Recopilación de datos:clave en el camino hacia la fabricación inteligente

La fabricación inteligente se logra mediante la recopilación de datos, dice Coen Huesmann, Vicepresidente de CGI, Centro de Excelencia en Manufactura de Servicios de Consultoría...

Una falla aislada en un proceso de fabricación podría ser la diferencia entre la vida y la muerte, ya que los gigantes farmacéuticos compiten contrarreloj para producir vacunas para combatir el COVID-19.

CGI está liderando el camino en la consultoría de fabricantes globales, desde plantas químicas hasta compañías lácteas y fabricantes discretos, sobre cómo dar el siguiente paso en el viaje digital hacia la Industria 4.0, un movimiento que también aliviaría los problemas de producción. Los consultores comerciales y de TI de CGI ayudan a las empresas a recopilar datos para crear cadenas de suministro ágiles y resistentes que respondan lo suficiente como para identificar y corregir rápidamente los problemas operativos.

Coen Huesmann, vicepresidente de fabricación de CGI Nederland, está de acuerdo en que la pandemia está ejerciendo presión sobre las empresas y destaca la necesidad de que los fabricantes comiencen a alejarse de un enfoque de silo hacia un proceso integrado de extremo a extremo.

"Muchos clientes tienen sitios de fabricación que han estado operando desde los años 70 u 80 y se trata de alinearlos con la Industria 4.0:no se puede ignorar la vida útil de los datos en una empresa de fabricación", dijo Huesmann.

“Este mes escuchamos que las vacunas en los Países Bajos se retrasaron porque una de las grandes compañías farmacéuticas tuvo un problema en su fábrica. Y ahora todos quieren saber, ¿por qué ocurrió este problema? Pero no es fácil obtener estas respuestas ya que una fábrica opera en un gran ecosistema. Aparte del hecho de que las vacunas contienen organismos vivos. Tiene muchas máquinas diferentes, y cualquiera de estas máquinas puede generar un error. Y toda esa información está almacenada en silos y es información sin contexto”, dijo.

Huesmann dirige un equipo en CGI que ayuda a las empresas de fabricación a optimizar las operaciones y crear cadenas de suministro ágiles utilizando una metodología sólida llamada Manufacturing Atlas, que brinda soluciones innovadoras para abordar las nuevas realidades del mercado y satisfacer las necesidades de los clientes.

Cerrar la brecha entre OT y TI

“Recolectar información de todos los sistemas es clave para brindar todas las respuestas necesarias para operar una fábrica y es vital para ayudarlos a lograr sus objetivos finales y su visión estratégica”, señala Huesmann.

“Muchas fábricas más antiguas todavía tienen muchos procesos intensivos en mano de obra. Ayudamos a nuestros clientes a identificar sus próximos pasos y los apoyamos en su viaje para automatizar procesos desde el pedido hasta la producción, el control de calidad y la entrega. Asumir procesos a lo largo de la cadena de valor de principio a fin, incluida la logística, el control de calidad y los pasos de producción, al mismo tiempo que se mantiene el equipo en una fábrica. Junto con nuestros clientes, nos centramos cada vez más en la seguridad y la sostenibilidad.

“Para estos, así como para sus objetivos de eficiencia y productividad, necesitan tomar decisiones basadas en hechos. Los fabricantes quieren usar sus datos para tomar mejores decisiones. Las fábricas son el mayor generador de datos, y es difícil para los fabricantes entenderlo. Primero debes recopilarlo y luego contextualizarlo para que puedas desbloquear su valor”.

Huesmann explica más sobre el proceso operativo de automatización y cómo CGI está cerrando la brecha entre la tecnología operativa (OT) y la tecnología de la información (TI).

"Tenemos una metodología sólida para ayudar a nuestros clientes de fabricación en su camino hacia la madurez de sus procesos y la automatización en sus fábricas", dijo.

“Un ejemplo de esto es uno de nuestros clientes químicos donde hemos construido una planta totalmente integrada. Los pedidos provenientes de su sistema SAP activan la producción en las plantas. Cada paso de la producción se ejecuta de forma automatizada hasta que el camión se dirige en su sistema de navegación al silo correcto para recoger el producto terminado y entregarlo a los clientes”.

“Para este cliente, hemos programado los controladores lógicos programables (PLC) en el taller que impulsan bombas, válvulas y recipientes, directamente a través de sus sistemas de control de decisiones en la sala de control y en los sistemas de ejecución de fabricación (MES). Podemos rastrear y rastrear, pesar y dispensar, aprender a mejorar la eficiencia y más. En este momento estamos trabajando para conectar esto con el mundo exterior integrando la fábrica con la logística”.

“Así es como muchas operaciones de fabricación pueden mejorar, pero solo proceso por proceso o máquina por máquina. Tratamos de entender realmente dónde está el valor de este proceso desde la perspectiva del cliente final. Realmente podemos ahorrar grandes cantidades de dinero para nuestros clientes y mejorar la calidad del proceso al mismo tiempo. Si automatizas los procesos, automáticamente mejoras la seguridad.”

Sistemas de ejecución de fabricación

Pero, ¿cómo hace para recolectar datos antiguos en múltiples sitios dentro de operaciones de fabricación bien establecidas que datan de hace 50 años?

“Las fábricas se renuevan a una velocidad completamente diferente en comparación con los sistemas de TI. Entonces, estamos construyendo plataformas que pueden conectar todas las fuentes de datos en una fábrica a una plataforma sin importar la edad y la tecnología. Estos luego permiten a nuestros clientes tomar decisiones bien informadas”, explicó Huesmann.

