Copilotos de máquinas de empaque con chat habilitado por IA ¿al rescate?
Una nueva investigación de PMMI Media Group muestra un apetito entre las CPG por cambiar la forma en que operarios y técnicos interactúan con las máquinas en planta ¿Es hora de que los equipos de empaque y procesamiento vengan con interfaz tipo ChatGPT?
feb 17, 2025
Los copilotos de HMI existen desde hace décadas, quizás el más reconocible sea el Asistente de Microsoft Office de 1997, conocido coloquialmente como "Clippy". ¿Qué pasaría si las HMI de las máquinas de empaque tuvieran sus propios copilotos? Solo que ahora son mucho más potentes y, si se entrenan con información precisa, extremadamente precisos. Estos copilotos de equipos de empaque podrían funcionar con generación aumentada por recuperación (RAG), modelos de lenguaje pequeños (SLM) o incluso modelos de lenguaje grandes (LLM) en el futuro.
Por David Newcorn, presidente de PMMI Media Group
No es ningún secreto que las empresas fabricantes de productos de consumo empacados están sufriendo un problema de fuerza laboral. Aproximadamente el 80% de los lectores de Packaging World tienen problemas para encontrar y retener mano de obra en las líneas de empaque. Es difícil encontrar operadores y técnicos, y los costos asociados con su capacitación se vuelven onerosos con la alta rotación que es cada vez más común en la industria.
¿Puede ayudar la IA? IA, ChatGPT, apareció en escena hace dos años, aparentemente de la noche a la mañana, tomándonos a todos por sorpresa. En verdad, literalmente décadas de esfuerzos en IA precedieron al avance.
Pero ahora que todos hemos tenido la oportunidad de experimentar con la IA generativa en forma de un chatbot, con fallas y todo, no es difícil ver hacia dónde se dirige esto. La cobertura reciente de Packaging World sobre el tema de la Feria de Rockwell Automation y PACK EXPO International indica que algunas de las posibilidades ya no son incipientes; ya se están implementando en casos selectos. Pero ¿qué pasaría si todos los operarios y técnicos pudieran chatear con sus máquinas directamente?
Ya sea que eso signifique obtener las respuestas correctas para un procedimiento de cambio de trabajo o solucionar problemas de raíz del tiempo de inactividad, una interacción en lenguaje natural con el equipo podría ser más intuitiva que operar una HMI. Eso podría reducir la carga de habilidades requeridas para operar y mantener la máquina utilizando las HMI actuales. Y ahí es donde la IA podría convertirse en una respuesta útil para los problemas de fuerza laboral que experimentan las empresas de bienes de consumo empacados y los procesadores de alimentos.
En un evento de PMMI el año pasado, el director de Innovación e Ingeniería de Empaques de Danone, Shawn French, preguntó a la audiencia: "¿Recuerdan su capacitación sobre el iPhone?". Fue una referencia irónica al hecho de que la innovadora interfaz de usuario, que hoy todos damos por sentada, era tan intuitiva en ese momento que no se necesitaba capacitación para operar lo que es esencialmente una computadora de bolsillo altamente sofisticada con una interfaz novedosa.
Es cierto que las máquinas de empaque no son teléfonos celulares; Con datos técnicos, advertencias o parámetros que son difíciles de simplificar, junto con diversos y complejos estados operativos, consideraciones de seguridad e incluso restricciones regulatorias, las HMI son necesariamente más complejas que un teléfono y requieren habilidad para operar. Tampoco estamos sugiriendo que las HMI desaparecerán.
Pero ¿qué pasaría si el chat impulsado por IA se integrara en cada máquina? ¿Podría eso ayudar a simplificar la operación y abordar el problema de la calidad y la cantidad de trabajadores?
Planteamos la pregunta a lectores como usted, que trabajan en compañías fabricantes de productos de consumo empacados. La encuesta se realizó por correo electrónico a la audiencia de fabricantes de productos de consumo y dueñas de marcas de Packaging World en diciembre de 2024 y refleja las opiniones de 95 encuestados en total.
Como muestran los gráficos, la mayoría de los encuestados indicaron un alto grado de interés en integrar el chat de IA en los equipos de empaque y procesamiento (vea el gráfico). Como escribió un encuestado, "Cualquier cosa que cree un lugar para que mantenimiento o los operadores obtengan respuestas rápidas de 'cómo se hace' es una obviedad".
Otro escribió: “Usar un chat de IA que fuese totalmente capaz de acceder a los manuales de los equipos y a los aspectos de reparación/configuración podría ser mucho más fácil y rápido que buscar en papel o incluso de forma electrónica”.
