La implementación de un sistema de automatización y control de producción tiene muchos beneficios para las plantas industriales, especialmente cuando se trata del monitoreo de operaciones. Típicamente el monitoreo y supervisión en planta era un proceso altamente manual y tedioso, ya que dependía altamente del operador y de la observación en físico.
Con los nuevos sistemas de automatización y control, la visibilidad y uso de la información pueden hacer uso de tecnologías 4.0 como la nube, la Inteligencia Artificial y los sensores industriales para darte información precisa y al minuto de tus operaciones.
Hoy en día el rol de la tecnología 4.0 es clave para la automatización y control: se distingue por ser principalmente digital y escalable. Más de 80% de las empresas de América Latina están en etapas de adopción de la nube y se estima que el número continuará creciendo en los próximos años, de acuerdo con estudio de NTT Data con AWS.
Los crecientes retos de la región, como el fenómeno del nearshoring y la rearticulación de las cadenas de valor a nivel global, han empujado a las manufactureras a buscar implementar sistemas de automatización y control verdaderamente efectivos que las ayuden con objetivos como:
- responder más ágilmente a los cambios en la demanda,
- introducir nuevos productos al mercado con mayor rapidez,
- y, muy importante, adaptarse mejor a situaciones imprevistas.
Por eso, en este artículo revisaremos los principales componentes de la automatización y control industrial para las plantas de manufactura así como algunas de las tecnologías que existen para apoyarlos.
Componentes clave de la automatización y control en la manufactura
Automatización de recolección de datos
de defectos
Datos precisos de las operaciones y/o máquinas
Como mencionamos al inicio del artículo, todavía es muy común que en empresas de manufactura —en particular en metalmecánica— se lleve el registro en lápiz y papel o en Excel de la actividad de tus máquinas y de sus paros. El problema de esto es que depende de la observación del operador, que suele estar basado en estimaciones y en la memoria.
Al automatizar la recolección de datos directamente desde la máquina no sólo ganas agilidad y confianza, sino que también te da claridad al ofrecerte una visión clara y transparente de lo que pasa en tus operaciones. Los sistemas avanzados de tecnología pueden ser costosos, tienen alto tiempo de implementación y sólo cubren equipos más nuevos. ¿Cómo puedes asegurar que toda tu planta tenga datos precisos y de manera ágil?
Tecnología 4.0: Sensores industriales.
Este tipo de sensores industriales transmiten datos de la maquinaria industrial para permitir un monitoreo continuo de equipos críticos. Algunos pueden habilitar tanto maquinaria antigua como nueva, evitando la necesidad de conectarse al PLC y ofreciendo una opción menos invasiva. Los sensores eliminan la necesidad de controles manuales periódicos y son invaluables cuando hay que gestionar múltiples plantas o locaciones. Además, proporciona un control más preciso de las operaciones de producción y de los activos, y minimiza las paradas no planeadas.
Registro de avances de la producción
El control de la producción es fundamental para establecer un proceso de manufactura eficiente. Una de las tareas clave es revisar la producción al momento, comparar con las órdenes de producción y validar que la planeación que se haya realizado se esté cumpliendo. Al igual que el monitoreo de la maquinaria, típicamente este proceso se realiza con lápiz y papel, o bien, haciendo actualizaciones de hojas de cálculo tipo Excel.
Sin embargo, esto no permite que la información sea fácilmente consultable o que se puedan generar reportes o visualizaciones rápidamente. Para esto, la tecnología 4.0 puede ayudar tanto a recolectar la información de manera consistente como a volverla fácil de consultar.
Tecnología 4.0: Sensores ópticos para el conteo.
Los avances de producción también se pueden apoyar de sensores ópticos cuando hay líneas automatizadas o una producción continua de piezas. Un sensor óptico puede reconocer cada que pasa una pieza lista a través de una banda y así tener un indicador en tiempo real que te permita medir el avance de tus órdenes de producción.
Tecnología 4.0: Anotación digital en tableta.
Los sistemas de anotación digital permiten reportar avances de las órdenes de producción y/o información crítica de manera digital a través de tabletas o dispositivos móviles. Los operadores y supervisores en piso las pueden usar en su día a día y hacen que el proceso sea más fácil de manejar. Este tipo de formatos digitales permiten estandarizar procesos y compartir la información con toda la planta de manera ágil y confiable se almacena en una nube privada.
