IoT en la fabricación:una mirada en profundidad

La fabricación, durante la mayor parte de la historia de la humanidad, ha sido realizada por trabajadores calificados. A mediados de la década de 1700, la Revolución Industrial marcó el comienzo de una era en la que las personas y las máquinas comenzaron a trabajar juntas para acelerar los tiempos de producción, mejorar la calidad e impulsar la eficiencia de los procesos. Ahora, la Internet de las cosas (IoT), orientada hacia la eficiencia, confiabilidad y disponibilidad de los activos, está preparada para marcar el comienzo de una forma completamente nueva de convertir materias primas en productos listos para ingresar al mercado.

La idea con IoT para la fabricación es sencilla:los fabricantes realizarán inversiones de capital en tecnología, lo que, a su vez, generará reducciones a largo plazo en los gastos operativos. Las máquinas, los sensores, etc. conectados en red no cometen errores ni requieren descansos, días de enfermedad o capacitación y, por lo tanto, ofrecen una manera confiable y rentable de mejorar la eficiencia.

A continuación, analizaremos tres casos de uso de muestra para la fabricación de IoT, varios estudios de casos de fabricación de IoT en profundidad y algunas sugerencias sobre cómo manejar la gestión de cambios cuando decide integrar una solución de IoT en su organización de fabricación.

3 casos de uso de IoT en la fabricación

Seguimiento de trabajos en curso

Para los fabricantes que construyen activos grandes o complejos (como componentes de aeronaves), el seguimiento de los componentes que se integrarán puede ser extremadamente valioso. Si bien muchas organizaciones confían en el escaneo de códigos de barras para rastrear los activos del trabajo en progreso, este método no permite el acceso rápido a una pieza perdida. Si utiliza tecnología de rastreo, puede evitar el gasto inútil de tener que rastrear activamente las piezas extraviadas. También puede ser útil para informes de excepciones, lo que le permite averiguar si una pieza está en el área incorrecta de inmediato para que pueda solucionar el problema.

Herramientas y accesorios de seguimiento

Algunas plantas y fábricas dependen de herramientas y medidores costosos para sus operaciones diarias. Cualquier herramienta extraviada podría causar retrasos en el flujo de trabajo de la fábrica, lo que podría tener un impacto negativo en el cronograma de finalización y envío. Además, si su organización utiliza equipos suministrados por el gobierno (GFE) y debe ser responsable de ese equipo en todo momento, tener la capacidad de rastrear dichos accesorios puede mantener a su organización fuera del agua caliente.

Supervisión de la cadena de frío

Es fundamental garantizar que los productos sensibles a la temperatura, como las vacunas, se manipulen adecuadamente durante el proceso de creación, almacenamiento y envío. La tecnología de IoT se puede utilizar para garantizar que los componentes se manipulen correctamente y que los productos terminados se mantengan dentro de un rango de temperatura predeterminado.

Estudios de casos de IoT en la fabricación

Automatización de procesos

G2 Technologies, que ofrece una amplia gama de automatización de procesos y productos relacionados, trabaja con un fabricante de espuma para automóviles para utilizar la visión artificial para gestionar mejor la calidad del producto. La espuma se entrega a los fabricantes de automóviles en rollos de 20 pies de ancho; el material se mueve por una línea a una velocidad de 600 pies por minuto. No hace falta decir que a los inspectores visuales les faltaban defectos, incluidas roturas y variaciones de espesor, durante sus revisiones. Para abordar el problema, G2 introdujo un proceso automatizado en el que una matriz de cámaras captura imágenes de la espuma. A continuación, se examinaron las imágenes, en tiempo real, en busca de defectos, que fueron catalogados. Además de obtener un nuevo nivel de confiabilidad en su proceso de producción y entregar las tareas repetitivas a las máquinas, el fabricante pudo utilizar la información para ofrecer productos con defectos notorios a un precio más bajo.

Si bien el proyecto G2 se centra en cómo funciona IoT dentro de una fábrica, las tecnologías inteligentes también pueden ayudar a los fabricantes a diversificarse para ofrecer productos manufacturados y servicios complementarios. La firma de IoT PTC, quizás mejor conocida por su plataforma ThingWorx, facilitó esto junto con Heidelberg, con sede en Alemania, que fabrica una gama de maquinaria que incluye prensas de impresión. Según PTC, Heidelberg atribuye el 40 por ciento de sus ventas a servicios y transacciones relacionadas. Usando ThingWorx, Heidelberg conectó unas 10,000 máquinas y 15,000 sistemas que le permiten a Heidelberg monitorear y solucionar problemas de forma remota antes de que lleguen al cliente.

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PTC señala que la empresa ahora puede resolver más del 70 por ciento de los problemas de forma remota. “Podemos brindar a los clientes un excelente soporte”, dijo Uwe Galm, vicepresidente de servicio de sistemas y jefe de operaciones. "Con la plataforma ThingWorx, las consultas continuas según sea necesario y las actualizaciones periódicas de funciones y seguridad a través de los servicios en la nube de PTC, estamos bien posicionados para el futuro".

Luego está lo que podría decirse que es el objetivo final de implementar soluciones de IoT en la fabricación:fábricas apagadas que no requieren contacto humano. FANUC Robotics logró esto con un socio que produce componentes utilizados en la fabricación de vehículos. Específicamente, el cliente quería automatizar completamente un proceso de mecanizado para que pudiera funcionar las 24 horas del día.

