Cómo se usa IoT en la fabricación:8 casos de uso y próximas tendencias

IoT en la fabricación está al rojo vivo en el panorama de la fabricación. Con Industria 4.0, los líderes empresariales están experimentando una nueva ola de cambio tecnológico.

El cambio de paradigma está ayudando a impulsar una estrategia adaptada al futuro. Y la visión puede ayudar a las empresas a ser más adaptables, innovadoras y resilientes.

La incorporación de tendencias exitosas de IoT es imprescindible para eclipsar como socio global. Por lo tanto, los líderes deben aspirar a crear un ecosistema combinado con tecnologías de vanguardia, como IA, tecnología ponible e impresión 3D.

¡Las tecnologías de nicho pueden respaldar el IoT de mayor valor en casos de uso de fabricación y aumentar el ROI!

IoT en la industria manufacturera

El Internet industrial de las cosas (IIoT) es un paso para convertir las fábricas tradicionales en espacios inteligentes.

IoT en la fabricación está impulsando una interrupción sin precedentes y puede ayudar a que las fábricas sean más seguras para los trabajadores de primera línea, aumentando la productividad y la eficiencia. Y sí, ¡puede ahorrarle millones de dólares! Aquí hay un vistazo a algunas estadísticas de apoyo interesantes.

• Los expertos esperan que el IoT global en el tamaño del mercado de fabricación crezca de 33 200 millones de USD en 2020 a 53 800 millones de USD en 2025, a una tasa de crecimiento anual compuesto (CAGR, por sus siglas en inglés) del 10,1 %. (Mercados y Mercados, 2020) (Fuente:)
• Según un informe emitido por PwC, el 90 % de los fabricantes cree que la digitalización del proceso de producción traerá más beneficios que riesgos a largo plazo. (PwC, 2020) (Fuente:)
• Según un estudio, en los Estados Unidos, alrededor del 35 % de los fabricantes recopilan y usan datos generados por sensores inteligentes para mejorar los procesos de fabricación. (Inteligencia de Mordor, 2021) (Fuente:)
• Otro estudio destaca que alrededor del 34 % de los fabricantes cree que es vital que los fabricantes estadounidenses adopten IoT en sus operaciones. Además, IoT se ha convertido en parte de un ecosistema para los fabricantes, donde el software, la computación en la nube y las herramientas de análisis se combinan para convertir los datos sin procesar de varias fuentes en predicciones significativas y presentarlas en interfaces fáciles de usar. (Inteligencia de Mordor, 2021) (Fuente:)
• Norteamérica ha logrado avances considerables en la adopción de IoT, especialmente en los sectores industrial, de fabricación y automotriz. Según smartamerica.org, se espera que el gobierno de EE. UU. gaste alrededor de $ 41 billones en 20 años actualizando su infraestructura de seguridad de IoT. (AIMultiple, 2021) (Fuente:)
• Los expertos destacan que las industrias discretas de fabricación, transporte y logística y servicios públicos gastarán $ 40 mil millones cada una en plataformas, sistemas y servicios de IoT. (Statista, 2021) (Fuente:)
• El 58 % de los fabricantes dice que se requiere IoT para transformar las operaciones industriales digitalmente. La encuesta también destacó que los costos de inversión son la barrera más importante para evitar una adopción más rápida de IIoT en la fabricación. (GE, 2017) (Fuente:)
• Según Accenture, el 46 % de los encuestados entre las empresas estadounidenses ven a IoT como una oportunidad para aumentar la productividad de los empleados. (Accenture, 2015) (Fuente:)

Conclusión: El cambio hacia la Industria 4.0 es evidente en la industria manufacturera. Los fabricantes están ansiosos por adoptar la fabricación inteligente, avanzando hacia un nuevo nivel de sistemas de fabricación inteligentes e interconectados.

Cómo IoT está transformando la industria manufacturera

La digitalización ha mejorado el panorama de la fabricación. Las empresas buscan transformar sus ecosistemas a través de tecnología innovadora.

