.

Dado que la maquinaria es específica y su función también, los factores que hay que tener en cuenta también deben hacerse de forma específica para adaptarse a las necesidades de la industria para la que se compra.

Si bien es cierto que los requisitos específicos difieren, el factor genérico como las herramientas de taller siguen siendo comunes en todas las industrias y en la maquinaria que se utiliza.

Hoy en día no es de extrañar que los robots industriales sustituyan a la mano de obra y realicen tareas generales como la pintura y la reparación, que siempre forman parte de la sala de trabajo industrial.

La industria alimentaria, por ejemplo, necesitaría maquinaria de gran variedad, teniendo en cuenta que los alimentos varían según la región y la costumbre.

Por lo tanto, para atender a cada uno de los tipos de alimentos, se necesitarían diferentes tipos de equipos de procesamiento de alimentos.

Los equipos y la maquinaria de procesamiento de alimentos varían según las necesidades e incluyen el enlatado, que es un proceso mediante el cual se enlatan los alimentos.

La maquinaria utilizada para la congelación y el vacío son dos de los muchos tipos de equipos utilizados en la industria conservera.

Del mismo modo, en la industria del envasado también se envasa una gran variedad de alimentos que van desde los alimentos secos en polvo como la harina, el azúcar y la sal hasta los alimentos hidratados como el queso y otros productos lácteos.

Cada uno de estos productos alimenticios necesita un tipo de envase diferente y por eso la industria del envasado cuenta con una gran variedad de máquinas para envasar los diferentes productos alimenticios.

Los alimentos que se consumen de forma directa en los envases, como las galletas, deben estar bien envasados y la maquinaria debe tener un mantenimiento higiénico.

Esto es necesario cuando se envasan productos para bebés para garantizar que no haya contaminación.

El equipo y la maquinaria de envasado también se utilizan en la industria médica y farmacéutica y para ello la maquinaria es diferente a la de la industria de procesamiento de alimentos.

Otro tipo de maquinaria de procesamiento es el de la maquinaria de bebidas que se utiliza en la industria de las bebidas.

La gente suele consumir las bebidas desde la botella o la lata. En este caso, la maquinaria debe ser completamente diferente a la de la industria del envasado, ya que la lata o la botella es llenada por la máquina, sellada y entregada al final.

Por lo tanto, todos estos procesos tienen lugar como una cadena de eventos por una sola máquina que es capaz de ejecutar todas estas funciones.

Las máquinas dispensadoras de café o refrescos, las batidoras y las mezcladoras son todos equipos de procesamiento de bebidas y cada uno de ellos tiene diferentes funcionalidades.

La industria de la maquinaria y los equipos industriales produce una gama de productos que van desde herramientas eléctricas, diferentes tipos de máquinas y tecnología doméstica hasta equipamiento para fábricas, etc. Por tanto, otro tipo de clasificación de la maquinaria industrial más generalizada podría ser la siguiente:

• Los medios de producción para las empresas de la agricultura, la minería, la industria y la construcción.
• Los medios de producción para los servicios públicos, como los equipos para la producción y distribución de gas, electricidad y agua.
• Una serie de equipos de apoyo para todos los sectores de la economía, como los equipos para la calefacción, la ventilación y el aire acondicionado de los edificios.

La industria de la maquinaria produce diferentes tipos de productos, por ejemplo, motores, bombas, equipos de logística; para diferentes tipos de mercados, desde la industria agrícola, la industria de alimentos y bebidas, la industria manufacturera, la industria de la salud y la industria de la diversión hasta diferentes ramas del mercado de consumo.

Por ello, las empresas de la industria de la maquinaria pueden clasificarse por producto de mercado.

La importancia del mantenimiento de la maquinaria industrial

La maquinaria industrial desempeña un papel directo en organización de la producción, la eficacia e incluso en los beneficios de tu empresa.

Por lo tanto, es muy conveniente que se garantice la funcionalidad de cada pieza del equipo y que se eviten los problemas en cuanto aparezcan. El mantenimiento de la maquinaria industrial está perfectamente relacionado con ambos objetivos, por lo que es una tarea importante a la que todas las empresas deben dedicar tiempo.

La gestión del mantenimiento desempeña un papel fundamental en la gestión de activos industriales. El objetivo de desarrollar e implementar un programa de mantenimiento no se limita a la realización de actividades de reparación rutinarias, sino que hay que considerar la gestión adecuada de la salud de los equipos a lo largo de su ciclo de vida.

Siempre es mejor invertir en mantenimiento para hacer frente a los problemas ahora mismo que esperar hasta más tarde, cuando la situación puede ser aún más costosa y complicada de tratar.

