Uso del IoT en manufactura

Se habla mucho del internet de las cosas, pero muchas veces nos parece que es solamente un “juguete caro”, es por esto que es importante conocer algunos beneficios tangibles que el uso de esta tecnología está ofreciendo en sus aplicaciones industriales.

“Transforming Factory Data into Actionable Business Insights. IoT in Manufacturing” es un artículo publicado por BSquare en donde se puede ver claramente el uso que el internet de las cosas industrial, IoT, está teniendo sobre la operación de las organizaciones.

Se estima que la actualidad únicamente el 3% de los fabricantes en Estados Unidos están sacando provecho a la información operativa que recolecta través del internet de las cosas. Esta información, es una gran fuente para conocer los rendimientos de los equipos, la calidad de los productos, las fallas potenciales de los procesos, los costos  así como el uso de los recursos que la operación tiene en tiempo real.

La tecnologías de internet de las cosas operando en ambientes de bases de datos en la nube, combinadas con “machine learning” y herramientas predictivas, ayudan a las empresas de manufactura en la transformación de los datos operativos, a información clave de negocio para mejorar la productividad y la competitividad.

La manufactura discreta, aquella que trabajar bajo un ambiente de fabricación para la orden, enfrenta uno de los momentos más retadores dentro de su historia, la llamada “Industria 4.0”. Durante esta nueva era de fabricación, la automatización y la adopción de tecnologías digitales, combinada con sistemas de realidad aumentada, generan nuevas reglas operativas que deben ser adoptadas rápida e inteligentemente.

Los sistemas hidráulicos, neumáticos, electrónicos y computarizados de los equipos productivos cada vez utilizan sistemas más sofisticados, estos ahora son capaces de generar, almacenar y trasmitir grandes cantidades de datos de lo que está ocurriendo o dejando de ocurrir en la operación. Se estima que para el 2020, el costo de la tecnología asociada con el IoT, baje un 50% con relación a los precios del 2015. Es posible considerar que aproximadamente el 35% de los manufactureros en Estados Unidos, cuentan con equipo capaz de recolectar datos, pero solo 3% realmente los explota, el potencial de mejora es entonces aún enorme.

En las presiones por tener una calidad consistente, satisfacer todos los requerimientos legales y operar a bajo costo, continua siendo un reto para la operación, por lo que se demanda de nuevos sistemas de gestión que permitan optimizar las decisiones, asignando las prioridades correctas y aprovechando las oportunidades comerciales que el mercado ofrece. La información generada por la producción debe estar en permanente análisis con lo que el mercado demanda para optimizar los resultados en ambos elementos.

Se estima que las organizaciones que operan bajo el concepto de “industria 4.0” mejoran 82% su eficiencia, logran tener 49% menos defectos en sus productos y mejoran la satisfacción de sus clientes 45%, todo esto basado en un estudio realizado por ASQ.

Cuando la información capturada por los sensores de los equipos se utiliza básicamente para monitorearlos, se está utilizando el uso más básico que se puede  dar a esta información, ya que no se está impactando en los rendimientos del a producción, la calidad de los productos o el costo de toda la organización. Cuando estos datos se analizan a través de la analítica, no solo se impacta en el estado físico del equipo, sino que también se reduce el costo de servicio y se optimiza la producción en relación a los cambios demandados por el mercado en tiempo real.

La información asociada con la operación histórica de los equipos junto con datos obtenidos de los programadores lógicos de control, PLC, las interfaces de captura humanas, los sistemas ejecución de manufactura, MES, así como de los sistemas de gestión del negocio, ERP, deben integrarse para tener una visión más completa de lo que verdaderamente ocurre en el negocio.

Existen esencialmente tres áreas críticas que reciben beneficios de la tecnología IIoT: el mantenimiento, la optimización de los activos y el uso inteligente de los activos.

Uno de los retos más importantes en el mantenimiento es reducir o eliminar el tiempo paro de máquina, ya que esto impacta negativamente sobre los planes de producción y el servicio al cliente. Todo el tiempo invertido en redistribuir las cargas a otros equipos, diagnosticar la causa raíz de la falla y genera las reparaciones tiene un costo negativo para la organización. Se estima que el poder predictivo del IIoT puede lograr hasta un 12% de ahorros en tiempo programado de reparación y 70% menos interrupciones.

El IIoT tener la habilidad de combinar información de tiempo real con datos históricos a lo largo de toda la manufactura, para construir, utilizando “machine learning”,  modelos digitales de alta exactitud de los componentes físicos y así poder identificar cambios, predecir problemas potenciales, enviar alertas, identificar causas probables y presentar a los técnicos soluciones probables basadas en ocurrencia similares.

En relación a la optimización de los activos, se estima que se puede alcanzar hasta un 25% de incremento en el volumen producido utilizando “big data” y analítica avanzada. En las organizaciones es común máquinas idénticas, presentan variaciones significativas en su eficiencia, calidad de productos y rendimiento, debido a una gran variedad de factores. La información es demasiada para que sea procesada por una persona de manera oportuna y sea capaz de disminuir las ineficiencias y variaciones. El uso de “machine learning” y analítica avanzada, identificará los parámetros operativos óptimos para el desempeño del equipo. Esto incluye información sobre la preparación del equipo, las condiciones ambientales, la calibración, el intervalo de servicios, la configuración y otras variables.

Finalmente, la utilización inteligente de los activos esta relacionada con el contar con una completa visibilidad de las operaciones de la fábrica y el uso de sistemas que permiten ajustes automáticos vía remota. Los nuevos sistemas inteligentes permiten definir los flujos de trabajo que generan el menor costo mientras se mejora la eficiencia y la calidad. Esto gracias al uso de reglas automáticas y analítica avanzada, que consolidan los datos de todos los equipos conectados y sistemas de información asociados, en un solo punto para poder aplicar reglas de optimización.

Transformación ocasionada por el uso del IoT incluye beneficios como:

  • Asegurar la ejecución de la estrategia de manufactura
  • Optimizar los flujos de trabajo y generar iniciativas de mejora
  • Una mejor administración del capital de trabajo
  • Un consistente logro de los KPIs de la organización
  • Promover y desarrollar iniciativas de mejora continua
  • Analizar los datos operativos y hacer ajustes en tiempo real conforme se requieran

El IoT es una tecnología revolucionaria que debemos adoptar y explotar lo más rápido posible ya que será un gran diferenciador en la capacidad de la empresa para responder al mercado y hacer el mejor uso de su recurso.

 

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