Otros han comenzado a usar IA en otros lugares y coinciden en el potencial: “Estamos encontrando que la IA es útil en muchas áreas ahora. Redactar anuncios de trabajo, comunicarse con empleados en diferentes idiomas. Sería útil obtener respuestas inmediatas a los problemas que enfrentamos durante la producción”.
Otro lector escribió: “Podría ayudar a la próxima generación de operadores a comprender y solucionar problemas del equipo”.
Sin embargo, hubo escépticos.
“Detalles, detalles, detalles”, advirtió un encuestado. “Es necesario comprender el alcance de la herramienta y la interacción con la HMI en el piso de producción. Sería necesario comprender cómo la herramienta de IA interactúa con procesos específicos de la planta o de la empresa que no son del fabricante de equipo original para evitar instrucciones conflictivas”.
Otro dijo: “Nuestra industria funcionaría de manera más segura con una lógica bien definida. La IA en este momento no es lo suficientemente transparente en su toma de decisiones”.
Un tercer encuestado sugirió que el chat de IA no llega lo suficientemente lejos. “Las interacciones de IA no serán útiles. Lo que será útil es cuando la IA pueda tomar decisiones durante una tirada sin interactuar con los operadores. Por ejemplo, si el registro de impresión comienza a fallar, la IA hace microajustes para mantener el registro por sí sola, sin la participación del operador. Tener el equipo interactuando con los operadores causará más dolores de cabeza de los que vale la pena”.
La realidad es que este tipo de operación verdaderamente autónoma aún está a años de distancia por una serie de razones relacionadas con cuestiones de seguridad, normativas, responsabilidad y preparación tecnológica. Además, es una ingeniería de una magnitud diferente desde la perspectiva del fabricante de equipo original: la verdadera autonomía requiere cambios en la lógica de control, datos de sensores y la adición de modelos de aprendizaje automático robustos que van mucho más allá de lo que requiere una interfaz de chatbot. El chat de IA descrito en esta encuesta es una herramienta de soporte para operadores y técnicos y un canal de comunicación, no una operación de máquina dinámica o autónoma.
Reconociendo que ninguna tecnología es perfecta, otro respondió que no hay que dejar que la perfección se interponga en el camino de lo bueno. “La respuesta instantánea es mejor que ninguna respuesta o que buscar un gerente”.
Y otro dijo: “Las HMI más intuitivas estarían más arriba en mi lista de prioridades”. Otro descartó cualquier problema con las HMI y dijo: “Los operarios generalmente aprenden a manejar el equipo y se familiarizan con la información de la pantalla de configuración de la máquina”.
No solo chat
La encuesta fue diseñada para exponer diferentes características y capacidades potenciales a los profesionales de las empresas fabricantes de productos empacados involucrados en la compra y soporte de equipos, incluida la capacidad de la IA para:
• Responder a los operadores en un chat con enlaces a videos cortos
• Operar en varios idiomas
• Ofrecer la funcionalidad de “pulsar para hablar” sin necesidad de escribir
La mayoría de los encuestados afirmó que estas funciones serían "muy útiles" en sus equipos de empaque y procesamiento. "Accesos directos a videos útiles, hablar con el equipo sobre las necesidades o cambios de información en lugar de simplemente escribir la información serían adiciones muy útiles relacionadas con las capacidades de IA", escribió un lector.
Por supuesto, las plantas pueden ser ruidosas y puede ser necesario ajustar el audio de forma específica de la fábrica o utilizar micrófonos especiales para la función de pulsar para hablar.
Luego, la encuesta pidió a los encuestados que calificaran algunos casos de uso tanto para operadores como para técnicos. Consulte los gráficos de arriba y abajo, y consulte la barra lateral debajo de este artículo (desplácese hacia abajo para ver definiciones detalladas y ejemplos utilizados en la encuesta).
La encuesta también fue un poco un caballo de Troya diseñado para educar a los encuestados sobre todas las posibilidades. Es por eso por lo que agregamos una pregunta al final, indagando a los lectores si su respuesta inicial (sobre si el chat de IA integrado en el equipo sería útil) ha cambiado una vez que completaron la encuesta y vieron todos los casos de uso potenciales. Aquellos que respondieron "muy útil" aumentaron del 59% al 70%.
Por último, preguntamos si la funcionalidad del chat de IA sería más útil en el equipo de envasado o en el equipo de procesamiento. La clara mayoría dijo que es igualmente útil en ambos, aunque hubo un número considerable que se inclinó más por querer verlo en el equipo de envasado.