Los estudios de investigación también muestran que los líderes digitales adoptan soluciones revolucionarias de la Industria 4.0. Hoy en día, los viajes de éxito digital son inspiradores. Y aquí hay un vistazo rápido a cómo IoT está transformando la industria manufacturera.

Predice fallas tempranas

Según una firma de analistas, el 82% de las empresas han experimentado tiempos de inactividad no planificados; y el tiempo de inactividad no planificado en la fabricación puede costarle a una empresa hasta $ 260,000 por hora. Los tiempos de inactividad y los daños de las máquinas pueden ser críticos para las empresas de fabricación. Además, también pueden poner en peligro a los trabajadores de primera línea.

Los dispositivos IoT tienen varios sensores que pueden monitorear la temperatura, la vibración, el voltaje, las corrientes y más. Por lo tanto, estos sensores pueden ayudar con las primeras señales de advertencia de cualquier mal funcionamiento previsto, creando un lugar de trabajo más seguro.

Márgenes más altos y niveles de satisfacción del cliente

Los fabricantes tienen oportunidades interesantes con el uso de IoT y productos conectados. Los beneficios resultantes de los productos relacionados comienzan con la mejora de la prestación de servicios existente. Los diagnósticos remotos aumentan la satisfacción del cliente y reducen el tiempo de reparación, lo que ayuda a crear vínculos más fuertes con los clientes.

Por lo tanto, las señales de detección y alerta temprana pueden impulsar mejoras de calidad en productos futuros. Y los nuevos servicios pueden garantizar calificaciones más altas y mejores niveles de satisfacción del cliente.

Gestión de activos mejorada a través de la cadena de suministro conectada

Los fabricantes se han enfrentado a mayores expectativas de servicio al cliente. Una de las expectativas críticas es un tiempo de entrega más rápido.

En este contexto, los fabricantes han estado explorando redes de micrologística para satisfacer las necesidades de entrega acelerada. El uso de IoT en la cadena de suministro conectada a nivel de activos está ayudando a administrar las posiciones de inventario. Además, obtenga una mayor visibilidad del inventario real en toda la compleja red logística.

Implementa Inteligencia Operacional

La maquinaria autónoma puede hacerse cargo de labores humanas pesadas y que requieren mucho tiempo, y los expertos predicen que este es el futuro de la fabricación.

Cuando las máquinas están conectadas, ayuda a crear redes inteligentes que se comunican y coordinan entre sí con poca intervención humana.

Mejora la calidad

Los sensores de IoT capturan datos sobre las especificaciones del producto y otras métricas, incluidos datos de terceros en diferentes etapas del ciclo del producto. Además, los fabricantes pueden determinar qué productos cumplen con las especificaciones de calidad y necesitan una inspección física.

Los datos se refieren a la composición de las materias primas utilizadas y el efecto del transporte y otros factores en los productos terminados. Además, si se integra en el resultado, el sistema IoT proporcionará datos sobre las reacciones de los consumidores al producto. Los conocimientos pueden ayudar a encontrar y solucionar problemas de calidad.

Mejora de la planificación y programación de la producción

Otra transformación es con los fabricantes que se benefician de una mejor calidad del producto y rendimientos de fábrica con soluciones IoT. Las empresas experimentan una mejor planificación y programación de la producción y un control en tiempo real de las líneas de producción.

Por ejemplo, digamos que su organización requiere más de cien inspecciones manuales. Se da cuenta de que las revisiones están ocupando alrededor del 20 por ciento del tiempo total de producción. El escenario se puede cambiar automatizando los controles de calidad.

Mejor seguridad y protección en la planta

La tecnología IoT combinada con un extenso análisis de datos puede facilitar la seguridad al monitorear los KPI, incluidos los accidentes de vehículos, las ausencias de los empleados, los cuasi accidentes, las lesiones y más durante las operaciones diarias.