Detección de defectos
El control de calidad es vital para garantizar que los productos finales cumplan con las expectativas de los clientes y los estándares de la industria. No solo mejora la reputación de la marca a través de la satisfacción de sus clientes con el producto, sino que también reduce costos al identificar problemas antes de que se conviertan en defectos costosos. Es un indicador importante de la eficiencia de la planta, ya que permite evaluar nuestras capacidades con resultados tangibles y no sólo en tiempo de trabajo.
Aunque muchos de estos procesos se siguen haciendo de manera manual, la tecnología 4.0 puede ayudar a automatizar el proceso y poderlo hacer en mayor volumen sin descuidar la precisión.
Tecnología 4.0: Sensores ópticos e Inteligencia Artificial.
A través de sensores ópticos, las empresas hoy en día pueden establecer procesos que los ayuden a identificar rápidamente productos que no cumplen con estándares de calidad. Una de las industrias que más aprovechan este tipo de herramientas para el control de la producción es la industria alimenticia: apoyándose con Inteligencia Artificial, se puede hacer un reconocimiento de las frutas y alimentos en mal estado. Esta tecnología aporta mucho valor en la producción en masa y en líneas automatizadas de manufactura cuando hay una producción de piezas constantes, en sectores como metalmecánica o empaques.
Almacenamiento de datos
Así como es importante tener el control de cuánto se produce, cualquiera que trabaja en una planta industrial sabe que poder optimizar y mejorar los procesos es igual de crítico. La evaluación de los procesos de manufactura incluye la revisión de las prácticas actuales y la implementación de medidas correctivas para mejorar la eficiencia de la producción.
Sin embargo, para poder mejorar hay que medir, y por eso es necesario contar con un repositorio de datos y reportes que nos permitan ver y consultar nuestra operación en el momento en el que lo necesitemos y de manera confiable. Entre más automatizado sea este proceso —desde la recolección hasta el almacenamiento y la consulta— más esfuerzo y tiempo podremos invertir en crear soluciones e innovar.
Tecnología 4.0: Gestión de datos en la nube.
Existen plataformas industriales que te permiten almacenar los datos de tus máquinas en una nube privada y permitir que los puedas consultar de manera remota desde tu teléfono, laptop o televisión. Este tipo de plataformas mantienen tu información y reportes seguros con encriptación de datos y certificados de seguridad. Plataformas como Pulsar apoyan a las empresas de manufactura con la gestión de sus datos permitiendo que sus operaciones industriales se vuelvan portables y fáciles de acceder, sin depender de consultar a los operadores o supervisores.
Control de la producción y de la disponibilidad
Monitoreo y supervisión digital
El monitoreo continuo permite ajustar la producción en tiempo real, asegurando que los avances correspondan a la planeación. Además, facilita la identificación de cuellos de botella y retrasos, permitiendo tomar decisiones informadas para mantener la eficiencia de los procesos de manufactura.
Este componente se apoya en indicadores de productividad, como la eficiencia general de los equipos (OEE), y la disponibilidad y la velocidad de las máquinas industriales. En este rubro hay mucho avance en tema de tecnología industrial: hoy en día es posible monitorear casi todo tipo de máquinas, en tiempo real y de manera remota.
Tecnología 4.0: Sistema Andon digital.
Esta herramienta para el control de producción da visibilidad del estado de líneas automatizadas y semi automatizadas al momento. Usando visuales de colores tipo semáforo, permite tener visibilidad clara y rápida en piso. Las plataformas modernas como Pulsar no sólo permiten implementar el Andon en tiempo real, sino que lo permiten acceder desde cualquier dispositivo de manera remota con una conexión de Internet. Además, este tipo de plataformas muchas veces permiten alertas automatizadas por correo electrónico o WhatsApp al momento que un equipo se detiene.
Reportes de procesos de manufactura
Así como las órdenes de producción establecen un “antes”, los reportes de operaciones dan una visión detallada del “después”. Al comparar ambos escenarios es como los supervisores e ingenieros de procesos identifican fallas, errores o deficiencias en la producción.
Aunque es una tarea crítica, generar reportes debe ser tanto detallado como eficiente, y por eso su automatización es esencial. El verdadero valor de la reportería no está en los datos en sí, sino en que el equipo pueda responder de manera ágil a cualquier desviación de la planeación. Y en los temas de tiempos, la tecnología 4.0 puede hacer mucha diferencia.
Tecnología 4.0: Reportes automatizados e interactivos.