El mantenimiento de la maquinaria es fundamental para alcanzar los objetivos de producción, por varias razones. Cuando el equipo está en condiciones óptimas, hay menos posibilidades de que se produzcan retrasos y otros problemas.

Del mismo modo, el mantenimiento trata de resolver los problemas tan pronto como aparecen y antes de que se incrementen, lo que puede mejorar la calidad de sus procesos industriales y su producción.

Además, el buen funcionamiento de la maquinaria reduce el coste de la mano de obra de toda la planta.

En realidad, el mantenimiento reduce los gastos, que de otro modo serían elevados, derivados de las constantes reparaciones o de las averías. Es cierto que el coste inicial de la elaboración de un plan de mantenimiento puede ser considerable, pero se verá compensado por el ahorro de tiempo y dinero que supondrá el funcionamiento de una instalación con equipos que funcionan bien y están bien cuidados.

Por último, el mantenimiento ayuda a prevenir accidentes fortuitos en las instalaciones, lo que es importante para garantizar la salud y el bienestar de los empleados, así como para preservar la calidad de la mano de obra.

De hecho, se calcula que entre el 15 y el 20% de los accidentes que se producen en las instalaciones industriales están relacionados con la falta de un mantenimiento adecuado.

Sin embargo, para algunas instalaciones, llevar a cabo el mantenimiento de la maquinaria es en sí mismo un esfuerzo arriesgado. Al fin y al cabo, los equipos pesados requieren una gestión cuidadosa cuando se trasladan, y los cables y otros accesorios tienen que estar bien ordenados para garantizar que todo el proceso se desarrolle sin problemas.

Para ello, se recomienda emplear servicios profesionales diseñados para llevar a cabo y concluir cada punto de la lista de control de mantenimiento de forma segura.

Aunque minimizar el tiempo de inactividad y las averías de las máquinas son los principales objetivos del mantenimiento, muchas empresas se toman el mantenimiento como una actividad insignificante que conduce a la reparación necesaria de los equipos defectuosos.

Cuando se produce una avería importante en una fábrica de producción continua, todo el proceso de producción se detiene. Como resultado, la empresa puede experimentar una pérdida inmediata de productividad y una pérdida de miles de euros por hora.

Es un hecho establecido que una planta industrial mal mantenida requerirá una costosa reparación en algún momento. Los equipos industriales, como las máquinas, las instalaciones de transporte y los edificios, se desgastan y requieren un mantenimiento regular para funcionar de forma correcta.

Beneficios del mantenimiento de la maquinaria industrial

Veamos algunos de los objetivos y beneficios de contar con un plan de mantenimiento efectivo:

• Las prácticas de mantenimiento recomendadas pueden ayudarte a prolongar la vida útil de la maquinaria al ralentizar el proceso de desgaste.
• También puede minimizar las pérdidas que pueden producirse debido a las paradas de producción.
• El mantenimiento garantizará la disponibilidad operativa de tus equipos necesarios para casos de emergencia en todo momento.
• Las inspecciones periódicas te ayudarán a minimizar los riesgos en el lugar de trabajo y a mejorar las normas de seguridad.
• Por último, te ayudará a mejorar la eficacia operativa de la planta y la calidad de los productos.

En un entorno competitivo, tu planta de producción debe funcionar de forma eficiente y los tiempos de inactividad no deben interrumpir la producción. Para lograr estas condiciones, debes desarrollar y aplicar una estrategia de mantenimiento que pueda planificar, controlar y dirigir todas las actividades relacionadas con el mantenimiento con eficacia.

Evolución de la maquinaria industrial

La influencia de los cambios en la sociedad y la actividad humana ha sido siempre la motivación subyacente a las principales tendencias en el desarrollo de los objetos cotidianos, y las tendencias y cambios que hemos presenciado en los campos de la industria y la maquinaria industrial no son una excepción.

Desde el momento en que se puso en marcha la revolución industrial a principios del siglo XIX, se ha producido una competición para modificar y mejorar la resistencia, la durabilidad y la capacidad de producción de las máquinas en todo el espectro de los sectores industriales, ya que la demanda de las poblaciones en crecimiento ha aumentado de forma considerable.

Después de la Segunda Guerra Mundial, la urbanización masiva que caracterizó el desarrollo mundial en los años 50 y 60 aumentó la demanda de proyectos de construcción a gran escala, lo que a su vez hizo que aumentara también la demanda de maquinaria industrial.

El gigante de la fabricación mundial, Hitachi, se centró en el desarrollo de proyectos ferroviarios como el Tokaido Shinkansen en Japón, el ferrocarril más rápido del mundo en aquella época.