IoT garantiza una mayor seguridad a través de información en tiempo real sobre estas áreas importantes. Por lo tanto, los problemas ahora se pueden abordar de inmediato. Además, los fabricantes pueden garantizar el cumplimiento de las normas de salud y seguridad y las preocupaciones ambientales.

La seguridad ha sido un desafío de IoT, con atacantes maliciosos que apuntan a la tecnología como un punto de fácil acceso a los datos de una empresa.

La preocupación aumenta con proveedores y protocolos de seguridad dispares y sin estandarización actual. La tecnología operativa y la TI deben vincularse para evitar el acceso no autorizado a fin de abordar el problema de seguridad.

Emocionantes casos de uso de IoT en la fabricación

Monitoreo Remoto

El monitoreo remoto es un excelente caso de uso para buscar líderes con activos industriales que puedan encontrar una inmensa utilidad con activos conectados a IoT. Aquí, los sensores de IoT pueden monitorear el uso y la salud del equipo, lo que ayuda a evaluar el rendimiento. Además, los sensores también pueden ayudar a implementar el servicio si hay algún problema.

El modelo abre nuevos caminos hacia un modelo de negocio completamente nuevo como equipo como servicio .

Por ejemplo:Armal, un fabricante líder de inodoros portátiles, utiliza equipos de moldeo para crear marcos y componentes de plástico para sus productos. Querían monitorear y optimizar el consumo de energía de la maquinaria.

Con sensores IoT a través del software industrial IoT, podrían realizar un seguimiento remoto del consumo de energía durante todo el ciclo de producción.

El sistema de monitoreo IoT en tiempo real de la línea de producción ayudó a reducir los costos de energía de la maquinaria en casi un 40 %. Así, Armal completó su viaje de digitalización al obtener una solución IoT capaz de monitorear la energía en tiempo real para cada máquina.

Gemelos digitales

El hermanamiento digital está ganando popularidad. IDC citó que las empresas que invirtieron en tecnología de gemelos digitales en 2018 podrían esperar una mejora del 30 por ciento en los tiempos de ciclo de los procesos críticos. (IDC, 2017) (Fuente:)

Por lo tanto, los líderes que pueden aprovechar el poder de IoT combinado con Digital Twin pueden disfrutar de un análisis en profundidad. Las tecnologías de Gemelo Digital son la Nube, IoT, Realidad Extendida (XR) e IA.

Por lo tanto, al aplicar el enfoque de IoT (también conocido como gemelos digitales), las empresas pueden crear copias digitales robustas, copias virtuales de objetos físicos, y su aplicación en la planta de fabricación puede ser útil. Con copias virtuales de equipos y repuestos, los gerentes pueden simular procesos, descubrir problemas y lograr los resultados necesarios sin arriesgar ni dañar los activos físicos.

Por ejemplo:Kaeser, una empresa líder en fabricación y proveedor de productos de aire comprimido, gemelos digitales aplicados. La tecnología ayudó a la empresa a pasar de vender un producto a vender un servicio.

El sistema Digital Twin facilitó a Kaeser datos operativos sobre el equipo durante su ciclo de vida, especialmente la tasa de consumo de aire.

El monitoreo permitió a Kaeser cobrar a los clientes en función del consumo de aire en lugar de una tarifa fija. Como resultado, la empresa redujo los costos de los productos básicos en un 30 % e incorporó a casi la mitad de los principales proveedores que utilizan gemelos digitales.

Gestión Logística

La logística en las empresas manufactureras es riesgosa debido a la falta de control sobre el clima. Además, la alta probabilidad de fraude y la gran cantidad de activos que deben administrarse. Las empresas que dependen significativamente del transporte pueden considerar la interconexión dirigida por IoT entre varios dispositivos y sistemas.

Las aplicaciones de IoT para la logística pueden manejar muchos casos de uso a lo largo de una cadena de suministro típica, desde el almacenamiento hasta la gestión de flotas y el seguimiento de la carga. Por lo tanto, la tecnología actúa como una fuerza vital detrás de la transformación digital.