Muchas empresas cuentan con reportes en hojas de cálculo y Excel; sin embargo, el recolectar y preparar la información de múltiples plantas y máquinas es un proceso muy costoso de tiempo y que puede tener mucho margen de error cuando se realiza manualmente. Las plataformas enfocadas en reportes automatizados e interactivos ofrecen información precisa, actualizada y enriquecida que los ingenieros de mejora continua y de procesos pueden usar en su día a día.
Inteligencia en las operaciones
Entre más datos precisos tengamos de las operaciones, más aprendizajes podemos obtener. Sin embargo, analizar la información es una tarea por sí misma, sobre todo cuando hablamos de grandes cantidades de datos. Piensa por ejemplo en la cantidad de paros de máquinas de todos tus equipos durante un año, con sus distintas causas, duraciones y SKUs.
Ya sea con un equipo dedicado o con ayuda de tecnología industrial, generar inteligencia de nuestros datos de forma constante es lo que asegura que haya mejora continua y optimización de procesos.
Tecnología 4.0: Inteligencia Artificial (IA) y Machine Learning (ML).
Cuando apoyan plataformas de interfaces de control de producción, la IA y el ML ofrecen enormes beneficios, incluyendo la optimización de los procesos de manufactura, el control de calidad, y el mantenimiento predictivo. Estas tecnologías industriales permiten a las máquinas aprender de los datos y mejorar continuamente sin intervención humana, lo que resulta en un aumento de la productividad y la calidad. Además, los algoritmos de ML pueden predecir fallos y programar mantenimiento para reducir el tiempo de inactividad, optimizar el ciclo de vida de los activos y mejorar la seguridad y la eficiencia general de las operaciones.
¿Cómo implementar la automatización y control de la producción con tecnología industrial? Tres puntos clave
1. Identificar procesos críticos de producción
Toda transformación requiere una estrategia. En el caso de las plantas y los procesos industriales es altamente recomendable empezar por lo crítico: identificar cuáles son las máquinas clave para tu proceso de producción, cuáles procesos son los que aportan valor agregado, y también identificar las áreas donde hay más retos o donde están los principales cuellos de botella.
Con el 80/20% de tus operaciones industriales, tendrás claridad de por dónde empezar con los procesos de automatización. No sólo tus pruebas y evaluaciones de tecnología 4.0 tendrán resultados más fáciles de medir, sino que también el camino al retorno de la inversión será más efectivo. Lo importante es empezar por lo que te aporte más valor y con eso ir gestionando poco a poco el resto de los procesos y la gente.
2. Obtener datos claros y precisos de tus procesos de manufactura
Para garantizar una implementación efectiva de la automatización y control de producción, es crucial registrar datos claros y precisos de tu operación. Ya que hayas identificado cuáles son los procesos críticos de tu producción, entonces hay que definir qué datos son los que te ayudarían a tomar una mejor decisión. Por ejemplo: cuántos paros tienen tus máquinas, cuánto duran, y a qué velocidad están operando tus máquinas. Muchos operadores registran este tipo de datos con base en su memoria y estimaciones, lo que tiene un gran margen de error.
Aprovechando los beneficios de la tecnología 4.0, puedes implementar soluciones que te permitan recolectar este tipo de información con precisión y en tiempo real, y así empezar a tomar acción, como optimizar procesos, reorganizar tus recursos, o tomar decisiones de negocio como crecer las capacidades.
3. Priorizar herramientas para el control de la producción fáciles de usar
A la hora de escoger soluciones de tecnología industrial para ayudar a mejorar la productividad y automatizar procesos, es importante procurar herramientas, formatos e interfaces que sean fáciles de usar por todos. Las herramientas para el control de la producción (como el sistema Andon), los formatos (como una hoja de cálculo) y las interfaces (como una plataforma de monitoreo) difíciles de usar por los operadores terminan siendo los principales obstáculos para lograr resultados y eficiencias. Entre más fácil sea la plataforma de manejar por todos, más fácil será su adopción en planta y lograr resultados efectivos.
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Pulsar es una plataforma de tecnología 4.0 para el monitoreo de plantas industriales y para el control de la producción. Apoyamos a más de 100 plantas de todos los tamaños en México y Estados Unidos con datos en tiempo real de máquinas tanto antiguas como nuevas, sin necesidad de conectarnos con el PLC. ¿Quieres conocer si tu empresa califica para una prueba gratuita? Envíanos tus datos con el formulario de abajo y retoma el control de tu planta con Pulsar.