Cómo aplicar la industria 4.0 para mejorar la calidad y productividad en plantas de producción

Calidad | Industria 4.0 | Productividad
El actual concepto de Industria 4.0 afecta significativamente a la calidad y la productividad, que forman parte del vocabulario de referencia de cualquier planta industrial. ¿Cómo han cambiado los parámetros que las definen con la llegada de las fábricas inteligentes? ¿Qué debemos hacer para optimizarlas?

Salta a la vista que la Industria 4.0 ha cambiado por completo la forma de las fábricas, modificando incluso su nombre, pasando a denominarse estas fábricas inteligentes o Smart Factories. Este cambio alcanza a cada rincón de la planta de producción y, en consecuencia, a aspectos clave como la calidad y la productividad.

Dos conceptos que pueden marcar una diferencia en el momento de resaltar por encima de nuestros competidores, así como contribuir en gran medida a la sostenibilidad económica de la empresa.

En anteriores artículos hemos hablado de la calidad industrial como ventaja competitiva, así como de su implantación y de las normas de calidad de los sectores productivos más relevantes. Por otra parte, también os hemos proporcionado algunos métodos para incrementar la productividad empresarial.

En esta nueva publicación, que servirá como complemento a las anteriormente mencionadas, abarcaremos temas como las causas que justifican el desarrollo de la Industria 4.0 en estos aspectos, cómo aplicarla y algunos de los obstáculos que, poco a poco, se van superando.

Calidad 4.0

El factor calidad es una parte muy importante de la Industria 4.0. Cuando relacionamos ambos conceptos, la calidad pasa a denominarse Calidad 4.0. ¿Qué novedades presenta esta respecto a la calidad más tradicional? ¿Cómo implementarla y desarrollarla en el sector industrial? Adentrémonos en este nuevo paradigma de la calidad.

¿Por qué debo tener una estrategia de Calidad 4.0?

En primer lugar, debemos plantearnos las necesidades que cubre la Calidad 4.0, para así ser conscientes de todos los beneficios que trae a la planta y tomar decididamente la iniciativa hacia su alcance.

A la hora de establecer una estrategia de Calidad 4.0, habrá que tener en cuenta que estamos ante una oportunidad única para redefinir la estrategia de negocio en función de los principios de la Industria 4.0 y de los cambios funcionales que lleva a la forma de vida de la fábrica.

La Calidad 4.0 permitirá a las industrias superar desafíos relacionados con la presencia de datos incorrectos, imprecisos y, en consecuencia, de baja calidad. También aportará más luz para conocer mejor los procesos internos de la empresa y las relaciones entre ellos. Todo ello, en conjunto, contribuirá enormemente a una correcta toma de decisiones estratégicas y técnicas.

Pese a las trabas que suponían los datos de baja calidad, contar con una base tradicional de conceptos y estándares de calidad es un importante punto de partida para el desarrollo de las medidas de Calidad 4.0.

También debemos resaltar una máxima clave para cualquier negocio: mayor calidad implica menos costes. Y es que los costes derivados de la falta de calidad pueden suponer un lastre de gran calibre para algunas industrias.

Pero no sólo debemos considerar los gastos derivados de subsanar no conformidades de calidad, sino que también hay que contemplar las inversiones realizadas en prevención y monitorización de los estándares de calidad.

Con las nuevas tecnologías derivadas de la Industria 4.0 podemos reducir los gastos derivados del control de parámetros de calidad gracias a la automatización y gestión más ágil de estos, reinvirtiendo recursos económicos y humanos en otro tipo de tareas.

La integración de la Calidad 4.0 en la industria

En el momento de adaptar a nuestra planta de producción los principios y metodologías propios de la Calidad 4.0, debemos tener en consideración varios aspectos.

Por una parte tenemos el aspecto más básico, como es el desarrollo e instalación de soluciones tecnológicas asociadas a la calidad, como Internet Industrial de las Cosas (IIoT), aquellas relacionadas con la geolocalización, así como los principios de Lean Manufacturing o Housekeeping.

A través de esta integración podemos combinar datos de diferentes fuentes a través de la cadena de producción. Esto aporta un enorme valor a los sistemas de calidad, puesto que permite simular virtualmente diferentes procedimientos de trabajo y evaluarlos en función de los requisitos establecidos (Gestión de la Calidad Virtual).