Por ejemplo:Amazon, se ha beneficiado de los bots y casilleros de dropshipping independientes, lo que aumenta la conveniencia de la entrega y genera ganancias. Por lo tanto, los fabricantes pueden disfrutar de costos de envío reducidos.

El procesamiento automático de pedidos y las actualizaciones de estado ayudan a las empresas a reducir la cantidad de personal de entrega y los costos operativos generales. Además, los bots conectados, cuando se usan para la entrega de última milla, pueden reducir significativamente los costos y aumentar la satisfacción del cliente.

Los gerentes de logística pueden usar IoT para reparaciones y gastos de combustible. Pueden optimizar sus tareas que cubren el monitoreo de costos de combustible, entregas inteligentes, diagnósticos y conductores. Una vista en tiempo real del rendimiento del conductor y del vehículo aumenta la seguridad de los técnicos, reduce los daños en el inventario y reduce los pagos de seguros.

KPI de fabricación

Los indicadores clave de rendimiento (también conocidos como KPI) en la fabricación son métricas cuantificables que brindan información crítica sobre el rendimiento comercial. Las métricas son importantes para los fabricantes porque se definen y miden para ayudar a las empresas a concentrarse en lo más importante. Además, pueden realizar un seguimiento, analizar y optimizar el rendimiento a lo largo del tiempo.

Hay muchos KPI de este tipo, y uno de los KPI de fabricación de uso común es la eficiencia general del equipo (OEE), que se mide calculando el rendimiento, la disponibilidad y la calidad de la fábrica. Si bien es una medida adecuada del desempeño, especialmente en la planta de producción, lo ideal es que el OEE se use con otros KPI para comprender mejor el desempeño desde diversas perspectivas.

Las empresas de fabricación pueden elegir varios KPI para ayudar a guiar la toma de decisiones. Tener un tablero de KPI fácilmente disponible puede hacer que las prioridades de la empresa se mantengan enfocadas y garantizar que la organización avance en el camino correcto.

Paneles, informes y análisis:hay mucho que analizar con respecto al funcionamiento de una empresa. El objetivo es reducir el tiempo y el esfuerzo necesarios para comprender si el rendimiento coincide con las expectativas. En última instancia, las plataformas de IoT industrial están ayudando a recopilar y contextualizar datos en informes y paneles simplificados que pueden explicar mejor el rendimiento de una empresa.

Tendencias de IoT en la fabricación para 2022

Seguridad de los empleados

Según el Consejo Nacional de Seguridad (NSC), el costo total de las lesiones laborales en 2019 fue de $171,000 millones. La cifra incluía pérdidas salariales y de productividad, gastos médicos y gastos administrativos. También incluye costos no asegurados, incluido el valor del tiempo perdido por trabajadores distintos de aquellos con lesiones incapacitantes que están directa o indirectamente involucrados en las lesiones.

La manufactura es uno de los campos industriales más peligrosos y con mayores posibilidades de accidentes anualmente. IoT en la fabricación seguirá siendo una tendencia candente para mejorar la seguridad y prevenir lesiones relacionadas con el trabajo.

Con el uso de sensores, se pueden esperar datos precisos sobre el estado de una instalación o equipo. Además, es fácil detectar riesgos y peligros potenciales. Algunos casos de uso de IoT para mejorar las medidas de seguridad incluyen:

• Dispositivos portátiles que rastrean la frecuencia cardíaca y la presión arterial de los técnicos. Y uno puede recibir notificaciones cuando es peligroso para ellos seguir trabajando.
• Sensores inteligentes que pueden detectar el nivel excedido de calor, contaminación del aire, radiación o ruido y enviar alertas.
• Sensores de incendios que son sensibles a los cambios de temperatura y detectan el fuego.
• Ejecute un mantenimiento predictivo para desmantelar o reparar equipos defectuosos antes de que puedan causar daños o accidentes.

