¿Qué es una fábrica inteligente?
Lo primero que debemos hacer a la hora de emprender este viaje es tener claro cómo es el destino al que queremos dirigirnos. ¿A qué nos referimos cuando hablamos de fábrica inteligente o Smart Factory? Podemos definirla de una manera sencilla y exacta cuando decimos que es una planta industrial en cuyo funcionamiento participan tecnologías de última generación, como la Inteligencia Artificial, Big Data, Internet Industrial de las Cosas (IIoT) o la robótica. Gracias a ellas se optimiza en líneas generales el día a día en la planta y sus resultados.
¿Puede tu fábrica ser una smart factory?
Una vez que conocemos al detalle el lugar al que queremos ir, será el momento de ver en qué punto de preparación nos encontramos para poder iniciar nuestra ruta hacia la Smart Factory.
Colocar en nuestro mapa mental el punto de inicio de nuestro periplo es más difícil de lo que en un principio pueda parecer, ya que requiere de un análisis a fondo de una importante cantidad de variables.
Para ayudarnos en esta tarea, se han llegado a definir algunos índices de madurez para comprobar el grado de digitalización de las empresas.
Uno de los más destacados y completos es el descrito por Acatech STUDY, en el que se establecen 6 niveles de madurez:
Computerización
Conectividad
Se diferencia de la computerización en que los sistemas informáticos, en este caso, se encuentran interconectados entre sí, pudiéndose intercambiar información entre ellos. Estamos ante una etapa fundamental para la implantación de los cimientos del IIoT.
Transparencia
En esta fase las empresas deben saber extraer conclusiones de valor a través de los datos recopilados. Operaciones como el establecimiento de relaciones semánticas, la agregación de datos y la contextualización deben contemplarse para conseguir interpretar adecuadamente la información y actuar conforme a ello.
Visibilidad
Aquí entran en juego los sensores que son capaces de transmitir información en tiempo real de aquellas variables que consideremos de importancia a lo largo de todo el proceso de fabricación.
Capacidad predictiva
Aquí la fábrica, entre varios escenarios futuros posibles, escoge el más probable. Esto es de gran utilidad a la hora de calcular volúmenes de trabajo o para establecer un mantenimiento predictivo de las instalaciones y maquinaria.
Adaptabilidad
Sucede cuando las competencias de la Smart Factories están tan avanzadas que se pueden automatizar ciertas decisiones por parte de los sistemas informáticos, los cuales adaptan su funcionamiento a las diferentes coyunturas que puedan aparecer.
Cultura
Sistemas de información
Estructura organizacional
Recursos
¿Por dónde empezar?
El ámbito de la producción industrial más idóneo para empezar a caminar hacia la fábrica inteligente se encuentra en las operaciones, ya que así arrancamos en un área que influye a varios stakeholders, en la que es fácil prototipar rápido y, además, da visibilidad.Elementos para convertir una fábrica en inteligente
Es hora de ponernos frente a frente a las facetas a tener en cuenta para un proceso de digitalización industrial. Entramos a fondo en las palancas principales y herramientas que nos impulsan para este importante cambio.
Industrial Internet of Things (IIoT)
Como es evidente, el Industrial Internet of Things guarda un parentesco muy cercano con el más tradicional Internet of Things. ¿En qué se diferencian?
Cuando hablamos de IoT, lo estamos haciendo de la conexión de equipos entre sí y, a su vez, a Internet, con la finalidad de mejorar la vida de sus usuarios o recolectar datos de interés para diferentes sectores.
Por otra parte, el IIoT se puede considerar como la aplicación a la industria del IoT, fijando especialmente su atención en la automatización de procesos y, a grandes rasgos, en la mejora sostenida de los mismos.
El Industrial Internet of Thing pone a la persona como eje de todo su funcionamiento, además, por las propias condiciones de las plantas industriales, las soluciones que aporta deben ser más resistentes y adaptadas a un uso intensivo.
Data, Information & Reports
Existen dos carencias que pueden lastrar mucho la productividad de una fábrica. Por una parte está la falta de datos, y más concretamente, de datos de calidad en tiempo real; por otra, que estos datos no se plasmen en interfaces sencillas de analizar y usables.
Estas situaciones indeseables derivan en pérdidas de tiempo, tiempos de reacción más lentos, ineficiencia y fallos en tomas de decisiones que pueden ser trascendentales.