Cathy Powell de FANUC explicó la configuración:"El sistema utiliza cuatro tornos de doble husillo con un robot montado encima de cada máquina para ahorrar un valioso espacio en el piso. Un alimentador vibratorio de tazón conectado a cada torno alimenta piezas al robot. El robot, equipado con una sola pieza pinza, carga piezas en el eje que invierte las piezas de trabajo en el mandril para un mecanizado completo. Un sensor incorporado verifica que las piezas estén completamente asentadas en el mandril para garantizar la precisión. Las piezas terminadas se liberan automáticamente a un transportador de salida ". El resultado final es un proceso de apagado que produce 320 piezas por hora, sin necesidad de un operador o monitor en el sitio.

Industria 4.0

En Alemania, hogar de Audi, Daimler, Bosch, Siemens, Bayer, ThyssenKrupp, Adidas y muchos otros productores mundiales de gran volumen, la fabricación es un pilar de la economía nacional y una enorme fuente de empleo. De hecho, la fabricación es una parte tan importante de la economía alemana que el país está siguiendo una iniciativa denominada Industrie 4.0, que pretende incorporar cada vez más IoT en las operaciones de fabricación para crear fábricas inteligentes y digitalizadas.

El impulso a nivel nacional es algo que la canciller Angela Merkel ha estado hablando desde 2011. El año pasado, durante un discurso en la exposición industrial Hannover Messe, Merkel dijo:“Hemos llegado a un momento crítico, un punto en el que la agenda digital se está fusionando con la producción industrial . Este período determinará la fortaleza futura de los principales centros industriales del mundo ". En un evento de TI de 2014 en Hamburgo, Merkel mencionó la falta de importantes empresas de tecnología en Alemania, y mencionó específicamente la producción de chips, y señaló:"El mercado mundial está muy por delante de nosotros", pero "Conectando tecnologías digitales con productos industriales y logística ... Alemania tiene la oportunidad de tomar la iniciativa ".

IoT industrial en China

De manera similar, la potencia manufacturera China adoptó en 2015 su programa Made in China 2025, que enfatiza la fabricación y el transporte, ya que se aplican a varios sectores diferentes de la economía. Una parte importante de esto es combatir proactivamente los estigmas asociados con los productos fabricados en China alineando la fabricación china con los estándares internacionales.

Para facilitar esto, el gobierno planea proporcionar $ 300 mil millones en préstamos, subvenciones de investigación y otros fondos a empresas chinas en las áreas industriales objetivo. En un reciente Foro de Desarrollo de China en Beijing, el Ministro de Industria y Tecnología de la Información, Miao Wei, dijo:“Para remediar el vínculo entre los productos de laboratorio y su industrialización, nos centraremos en la innovación en mecanismos y sistemas, confiaremos en empresas relevantes para combinar universidades e investigación institutos, y agilizar la construcción de centros de innovación especializados en nuevos materiales, robótica y otros aspectos. Damos la bienvenida a más países, empresas y organizaciones a participar en el proceso de transformación, así como en la mejora de la industria manufacturera de China y la implementación de la cooperación y el intercambio en diferentes niveles y en diversas formas, a fin de compartir oportunidades de desarrollo ".

Cómo manejar la gestión de cambios al implementar IoT en la fabricación

En este punto, está claro que IoT podría desempeñar un papel importante en su organización de fabricación. Si bien la tecnología que seleccione es importante, también es importante considerar cómo integrará esa tecnología de IoT en su entorno de fabricación. La pregunta que debe considerar es:"¿Cómo lograremos que los empleados de la fábrica o del piso de fabricación que han estado haciendo este trabajo durante 20-30 años compren y vean el valor de esta nueva tecnología?" Responder a esa pregunta puede resultar particularmente difícil. Para ayudarlo a hacer eso, tenga en cuenta las dos cosas siguientes:

• Asegúrese de obtener la aceptación temprana de las partes interesadas que probablemente se opondrán. Muchas personas no solo son naturalmente resistentes al cambio, sino que es probable que algunos empleados se sientan molestos ante la perspectiva de que una tecnología destinada a mejorar la eficiencia pueda significar una reducción en el gasto laboral, lo que podría afectar su función en la organización. Por lo tanto, ser sincero sobre el papel de IoT en el entorno de fabricación y los beneficios que brinda a los empleados, no solo a la empresa, será el mejor tacto para ayudarlo a obtener la aceptación que necesita.

• Asegúrese de obtener la aceptación interna mucho antes de comenzar a probar o implementar una prueba piloto. No es raro que las empresas se equivoquen. Puede parecer intuitivo probar una aplicación de IoT en sus instalaciones antes de obtener la aceptación interna, simplemente para ver si la aplicación vale el esfuerzo y el gasto. Pero advertimos enérgicamente contra esta táctica. Probar y poner a prueba una nueva tecnología no pasará desapercibido, y si no ha obtenido esa aceptación, puede hacer que algunos empleados sospechen o sacrificar cierto nivel de confianza con ellos. Hemos visto que esto sucedió de primera mano. Para evitar esto, obtenga la aceptación de su aplicación de IoT antes pruebas.

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