IoT industrial listo para impulsar la fabricación ajustada

Empresas del sector manufacturero Durante años se ha esforzado por lograr una producción ajustada o procesos para crear operaciones más eficientes. Una de las últimas tendencias en tecnología, la aparición de la Internet de las cosas (IoT), podría dar un gran impulso a los esfuerzos lean.

La manufactura esbelta, un método sistemático para eliminar el desperdicio dentro de un sistema de fabricación, se basa en el concepto de hacer obvio lo que agrega valor al reducir todo lo demás. Es una filosofía de gestión que proviene principalmente del sector manufacturero japonés, y específicamente del sistema de producción de Toyota, que se enfoca en la reducción de desperdicios para mejorar el valor general para el cliente.

Lean abarca un conjunto de herramientas que ayudan en la identificación y reducción constante de desechos. Y a medida que se eliminan los residuos, la calidad mejora y, al mismo tiempo, se reducen el tiempo y el coste de producción. El objetivo final de Lean es llevar las cosas correctas al lugar correcto en el momento correcto y en la cantidad correcta, para lograr un flujo de trabajo perfecto mientras se minimizan los desperdicios y se es flexible.

Internet de las cosas implica la vinculación de objetos físicos como dispositivos, productos de consumo, vehículos, activos corporativos, edificios y otras "cosas" a través de Internet. Estos objetos "inteligentes" están integrados con componentes electrónicos, sensores, actuadores, software y conectividad de red que les permiten recopilar y compartir una variedad de datos y responder a mensajes de control.

El IoT permite que los objetos conectados se detecten y controlen de forma remota a través de una infraestructura de red existente. Esta conectividad crea oportunidades para una integración más directa de objetos físicos con sistemas digitales. Los beneficios potenciales incluyen una mayor eficiencia, un mejor desarrollo de productos y un mejor servicio al cliente, por nombrar algunos.

El alcance potencial de IoT es enorme. La firma de investigación Gartner Inc. ha estimado que 6.400 millones de cosas conectadas estaban en uso en todo el mundo en 2016, un 30% más que en 2015, y cada día se conectaban 5,5 millones de cosas nuevas. La firma pronostica que el número total de cosas conectadas alcanzará los 20.8 mil millones en 2020.

En la empresa, Gartner considera dos clases de cosas conectadas. Uno consta de dispositivos genéricos o multisectoriales utilizados en múltiples industrias y dispositivos verticales específicos que se encuentran en industrias particulares. Los dispositivos multisectoriales incluyen elementos como bombillas conectadas y sistemas de gestión de edificios.

La otra clase incluye dispositivos verticales específicos, como equipos especializados utilizados en hospitales y dispositivos de rastreo en buques portacontenedores. Las cosas conectadas para uso especializado son la categoría más grande, pero esto está cambiando rápidamente con el mayor uso de dispositivos genéricos, dice Gartner.

Llevando lean al siguiente nivel

En el contexto de la creación de soluciones de fabricación basadas en IoT, IoT abre todo tipo de posibilidades, como la capacidad de supervisar el rendimiento de los productos una vez adquiridos para garantizar un mantenimiento adecuado y la satisfacción del cliente. optimizar la logística de la cadena de suministro y racionalizar la cadena de distribución. La información sobre el uso del producto se puede enviar a las empresas para que puedan analizar los datos y realizar mejoras en el diseño y la producción.

Con este intercambio constante de datos, combinado con las nuevas tecnologías de automatización que están surgiendo y los avances en el análisis de datos, los fabricantes pueden lograr el sueño de la verdadera "fábrica inteligente".

IoT se cruza con la metodología Lean y tiene el potencial de llevar Lean al siguiente nivel. La información obtenida de los dispositivos conectados, incluidas las experiencias de los usuarios con una variedad de productos, se puede retroalimentar a las fábricas instrumentadas para brindar oportunidades sin precedentes para mejorar los procesos de fabricación y reducir el desperdicio.