Mediante la recopilación de datos y su aparición en dashboards usables se pueden conseguir informes y reportes en tiempo real de todo lo que está sucediendo en la fábrica, teniendo un control total de esta.
Quality, Paperless & Traceability
Los mecanismos ágiles de calidad mal administrados, tales como discrepancias, alertas, peticiones de ayuda y gestión de documentos pueden ralentizar el ritmo de trabajo de una fábrica de manera considerable.
Lo mismo ocurre con los sistemas de traza que permiten auditar y relacionar entre sí cualquier proceso, conociendo al detalle qué ha ocurrido y en qué momento sobre cualquier elemento de la producción.
Todos estos aspectos pueden conllevar una importante cantidad de papeleo, con sus correspondientes inconvenientes de pérdida, desactualización y falta de disponibilidad física. Para eliminar estas trabas se establecen sistemas paperless integrados en los sistemas de producción para la poner a disposición online todos los documentos y registros necesarios.
User friendly & Mobility
Ya hemos hablado no hace mucho de la importancia del diseño de interfaces de usuario que favorezcan la usabilidad y estén enfocadas a las exigencias y necesidades de cada perfil.
Estas herramientas visuales tienen como objetivo último facilitar, automatizar y humanizar la operativa diaria. Se trata de soluciones clave, puesto que el operario debe ser siempre en corazón del proceso, trabajando en cada momento en torno a él.
Flexible integration & event driven architecture
Disponer de un sistema de gestión de la producción cerrado supone realizar una inversión que conlleva, desde el momento de adquisición, pérdidas de oportunidades en cuanto a integración, extensión y evolución.
Por ello se recomienda el uso de un sistema integrable e integrador, ofreciendo mecanismos de comunicación orientado a eventos.
Lean Industrial 4.0 platform
Por último, pero ni por asomo menos importante, hemos dejado lo estándares de la industria, como Lean Manufacturing.
Gracias a la aplicación de los principios que definen la metodología Lean, se facilita la curva de aprendizaje de las nuevas incorporaciones. Pero esta no es la única ventaja, sino que se incrementa la flexibilidad, seguridad y la calidad total de la fabricación.
Beneficios de tener una fábrica inteligente
Vertical
Operaciones- Mayor control de la planta industrial gracias a la plataforma IIoT contextualizada, multidispositivo, inclusiva y abierta.
- Más agilidad a la hora de configurar las líneas de producción, asociándola a eventos.
- Trabajo con datos en tiempo real y a diferentes niveles (puesto de trabajo / línea de producción / planta / compañía), esenciales para la toma de decisiones gracias a la acción conjunta de Big Data y Machine Learning.
- Aprendizaje más rápido.
- Detección temprana de discrepancias y reacción rápida frente a las mismas.
- Ahorro de papel y ventajas derivadas del mismo, como reducción de pérdidas documentales o descontrol de dichos documentos.
- Aumento del grado de industrialización de su fábrica, gracias a la cantidad y calidad de la información trazada.
- Mejoras de rendimiento mediante el acceso a interfaces diseñadas pensando en mejorar la experiencia e incidir lo mínimo posible en el proceso productivo.
- Configuración de acciones automáticas y otras que se activan en ciertos momentos.
- Desarrollo de plataformas orientadas a arquitectura integradora: mecanismos estándares de comunicación, así como el acceso a eventos y APIs.
- Entorno flexible, gracias a la configuración de la capa de sensores, la asociación de elementos físicos y lógicos, definición de eventos y reglas de comportamiento en los procesos de negocio.
- Aumento de la velocidad, gracias al enfoque real-time en todos los espectros del control de producción.
- Mejora de la calidad total de la producción, tanto a nivel de producto como procesos como trabajadores.
- Mejora de la seguridad.
- Mejoras del flujo de producción, configurando acciones en base a la proximidad de elementos físicos, como operarios o puestos de trabajo.
- Aumento del trabajo colaborativo, grupo humano más cohesionado.
- Trazabilidad, aportando tracking indoor y outdoor, alineado con el negocio.
Horizontal
Producción- Mayor precisión en la contabilización e imputación del tiempo real invertido en operaciones.
- Aumento en la eficiencia del trabajador, permitiendo que haga foco en lo realmente importante, su trabajo.