Si avanzamos un par de décadas hasta los años 80 y 90, el panorama industrial se transformó de nuevo, con factores políticos y medioambientales que impulsaron nuevas demandas y bases operativas.

Esta fue la época de las excavadoras hidráulicas de gran tamaño, otra de las principales innovaciones del grupo Hitachi Construction Machinery (HCM), que exigió el desarrollo de sistemas hidráulicos de mayor tamaño, así como de componentes electrónicos para soportar estas máquinas mucho más grandes, lo que cambió para siempre el aspecto de las operaciones mineras en todo el mundo.

A lo largo de todas estas fases industriales hasta la actualidad, el impacto de los avances tecnológicos en el campo ha sido una cuestión a tener en cuenta en cuanto a sus efectos sobre los núcleos de población -por la contaminación acústica y del polvo, por ejemplo- y, por supuesto, en cuanto a la seguridad.

Esto ha dado lugar a otro nivel de exigencia, cuyos retos se han resuelto en la era digital con mayores niveles de innovación en plazos más cortos que los vistos a lo largo de todas las décadas anteriores de avance industrial.

Los sistemas hidráulicos modernos, por ejemplo, utilizan diseños de sistemas hidráulicos mejorados, con controles electrónicos avanzados en las bombas hidráulicas, que mejoran la respuesta y el control económico de la bomba para una mayor eficiencia y funcionamiento del sistema. También supone un menor consumo de combustible y costes de funcionamiento.

Todas estas innovaciones son importantes desde el punto de vista de la sostenibilidad, teniendo en cuenta que la industria pesada suele ser objeto de críticas por su impacto medioambiental, lo que impulsa un enfoque mucho más centrado en el medio ambiente para el desarrollo industrial en general.

Cada vez son más las empresas que tratan de combinar soluciones tecnológicas y prácticas respetuosas con el medio ambiente, y eso se nota en el desarrollo de innovaciones digitales que controlan la producción de carbono, el consumo de combustible y otros factores con posible impacto medioambiental.

Las soluciones digitales han transformado de forma literal la cara de la industria de la maquinaria moderna, reduciendo la capacidad general de error humano y, al mismo tiempo, racionalizando y optimizando la producción en volúmenes significativos.

Las TIC (Tecnologías de la Información y la Comunicación) se han convertido en los últimos años en un actor integral en el diseño, el funcionamiento y el mantenimiento de la maquinaria y los equipos industriales.

Esto implica en sí mismo mayores niveles de seguridad para los operarios, cuyas funciones se están alejando de la operación manual a medida que la innovación digital permite mayores grados de programación y operación remota de la maquinaria.

Los fabricantes de maquinaria industrial que han innovado y consolidado su camino a través de las recesiones de décadas anteriores y han adoptado la tecnología de nuestro tiempo se encuentran en la frontera de la próxima ola de avances digitales.

Hoy en día, están marcando tendencias de diseño en lugar de responder a ellas, y la automatización y la conectividad desempeñan un papel importante en las operaciones diarias tanto de los fabricantes como de los usuarios finales.

¿Cuál es el futuro de la maquinaria industrial?

El sector de la maquinaria y los componentes industriales suele estar a la par, o por delante, de otros sectores cuando se trata de utilizar tecnologías avanzadas.

Por ejemplo, este sector adoptó el Internet de las cosas (IoT) mucho antes de que muchos otros hubieran oído hablar de él. En la actualidad, la maquinaria industrial está adoptando soluciones en la nube (Cloud Computing), modelos de negocio as-a-service (como servicio) y otras tecnologías avanzadas como el Blockchain y el Machine Learning .

El futuro de la maquinaria industrial y de la Industria 4.0 en resumidas cuentas se caracterizará por lo siguiente:

• Una red perfecta y una organización perfecta en la que todos los elementos del proceso de producción están conectados.
• Nuevas comunicaciones en las que todos los aspectos de un proceso de producción se supervisan, se generan datos y se recoge información.
• Todos los actores remotos del proceso de producción serán gestionados y supervisados a distancia para que los pedidos de productos se diseñen, fabriquen y entreguen de la manera más óptima y eficiente.
• Los productos se programarán para "conocer" el siguiente paso de un proceso de fabricación y comunicarse con la maquinaria que lo llevará a cabo.
• El IoT se aprovechará para que la fabricación sea más eficiente y rápida.

Las empresas tienden a utilizar tecnologías avanzadas para seguir mejorando sus negocios y satisfacer las demandas de los clientes.

Se espera que el Blockchain sea la próxima tecnología que transforme el sector. No obstante, las empresas tendrán que continuar utilizando las nuevas tecnologías para seguir siendo competitivas.

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