Como ha declarado la consultora Deloitte, “al operar el negocio existente, el IoT y la analítica están ayudando a las empresas a conectar un conjunto diverso de activos. Esto da como resultado ganancias de eficiencia en todo el proceso de fabricación ".

La empresa describe una serie de áreas en las que se pueden agregar eficiencias. Uno es a través de la aceleración de la planificación y la prefabricación. Los procesos de elegir proveedores, considerar el riesgo y administrar los costos de materiales se pueden ajustar a través de la interconectividad que el IoT y la analítica brindan, dice Deloitte.

“La analítica puede brindar información para ayudar a las empresas a comprender mejor las preferencias y deseos de los clientes, lo que podría resultar en una mejor capacidad de predicción y desempeño en el mercado”, dice Deloitte. "Comprender los productos y las características específicas que se compran permite a las empresas planificar la producción para satisfacer las necesidades del mercado".

Otro beneficio potencial de IoT es la optimización del proceso de fabricación, que está cambiando drásticamente a medida que más empresas incorporan IoT y capacidades analíticas. “Las herramientas predictivas y el aprendizaje automático permiten identificar y corregir problemas potenciales antes de que ocurran”, dice la firma. "El valor de la fabricación ajustada y los procesos justo a tiempo como Kaizen y Kanban mejora exponencialmente" cuando se puede aplicar la inteligencia obtenida a través de IoT y análisis.

Y una tercera área en la que IoT puede agregar valor es la mejora de la asistencia y el servicio posteriores a la fabricación. En el pasado, dice Deloitte, los fabricantes solían perder el rastro de sus productos una vez que se vendían. Ahora, debido a los nuevos niveles de conectividad y a la mayor información proporcionada por el IoT y los análisis, los fabricantes pueden recopilar información de sus clientes de manera efectiva mientras mejoran el servicio y la asistencia en el mercado de accesorios.

Los beneficios de IoT para la fabricación ajustada se extienden mucho más allá de los procesos dentro de una sola organización. IoT puede ayudar a optimizar la interacción de los fabricantes y sus socios comerciales, mejorando el flujo de materiales a lo largo de la tubería en función de datos más precisos sobre la demanda y el uso del producto. Una plataforma de enriquecimiento y creación de servicios de IoT, como Accelerite Concert, puede ser de gran ayuda para que estas colaboraciones se lleven a cabo.

Los fabricantes podrán lograr eficiencias de producción que eran extremadamente difíciles y, en algunos casos, imposibles de lograr mediante procesos manuales tradicionales.

La necesidad vital de análisis

Las organizaciones que aprovechan con éxito Internet, la tecnología móvil, el análisis empresarial, los paneles de rendimiento digital e integran otras tecnologías habilitadoras con mejoras estratégicas terminan con una versión mucho más avanzada de la mejora continua y ajustada en general, según a Terence Burton, presidente y director ejecutivo de The Center for Excellence in Operations Inc., una empresa de consultoría de gestión.

Las empresas “necesitan un paradigma de alto nivel de lean para beneficiarse de estas complejas innovaciones en los modelos de negocio habilitadas por la tecnología emergente, en lugar de sufrir la inevitable pérdida de residuos y la erosión de los márgenes”, dice Burton. “El Internet de las cosas indudablemente jugará un papel importante en la evolución de la lean hacia un paradigma de mejora de orden superior, en toda la empresa y habilitado por la tecnología”.

Los beneficios potenciales que la IoT puede ofrecer a los fabricantes se derivan de una mayor disponibilidad de datos precisos y oportunos. La capacidad de instrumentar, a bajo costo, casi todos los aspectos del proceso de fabricación y entregar esos datos rápidamente a las partes interesadas del negocio a través de Internet ya está transformando las operaciones comerciales y los modelos comerciales. Pero la promesa de un "paradigma lean de orden superior" evolucionado depende por completo de la capacidad de los fabricantes para obtener información significativa a partir de los datos.