- Basado en Lean Industry 4.0, ofreciendo la solución a problemas reales de la industria, en base a la incorporación de soluciones estándares a problemas comunes. Prácticas depuradas y testeadas por profesionales del sector.
- Aumento de la visibilidad del proceso, observando el avance en tiempo real.
- Incremento en la capacidad de reacción a situaciones de cuello de botella u operaciones de mantenimiento en planta.
- Acceso a información del progreso de producción segmentada por planta, línea o puesto de trabajo, ofreciendo información muy concreta mediante indicadores, o mediante el acceso a informes con más nivel de detalle.
- Disposición de información en tiempo real, trazada y auditada de todo evento ocurrido en el proceso productivo.
Horizontal
CalidadGestión de no conformidades
- Incremento en la calidad del producto y del proceso, gracias al registro y acceso en tiempo real a las discrepancias.
- Aumento en la capacidad de cambio de la configuración del proceso productivo en base al análisis del histórico de discrepancias.
- Reducción en tiempo y uso de papel, mostrando las discrepancias relativas a cada operación, operario y puesto.
- Incremento de la eficiencia del equipo de trabajo creando un ecosistema paperless de trabajo.
Housekeeping
- Planificación de auditorías cruzadas.
- Ejecución y evaluación de auditorías basadas en el modelo 5S y con posibilidad de especificar y registrar las acciones correctoras en tiempo real, contando con la herramienta visual Kanban como refuerzo.
Trazabilidad
- Monitorización de todo lo que implica la fabricación, piezas, operarios, útiles y cualquier elemento, tanto dentro de la planta como fuera.
- Incremento en trazabilidad de operaciones y auditoría de operaciones a diversos niveles (compañía, planta y puesto de trabajo), fundamental para mejora de decisiones.
- Incremento en la calidad del producto y del proceso, explotando la información sobre no conformidades junto con los eventos trazados y auditados en planta.
- Reducción en uso de papel y tiempo de acceso a documentación relativa a las órdenes de producción para cada operación, operario y puesto.
- Mayor eficiencia del equipo de trabajo creando un ecosistema paperless.
Estado del puesto de trabajo
- Mejoras en el proceso de recopilación de información, mediante la configuración de encuestas muy sencillas, valiosísimas para el proceso productivo sin mermar el rendimiento en el flujo de producción.
- Mejora de las condiciones de puestos de trabajo y plantas, mediante el análisis y las consecuentes acciones a tomar en base al análisis de las encuestas rellenadas por los operarios.
Ingeniería
- Disponer de una herramienta de configuración de una línea de producción es base para la tarea de simulación de planificaciones teniendo en cuenta diferentes escenarios. Esta característica es base para la construcción del gemelo digital de las fábricas.
Assessment C
- Encuestas configurables y programables por puesto de trabajo y turno.
- Consulta de resultados, gráficos de evolución y tendencia.
Medir, decidir y actuar
A estas alturas, creemos que ha quedado más que claro lo importante o, más que importante, vital, que son las acciones de medición para hacerse con la mayor cantidad de información útil que permita una sólida y acertada toma de decisiones.
Para conseguir esta meta debemos abordar términos como Big Data y Data Lake. ¿En qué consisten y en qué se diferencian?
Empecemos hablando del Data Lake, este término define a un repositorio de datos que se encuentran almacenados por su potencial utilidad. En un Data Lake la información se guarda independientemente de si se encuentra estructurada o no.
Cabe resaltar la diferencia con otro concepto que pueden llevar a confusión, como es Data Warehouse. Y es que un Data Lake almacena todos los datos, sean del tipo que sean, mientras que un Data Warehouse trabaja con información filtrada y altamente estructurada.
El otro actor implicado en este proceso de gestión de los datos es el ya conocido Big Data. Será éste el encargado de procesar los datos que sean de utilidad para una determinada circunstancia, haciendo criba y estructurándolos de forma que se presenten dispuestos para su análisis.
Herramientas que permiten llevarlo a cabo
Para que nuestra planta consiga alcanzar la categoría de fábrica inteligente podemos hacer uso de una considerable cantidad de soluciones y herramientas, cada cual se adaptará mejor o peor a las necesidades de cada empresa.