Seguridad y Privacidad

La privacidad y la seguridad se han convertido cada vez más en el foco principal de los especialistas de TI. El aumento del valor visible en la fabricación expone el sistema a amenazas cibernéticas, lo cual es una preocupación para los propietarios de IoT.

Existe una necesidad cada vez mayor de hacer frente a las filtraciones de datos o infecciones de malware (o ransomware) para convertir las fábricas tradicionales en fábricas inteligentes y seguras. La autenticación es fundamental en todas las áreas de IoT, ya sea en la nube, la red o las aplicaciones de software. Estas son algunas formas de proteger el ecosistema de IoT:

• Hacer un seguimiento de los dispositivos IoT físicos y evitar que se pierdan o sean robados.
• Identificar riesgos y realizar evaluaciones de riesgos.
• Uso de encriptación.

El hecho es que la concientización y el proceso de seguridad son primordiales, y esta tendencia debe arraigarse en la cultura corporativa.

Automatización máquina a máquina (M2M)

La tecnología M2M se adoptó inicialmente en entornos industriales y de fabricación, donde otras tecnologías, como SCADA y monitoreo remoto, ayudaron a administrar y controlar de forma remota los datos de los equipos. El objetivo principal de la tecnología M2M es aprovechar los datos de los sensores y transmitirlos a una red.

Una de las mejores facetas a tener en cuenta es la comunicación entre dispositivos, y los sensores inteligentes se pueden integrar en dispositivos que permiten la comunicación. Los sistemas IoT pueden usar sensores para comunicar y automatizar decisiones, incluida la adquisición de materiales, la previsión de demanda y ventas, y la distribución sin interacción humana.

Los fabricantes que deseen capitalizar la automatización M2M deben integrar los datos con el software empresarial. Con ERP comunicándose con productos y máquinas, los técnicos pueden monitorear de cerca el rendimiento de fabricación y capturar información en una sola solución. Aquí hay algunas formas en que M2M puede ayudar:

• Supervisión remota.
• Reposición de productos.
• Seguimiento y monitoreo de activos.

IoT combinado con VR y AR acercando los mundos digital y físico

Cuando se combinan con datos de IoT, VR y AR pueden brindar beneficios significativos. Las ventajas económicas incluyen ganancias mejoradas, costos reducidos, oportunidades innovadoras para líneas de productos o servicios, y más.

La tendencia de IoT será algo a tener en cuenta en 2022 y más allá. Estos son algunos ejemplos de casos de uso de aplicaciones de AR/VR y IoT que funcionan juntas:

• Gestión de equipos:los datos recopilados por los sensores de IoT sobre el estado de los equipos se pueden colocar como elementos virtuales y ayudar a visualizar averías y bloqueos en tiempo real.
• Gestión de espacios— AR puede ayudar a optimizar las ubicaciones de inventario de la fábrica y crear rutas óptimas para que los trabajadores naveguen por las instalaciones de manera segura.
• Educar a los empleados— Con el uso de datos de IoT, se puede crear un prototipo virtual de equipo, maquinaria o producto y ayudar con simulaciones donde los empleados pueden aprender a usarlos correctamente.

Terminando

IoT en la fabricación presenta lucrativas oportunidades de crecimiento. Y algunos jugadores líderes ya están explorando tecnologías de nicho para aprovechar la digitalización para optimizar los beneficios.

En última instancia, la tecnología prometedora puede allanar el camino para la industria manufacturera y lograr la próxima generación de excelencia en la fabricación.

Desarrolle soluciones habilitadas para IoT para su negocio de fabricación con Imaginovation 

Si usted es un fabricante que desea crecer a pasos agigantados y busca desarrollar soluciones alucinantes habilitadas para IoT, hable con nosotros.

Somos una empresa de desarrollo de aplicaciones móviles galardonada en Raleigh con una experiencia increíble en el desarrollo de historias digitales que cambian el juego. Hablemos.