Las herramientas disponibles tanto para los fabricantes de equipo original como para los fabricantes de productos de consumo empacados para incorporar IA están evolucionando rápidamente. Varios de los grandes proveedores de automatización, incluidos Rockwell Automation, Siemens, Schneider Electric, BeckhoffyB&R, han lanzado una funcionalidad estilo "copiloto" para escribir PLC código, y algunos ya están experimentando con la funcionalidad del estilo de chat de IA. También hay varias herramientas de terceros disponibles en la actualidad que vale la pena explorar. Todavía es pronto, pero parece que hay ganas de explorar cómo la IA y el chat de IA podrían respaldar el funcionamiento de los equipos de envasado y procesamiento, al tiempo que reducen la carga potencial en torno a la capacitación y el soporte, lo que genera un mayor tiempo de actividad.
Si bien una interfaz de lenguaje natural puede reducir la fricción, debe quedar claro que los operadores y técnicos seguirán necesitando una capacitación fundamental para interpretar la retroalimentación de la máquina de manera segura y eficiente. Al final del día, el equipo de envasado es fundamental para la misión, y el chat de IA no es un sustituto de la instrucción completa y la comprensión de cómo funciona el equipo. Un operador mal capacitado puede cometer errores incluso con un chat de IA de primer nivel. Tampoco, como se indicó anteriormente, el chat de IA es un reemplazo de la HMI. A veces es simplemente más rápido presionar un botón.
Pero incorporar algún tipo de chat de IA parece sensato y, tal vez, inevitable. El primer paso sería un proyecto piloto con un fabricante de equipo original cooperativo y un equipo más nuevo/menos experimentado de operarios que podrían beneficiarse más.
Casos de uso de IA para operarios y técnicos
A continuación, se muestran algunos escenarios de IA para ayudar a los operadores y técnicos en líneas de procesamiento y empacado automatizadas.
Los casos de uso de los operadores incluyen:
1. Asistencia paso a paso para cambios de formato.
2. Solución de problemas básicos o guía de ajuste en tiempo real: los operarios pueden consultar qué materiales causan un atasco o una alimentación incorrecta, "¿Por qué no se recoge la caja correctamente?" La IA podría identificar problemas como bordes deformados o grosor incorrecto y sugerir ajustes específicos.
3. Capacitación en el trabajo/a pedido (por ejemplo, "¿Cómo reinicio la máquina?")
4.Referencia rápida para los procedimientos operativos estándar (SOP): (Ejemplo, "¿Cuál es el procedimiento para limpiar la máquina?")
5. Monitoreo y alertas: la IA puede explicar alertas/advertencias en la HMI, descomponiendo términos complejos en otros más simples, por ejemplo, "¿Qué significa 'baja presión de aire' y qué debo hacer?"
Los casos de uso para técnicos incluyen:
1. Diagnóstico avanzado: los técnicos pueden preguntar: "¿Por qué el resultado no cumple con los estándares de calidad?" La IA podría analizar datos de sensores, tendencias históricas y cambios de configuración recientes para sugerir posibles causas raíz, incluidas variaciones de material.
2. Programación de mantenimiento e instrucciones: cuando se les alerta sobre una tarea de mantenimiento programada, los técnicos pueden preguntar a la IA: "¿Qué se debe inspeccionar durante este mantenimiento?" o "¿Qué piezas de repuesto debo preparar?"
3. Análisis del historial de errores: los técnicos pueden consultar a la IA para encontrar patrones, por ejemplo, "¿Este error ha ocurrido antes? Si es así, ¿cómo se solucionó?" o "¿Qué configuraciones han funcionado para este tipo de contenedor en el pasado?"
4. Orientación para el reemplazo de componentes: la IA puede proporcionar instrucciones, como "¿Cómo reemplazo el servomotor?" o "¿Qué configuraciones debo recalibrar después de reemplazar la correa?"
5. Colaboración remota: la IA puede actuar como traductor entre los técnicos en el sitio y los expertos remotos, resumiendo los problemas y las soluciones de manera eficaz.
6. Alertas personalizadas: los técnicos pueden establecer umbrales personalizados y hacer que la IA explique cuándo se superan, por ejemplo, "Avísame si la vibración supera los 5 mm/s. ¿Qué podría causar esto?"
7. Soporte de comunicación con proveedores. La IA podría ayudar a los técnicos a documentar los problemas: "Generar un informe para el proveedor sobre las variaciones en el grosor del rollo que afectan el tiempo de actividad de la máquina".
Estos escenarios se utilizaron en una encuesta realizada en diciembre de 2024 con procesadores de alimentos y empresas de bienes de consumo empacados, como parte de un esfuerzo por medir el interés en incorporar interfaces de estilo "ChatGPT" a los equipos de empaque y procesamiento.