Esta implementación también acarrea un mayor control sobre los productos, pudiendo rastrearse estos a lo largo de todo el proceso de fabricación, por ejemplo, mediante etiquetas RFID y detectando tempranamente errores y carencias de calidad.

La integración de la Calidad 4.0 también supone una nueva forma de controlar la misma, no haciéndose necesario en algunas ocasiones que el responsable se encuentre in situ en la planta, ya que puede vigilar los parámetros remotamente desde cualquier lugar y el cualquier momento.

Industria 4.0. Calidad y productividad en plantas de producción

Ámbitos de aplicación

Aunque tradicionalmente, el rol del control de la calidad se ha aplicado al proceso productivo, también debemos contemplar otros aspectos que se verán afectados por el mismo.

Comenzamos hablando del diseño. A la hora de establecer una nueva línea de fabricación o de reformar una ya existente, debemos considerar todo lo concerniente al concepto de Calidad 4.0, evitando así tener que realizar cambios sobre la marcha que pueden suponer pérdidas importantes para el negocio.

En esta fase de diseño también podemos contemplar las planificaciones de las auditorías de calidad gracias a métodos de Housekeeping. Y, por último, hablar de la importancia que tiene el uso de gemelos digitales para simular procesos en esta etapa.

Por supuesto, y como hemos comentado, la calidad es esencial para la fabricación en sí de nuestro producto. Aquí entran en juego soluciones de tratamiento avanzado de datos, como Inteligencia Artificial y Machine Learning, entre muchas otras.

La Calidad 4.0 también debe aplicarse desde un punto de vista cultural en la empresa. Cada miembro del equipo debe conocer las ventajas que acompañan a su implementación, así como esta va a evolucionar su forma de trabajo. Tener al personal concienciado y motivado es esencial para que todo salga a la perfección.

¿Qué desafíos presenta la Calidad 4.0?

Pese a las evidentes ventajas que trae consigo este nuevo concepto de calidad, éste se enfrenta aún a ciertos frenos que pueden lastrar su impulso y expansión:

  1. La alta inversión económica requerida: como hemos comentado, la Calidad 4.0 implica el uso de tecnologías de última generación que, por norma general, no son muy económicas. Sin embargo, en un período de tiempo razonable, esta inversión inicial se verá altamente recompensada.
  2. La falta de personal especializado: cuando tratamos con procesos innovadores, conseguir una masa de capital humano formada específicamente en ellos es más complejo. Mientras esperamos que esta cifra crezca, debemos centrarnos en formar a nuestros trabajadores, creando planes formativos específicos.
  3. Hablando de recursos humanos, muchas industrias pueden mostrarse reacias a estos cambios precisamente por no saber cómo ubicar a los empleados de más edad, cuya readaptación puede ser más difícil.
  4. Mantener un alto nivel de calidad en una sociedad en la que los clientes cada vez son más exigentes y el mercado más competitivo.
  5. Algunos aspectos legales deben readaptarse a esta nueva situación, muchos de ellos ligados a situaciones relacionadas con los derechos laborales y la prevención de riesgos.

Productividad en Industria 4.0

Habilitadores del incremento de la productividad bajo Industria 4.0

¿Cuáles son los cimientos sobre los que se sustenta la mayor productividad que es consecuencia de la Industria 4.0? Según algunos expertos, son 4:

  1. La globalización tecnológica
  2. Desarrollo de software
  3. Automatización
  4. Cooperación

1.- Globalización tecnológica

La transformación digital es una realidad palpable en el entorno empresarial actual. De hecho, según la Guía de Gastos Semianual de Transformación Digital de IDC, el gasto mundial en transformación digital está en permanente crecimiento.

En 2018 esta cifra superó por primera vez el billón de dólares y las proyecciones establecieron una inversión que alcanza los 1,18 billones para 2019, lo que supone un incremento del 17,9% con respecto al pasado ejercicio.

2.- Desarrollo de software

Los nuevos sistemas mecánicos de fabricación y monitorización requieren de un desarrollo avanzado de software que sea capaz de gestionarlos con total eficiencia y sencillez. Además, un software debidamente optimizado permitirá realizar mejores simulaciones de cara a aumentar la productividad.

Estas soluciones software también habilitarán una gestión integral del ciclo de vida del producto, con toda su información relevante a lo largo del proceso de fabricación.

