IIoT como habilitador de MRO en la era de la Industria 4.0:Parte 1

Las iniciativas de automatización industrial lideradas por el gobierno, como la Industria 4.0 y el enfoque más amplio del Internet industrial de las cosas (IIoT), están teniendo un efecto profundo en la fabricación, dice Darren Hobbs, de S3 Semiconductors . Con la promesa de hacer que los procesos industriales y las organizaciones sean más eficientes, rentables y ágiles, se basa en la captura y el análisis de datos, además de lograr más con los activos de producción disponibles.

Lograr más significa que las plantas deben mantenerse en óptimas condiciones de trabajo y monitorearse constantemente para detectar signos de desgaste o fallas potenciales. El tiempo de inactividad debe gestionarse con cuidado y reducirse al mínimo absoluto. En este artículo, analizamos cómo las tecnologías IIoT están permitiendo la transformación del mantenimiento, reparación y operaciones (MRO), y también el papel fundamental que desempeñan los sensores para permitir esta transformación.

Industria 4.0 y MRO

La Industria 4.0 se basa en la “fábrica inteligente”, en la que los sistemas ciberfísicos monitorean los procesos físicos de la fábrica y toman decisiones descentralizadas.

Las características clásicas de una fábrica o sistema de Industria 4.0 incluyen:

• Colaboración: máquinas, dispositivos, sensores y personas que se conectan y se comunican entre sí.
• Transparencia de la información: los sistemas crean una copia virtual del mundo físico a través de datos de sensores para contextualizar la información.
• Asistencia técnica: tanto la capacidad de los sistemas para ayudar a los humanos en la toma de decisiones y la resolución de problemas como la capacidad de ayudar a los humanos con tareas que son demasiado difíciles o inseguras para los humanos.
• Aprendizaje automático / IA: la capacidad de los sistemas ciberfísicos para tomar decisiones simples por sí mismos y volverse lo más autónomos posible.

El crecimiento en la sofisticación de los procesos de producción impulsados ​​por las tecnologías de la Industria 4.0 aumenta en consecuencia las demandas de MRO; A medida que el medio ambiente se vuelve cada vez más competitivo, aumenta la necesidad de generar más valor de los activos, particularmente en las industrias intensivas en capital, como la aeroespacial, el petróleo y el gas, la minería, los productos químicos y el procesamiento de metales.

Maximizar el rendimiento de la base de activos implica extender su vida útil y también mantenerlos en línea tanto como sea posible respetando las regulaciones, la seguridad y otras regulaciones. Impulsada inicialmente por la industria de las aerolíneas, donde la MRO constituye entre el 12% y el 15% de los costos operativos, la importancia de la MRO como disciplina empresarial ha crecido en línea con el mayor enfoque en el rendimiento de los activos.

Alcance y controladores de MRO

Podría decirse que la industria aeronáutica ha liderado el camino en la evolución de MRO con orígenes que se remontan a principios de la década de 1950, donde se desarrollaron modelos comerciales innovadores en este sector, impulsados ​​por el número de proveedores que actúan en este espacio. Los impulsores generales de las estrategias de MRO varían de una industria a otra, pero tienen en común la reducción de los gastos operativos y la mejora de la productividad.

Otros factores como la seguridad, el cumplimiento normativo y la satisfacción del cliente pueden tener la misma importancia, según la industria. En el negocio aeronáutico, por ejemplo, la seguridad es fundamental y en una fábrica, el tiempo de inactividad no programado puede provocar una pérdida de producción, lo que se traduce en una pérdida de ingresos y / o una caída en los niveles de satisfacción del cliente.

A continuación se describe un escenario de mantenimiento prescriptivo:

Un avión moderno en vuelo es capaz de generar terabytes de datos a partir de sus sensores a bordo con un motor solo que tiene hasta 5,000 elementos monitoreados por segundo. Estos datos pueden analizarse constantemente durante el vuelo y usarse para identificar cualquier problema y requisito de mantenimiento continuo.

Se pueden pedir suministros y programar tripulaciones de mantenimiento mientras la aeronave aún está en vuelo para que, cuando aterrice, todo esté en su lugar (técnicos, documentación, piezas, etc.) para garantizar una respuesta rápida, con la aeronave en servicio y lista para funcionar. su próximo vuelo, con un tiempo mínimo en tierra. (El tiempo de "Aeronave en tierra" (AOG) es un factor crucial; por cada segundo que una aeronave civil no vuela, la aerolínea pierde dinero)

El ejemplo anterior también destaca el alcance de MRO, que cubre la adquisición de datos, la transmisión, el almacenamiento y el análisis de datos, los procedimientos de mantenimiento y la documentación y la funcionalidad ERP, incluida la programación de recursos y las operaciones de la cadena de suministro. Otras áreas que pueden aplicarse en este escenario pueden incluir el inventario inteligente y también los procesos de cara al cliente, como el seguimiento de equipaje.

Se pueden imaginar escenarios similares en otras industrias donde la creciente implementación de sensores IIoT está permitiendo detectar los primeros signos de fatiga o fallas de los activos antes de que se vuelvan críticos.

Los enfoques tradicionales de MRO basados ​​en el mantenimiento preventivo pueden ser costosos en términos de mano de obra, piezas e impacto del tiempo de inactividad; por ejemplo, puede costar hasta $ 1 millón (€ 0,86 millones) por hora cerrar una refinería de petróleo.

El trabajo se realiza tanto si es necesario como si no, las piezas se reemplazan durante el período de inactividad, ya sea necesario o no, y la capacidad de producción se pierde o se interrumpe durante la duración del período de inactividad.

Por lo tanto, la aparición de tecnologías IIoT está creando una oportunidad para que las organizaciones transformen sus estrategias de MRO y se acerquen al modelo de mantenimiento prescriptivo descrito anteriormente. La clave de esta transformación son las tecnologías en sí mismas, pero también la capacidad de las organizaciones para integrar estas tecnologías en sus procesos de MRO.

El autor de este blog es Darren Hobbs, director de marketing y estrategia de S3 Semiconductors

Sobre el autor

Darren Hobbs se graduó de University College Cork y Henley Management College. Tiene más de 20 años de experiencia operando en la industria de los semiconductores en roles como CMO, Gestión de la línea de productos, Marketing de productos y Gestión de proyectos en una combinación de PYME y grandes multinacionales.