En Sixphere contamos con nuestro producto estrella, Polaris. Polaris hace uso de tecnologías de proximidad, Inteligencia Artificial y más técnicas innovadoras para dar un paso de gigante en la digitalización y automatización de los procesos de fabricación industrial. Una solución adaptable y aplicable a diferentes perfiles industriales, como el aeronáutico, el naval, la automoción y otros muchos.
Con Polaris se consiguen altos niveles de optimización de la producción, así como mejoras en los niveles de calidad y la implantación de un sólido sistema de trazabilidad, añadiéndole a todo ello la cualidad paperless, con sus inherentes beneficios.
Con Polaris…
…se consiguen altos niveles de optimización de la producción, así como mejoras en los niveles de calidad y la implantación de un sólido sistema de trazabilidad, añadiéndole a todo ello la cualidad paperless, con sus inherentes beneficios. Polaris se basa en sistemas complejos, incrementales y de alta disponibilidad. Sus 4 pilares fundamentales son:
Industrial Internet of Things
Polaris evoluciona el uso de los sistemas IoT clásicos, utilizando las señales recogidas del entorno para calcular eventos de proximidad sobre personas, útiles o instrumentos manufacturados, dotarlos de un significado específico dentro del flujo de negocio de la organización cliente y automatizar, a través de ellos, puntos clave de su proceso de negocio.
Data, Information & Reports
Polaris pone a disposición del usuario final, sirviéndose de datos recogidos y mediante interfaces usables y orientadas a movilidad, informes y reportes en tiempo real acerca tanto del estado actual del proceso productivo (progreso del trabajo, tiempos incurridos, desviaciones, etc.) como de la situación de la planta de producción (mapas de calor, ubicación, etc.).
Quality, Paperless & Traceability
Polaris proporciona los mecanismos necesarios para la gestión digital de discrepancias de calidad, alertas y peticiones de ayuda a la fabricación en tiempo real. Asimismo, ofrece al usuario final documentación online para la ejecución de sus operaciones, así como un sistema Paperless para el registro certificado de documentación requerida en cada paso del flujo productivo.
User friendly & Mobility
Polaris propone interfaces visuales contextualizadas y orientadas a cada perfil de usuario. En la búsqueda de eficiencia, se centra en la mejora constante no sólo de los mecanismos internos de procesamiento y ejecución, sino también de las herramientas visuales que cuyo objetivo final es facilitar, automatizar y humanizar la operativa diaria.
Polaris es una solución…
…basada en una arquitectura técnica de 5 capas diferenciadas:
- Iot & Proximity Layer: recopila la información de todos los dispositivos y les realiza una primera interpretación en tiempo real.
- Core Layer: procesa más en profundidad los datos provenientes de la capa anterior.
- Business Services Layer: implementa los servicios que permiten la automatización.
- Data Engine: capa transversal que actúa como motor que recopila, estructura y procesa datos.
- Smart Cloud Factory: capa de alto nivel responsable de la interacción con los usuarios y de mantener todo hiperconectado.
Polaris ofrece…
…un conjunto de módulos diferenciados, entre los que destacan los relativos a la Gestión de la Producción, Housekeeping y 5S’s, Planificación Industrial o Outdoor Tracking. Entre sus funciones, pueden destacarse principalmente las siguientes:
Funcionalidad destacada
Polaris Industry- Gestión de los procesos productivos.
- Asignación de órdenes de trabajo en función de la ubicación, carga de trabajo y destrezas.
- Gestión de no conformidades.
- Trazabilidad.
- Control online de documentos y registros.
- Gestión de paradas de producción.
- Peticiones de ayuda sobre órdenes de trabajo.
- Manejo de equipos de trabajo.
- Realización de auditorías.
- Configuración de la línea de producción.
- Simulación de diversos escenarios de fabricación para poder optar por el más idóneo.
- Seguimiento de piezas y pedidos gracias a tecnologías de localización dentro y fuera de la planta.
¿A qué ya no entendéis que una fábrica no pueda avanzar hacia su versión smart?
Si es así, nos hace muy felices haber podido transmitiros nuestra pasión, la que nos hace darlo todo en nuestro día a día.
Una vitalidad que procuramos plasmar en nuestras soluciones de gestión, tanto en las que ya tenemos en marcha y en continua mejora, como en las que están en proyecto y en las que vendrán en el futuro.