3.- Automatización

La Industria 4.0 muestra un claro avance en lo que a automatización de tareas y actividades respecta. Esta automatización requiere de la adaptación a diferentes entornos y situaciones, por lo que le aprendizaje automático, como el relacionado con la tecnología Machine Learning, tiene un claro protagonismo.

La entrada de la tecnología hace que muchos empleados, que hasta ahora se encargaban de esas tareas automáticas, tengan que reciclarse para adaptarse a otras tareas de más valor.

4.- Cooperación

Al implantar los avances propios de la Industria 4.0, disponemos de una importante y variada cantidad de fuentes de información, cada una con datos de diferente naturaleza.

Una de las claves del éxito de este innovador modelo de fábricas es el saber coordinar y combinar la información recopilada a través de estas vías. Así conseguiremos un combustible de primera para llegar a lo más alto de la gestión industrial.

¿Cómo mejorar la productividad en una planta de producción?

1.- Acortar los procesos de desarrollo del producto

Vivimos en un entorno muy cambiante, debido principalmente al rápido desarrollo de avances tecnológicos y a la alta velocidad de transformación de los mercados. Esto, sumado a que la personalización es una característica de enorme valor actualmente, hace surgir la necesidad de hacer más breve el tiempo necesario para crear un producto. Las nuevas disrupciones tecnológicas ayudan en gran medida a esta fabricación más rápida.

2.- Aplicar prácticas de ingeniería virtual

Montar un gemelo digital de la cadena de producción nos hará localizar con mayor facilidad los puntos críticos de esta, como los cuellos de botella, medir su rendimiento y simular futuras mejoras sin el desembolso económico que supondría realizar físicamente estos cambios.

3.- Combinación de líneas de fabricación

Como hemos comentado, existe una tendencia clara hacia la personalización, incluso dentro de un mismo producto. Sólo hay que ver, como muestra, la cantidad de extras opcionales que tienen los coches.

Por tanto, hacer una línea de producción para cada producto resulta inviable económica y técnicamente. Es éste el motivo por el que cada vez cobra más protagonismo la combinación de líneas y la puesta en marcha de técnicas de fabricación modular.

4.- Apostar por la nube

Ya hemos hablado de cómo la coordinación es esencial para este nuevo panorama industrial. Para que esta cooperación se convierta en realidad, el uso de las tecnologías cloud es obligatorio.

Gracias a esto dispondremos de toda la información de valor cuando queramos y en el momento que queramos, además de reforzar sólidamente la seguridad, física y digital, de estos datos tan sensibles.

 

Calidad y productividad en plantas de producción

Si bien se trata de un cambio complejo y paulatino, existen a disposición de los responsables del cambio hacia la Industria 4.0 soluciones que allanarán el camino que los lleven hacia la Smart Factory.

Como herramienta facilitadora de la transformación digital de la planta, desde Sixphere hemos desarrollado Polaris Industry. Con Polaris contribuimos al incremento de la calidad gracias a la aplicación de sus diversos módulos.

Desde la perspectiva de la calidad, entre todo lo que nos ofrece Polaris, destacamos:

  • Trazabilidad completa de todas las operaciones de la planta.
  • Gestión más ágil de las discrepancias de calidad.
  • Control de las condiciones ambientales gracias a los sistemas IIoT.
  • Control de registros y sellado digital de los mismos.
  • Planificación de auditorías internas de calidad.

Y si nos enfocamos en la productividad:

  • Monitorización en tiempo real de todos los procesos productivos.
  • Mayor eficiencia, consiguiendo productos de alta calidad en el menor tiempo posible y con los costes más reducidos.
  • Asistencia en planta en el caso de necesitar cualquier tipo de ayuda en la línea de producción.
  • Control de tiempos incurridos.
  • Asignación inteligente y automática de tareas.
  • Planificación y simulación.
  • Metodología Lean: 5s, Kanban.

Está ampliamente demostrado que la Industria 4.0 nos trae fábricas mejores, más modernas y optimizadas en todas sus facetas, resaltando entre ellas la calidad y la productividad. Llevará tiempo y mucho esfuerzo por parte de todos, pero merecerá la pena.

Por nuestra parte, seguimos trabajando apasionada e incansablemente para realizar nuestra aportación al progreso del tejido industrial, y queremos hacerte partícipe de ello manteniéndote al tanto de las últimas novedades del sector. ¡Hasta muy pronto!

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