A pesar de lo valiosos que pueden ser los datos de IoT para los esfuerzos ajustados de los fabricantes, es importante que tengan en cuenta que tener enormes volúmenes de información no necesariamente será de ayuda si no tienen una información oportuna y forma eficaz de analizar el significado y el contexto de los datos.

Solo las tecnologías avanzadas de análisis e inteligencia artificial (AI) (como el aprendizaje automático y el mantenimiento predictivo), combinadas con las capacidades de flexibilidad, procesamiento y almacenamiento de la computación en la nube, brindarán a los fabricantes la capacidad de optimizar los datos de IoT y aprovecharlo como parte de sus metodologías lean.

Las fábricas inteligentes del mañana necesitarán implementar una plataforma de análisis de big data de próxima generación basada en la nube que les permita utilizar al máximo la información recién adquirida. La plataforma debe ser capaz de analizar datos estructurados y no estructurados, tanto en reposo (en bases de datos) como en vuelo (de fuentes de datos en streaming) e incluir una única herramienta para la adquisición, almacenamiento, transformación, inteligencia artificial y visualización de datos.

Los fabricantes deben poder profundizar en los datos de IoT a través de paneles de control fáciles de entender, para que puedan encontrar patrones y detectar anomalías que puedan contribuir directamente a crear operaciones más ajustadas. Necesitan poder identificar rápidamente correlaciones útiles y hacer inferencias que puedan conducir a procesos mejorados.

Si bien la inteligencia empresarial (BI) y las herramientas de visualización de datos no son nada nuevo, las tecnologías actuales a menudo requieren el uso de analistas de datos, desarrolladores de BI y de ETL antes de poder exponer la información a los usuarios empresariales. La próxima generación de herramientas de análisis, como Accelerite ShareInsights, pondrá más poder en manos de los dueños de negocios y expertos en la materia que comprenden completamente los procesos de fábrica en lugar de los científicos y programadores de datos. También estarán disponibles para los equipos de operaciones de la fábrica y los equipos de desarrollo, quienes pueden ayudar a proporcionar un flujo integrado de datos para hacer que los productos y procesos sean más eficientes.

En última instancia, la transformación más significativa en la forma en que se aplicarán las metodologías lean a las fábricas inteligentes vendrá del uso de IA para realizar formas sofisticadas de análisis de big data que son imposibles para los analistas humanos. Los algoritmos de IA ahora impulsan vehículos semiautónomos; recomendar lo que deberíamos ver en la televisión, leer o escuchar; reconocer nuestros patrones de habla y rostros; diagnosticar nuestras enfermedades y mucho más.

Estos algoritmos no solo son capaces de aprender; también son capaces de detectar patrones, correlaciones y anomalías en grandes conjuntos de datos que los humanos no detectarían. Pueden predecir el comportamiento de sistemas complejos e interconectados y recomendar el curso de acción óptimo para lograr un objetivo en particular.

Este tipo de capacidad será especialmente importante a medida que los fabricantes avancen hacia la personalización del producto, donde los productos se pueden atender a usuarios específicos y se necesitará información predictiva para configurar las líneas de producción y las cadenas de suministro de la manera más eficiente.

La próxima generación de análisis de IoT colocará el poder de la IA directamente en manos de las partes interesadas de la empresa para impulsar la optimización continua. Y la metodología ajustada impulsada por IA no será simplemente mejor para eliminar el desperdicio que inevitablemente se infiltra en sistemas complejos; predecirá ese desperdicio antes de que ocurra y tomará medidas para asegurarse de que nunca ocurra.

La fabricación en el futuro consistirá en crear el producto que el cliente desea en el momento adecuado y, en conjunto, los procesos ajustados, el IoT, el análisis de big data y la inteligencia artificial permitirán que las fábricas inteligentes del mañana funcionen con una tecnología sin precedentes. eficiencia.

Este artículo fue elaborado en asociación con Accelerite. El autor es vicepresidente sénior y director general de la unidad de negocio de creación de servicios de Accelerite.