Hacia la fábrica inteligente

Contextualización, integración y datos en tiempo real

La palabra Smart Factory o fábrica inteligente suena muy cool y, estamos seguros de que alguien que no sepa a qué se refiere concretamente opinaría que es algo que beneficiará de una forma u otra a la empresa.

¡Y esto es así! Que es beneficioso para las empresas es más que cierto y, a partir de ahora, vamos a intentar que os quede claro el por qué. Sabemos que es un texto algo largo, pero es un tema que nos entusiasma tanto que hemos querido hacerlo lo más completo posible sin que se os haga eterno.

Con el contenido que viene a continuación, hemos intentado que tengáis una visión algo más detallada del concepto Smart Factory, así como de todo lo necesario para realizar una evolución del modelo industrial tradicional hacia un futuro que cada vez tiene más forma de presente. ¿Nos acompañais?

¿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

Las industrias que se encuentran en este nivel básico de digitalización utilizan diferentes tecnologías de la información de manera aislada en diferentes zonas de la planta. Se trata de una fase alcanzada y superada por una gran mayoría de empresas, mediante la cual consiguen altos grados de automatización de procesos sencillos y repetitivos.

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.

Estos estadíos de digitalización se establecen en función del análisis de 4 tipos de capacidades:

Cultura

Si no se implica a los trabajadores en la transformación digital, esta no tiene futuro. Por ello se debe implantar la cultura propia de una Smart Factory en todos los niveles de recursos humanos. Aquí se antoja imprescindible que los trabajadores sean conscientes de sus beneficios, lo que les hará estar predispuestos al cambio.

Sistemas de información

Concretamente se refiere a la capacidad de estos sistemas de analizar los datos que les proporcionan los sensores y otras herramientas de medición y, una vez analizados, que los responsables sean capaces de tomar decisiones en base a ellos.

Estructura organizacional

En este criterio se agrupa tanto la estructura interna de la empresa como la de las colaboraciones con empresas externas, como proveedores e industrias auxiliares.

Recursos

Aquí entran todos los recursos físicos de los que dispone la fábrica, maquinaria, materias primas, productos semielaborados y finales, personal, equipos informáticos y tecnológicos, etc.

¿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
Data, Information & Reports
Quality, Paperless & Traceability
User friendly & Mobility
Event driven architecture
Lean Industrial 4.0 platform
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

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:

IOT
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.

Informe y reportes
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.).

Trazabiliad, paperless
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.

Usabilidad y movilidad
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:

¿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.

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