“Los sistemas de ejecución de fabricación (MES) y estas plataformas de datos combinadas permiten a nuestros clientes no solo recopilar información tradicional que ya estaba conectada, sino también acceder y recopilar información de bombas y recipientes y todo lo que hay en la fábrica que nunca antes estaba conectado”.

“Luego agregamos sensores a los equipos, por ejemplo para el intercambio de calor y para medir las vibraciones o el flujo. Entonces, las fábricas nunca son solo tecnología antigua. Siempre son una mezcla de tecnología antigua y nueva y se comunican de varias maneras. Hacemos las conexiones para obtener datos, pero luego también aportamos contexto a los datos”.

CGI verifica regularmente con los clientes su experiencia digital y su experiencia MES a través de su encuesta MES. “Este otoño, lanzaremos una nueva encuesta MES que nos permitirá explorar y presentar las últimas tendencias”, dijo Huesmann.

Asociaciones clave en el camino hacia la Industria 4.0

La asociación de CGI con SAS es importante para ambas partes.

Huesmann dijo:“Los sistemas MES brindan información central sobre las fábricas para ayudar a nuestros clientes a mejorar los procesos de fabricación. SAS es una plataforma de análisis que se encuentra en una posición única. Tienen un proceso de recolección continua de datos, análisis de datos y mejora de procesos a través de nuestra plataforma”.

“La IA es una parte integral de su plataforma. Cuando se implementa de la manera correcta, aquí es donde se recopilan los datos reales de la fabricación. El momento de jugar y probar conceptos con IA ha quedado atrás. Vemos que las organizaciones están escalando la IA y para eso necesita un socio de plataforma fuerte como SAS. Lo que agregamos como CGI es nuestro conocimiento técnico y de negocios para brindar el contexto adecuado y crear valor”.

CGI también se asocia con Hexagon, Aveva y Trendminer. “Hexagon es uno de nuestros socios en la automatización de procesos manuales. Por ejemplo para uno de nuestros clientes manufactureros, estamos apoyando en conjunto la automatización de la formulación de sus productos. Con esta solución, nuestro cliente puede incorporar nuevas recetas a la producción de forma estandarizada y automatizada, lo que hace que la producción y el cambio de producto sean más seguros y mucho más eficientes”.

“Con Aveva, hemos diseñado y construido plataformas MES estandarizadas que respaldan la estandarización de procesos en todas las fábricas. La IA es parte de esta plataforma para que las plantas más maduras optimicen la calidad, la eficiencia y la seguridad”.

“Trendminer es de hecho uno de nuestros socios clave. Las plataformas de análisis de autoservicio como Trendminer están diseñadas para combinar fuentes de datos de una manera estandarizada, una vez que los datos se contextualizan, brindan información para permitir mejoras innovadoras. Donde SAS contiene opciones más avanzadas para IA y análisis más profundos, las herramientas de autoservicio como Trendminer son para un uso más pragmático cerca de la fabricación”.

La ciberseguridad en la fabricación protege el oro

Es vital que los fabricantes no solo planifiquen para la Industria 4.0, sino que también mantengan los datos seguros, a medida que realizan la transición digital. Los datos son oro, entonces, ¿cómo se mantienen seguros los datos durante esta recolección de datos?

“Este es posiblemente uno de los temas más importantes en los que estamos activos. Con nuestras propuestas de análisis y MES, ayudamos a los clientes a desbloquear los datos de las operaciones de fabricación. Estas plataformas generalmente están bien protegidas de acuerdo con los últimos estándares".

“La vulnerabilidad reside más en el entorno OT. En las fábricas modernas, casi todos los equipos nuevos están conectados hoy en día, pero los dispositivos más antiguos no siempre están protegidos de acuerdo con los estándares de seguridad de TI más recientes”.

“Por lo tanto, tratamos de cercar este tipo de equipos. Pero es posible que la protección de los activos nunca se produzca a expensas del uso. Contamos con especialistas en seguridad OT que ayudan a nuestros clientes con el fortalecimiento de los equipos. Aseguramos los dispositivos de diferentes maneras para que podamos extraer el oro sin exponerlo al mundo exterior”, dijo Huesmann.

¿Qué es la Cuarta Revolución Industrial?

Industria 4.0 se refiere a la transformación en la forma en que se producen y entregan los bienes, pasando de la automatización industrial y la fábrica flexible a fábricas totalmente conectadas, basadas en la aplicación de nuevas tecnologías.

Para tener una ventaja competitiva, los fabricantes han reconocido que deben aprovechar las tecnologías digitales posteriores al covid-19. Las nuevas tecnologías se desarrollan a una velocidad cada vez mayor; Habilitando formas de trabajar que antes no eran posibles. Las tecnologías también se habilitan entre sí:análisis de autoservicio, IOT, IA, nube, móvil, computación cuántica, 5G, combinados con una visión y un proceso sólidos, permitirán y obligarán a los fabricantes a ser más ágiles y receptivos.

Por ejemplo, una conectividad inalámbrica segura en conexión con sensores asequibles le permite recuperar datos de segmentos de fabricación que nunca antes se habían medido. Realimentar la información a los PLC potencia la automatización de la fábrica, haciendo posible la automatización industrial a una escala mucho mayor, lo que a su vez aumentará la productividad y el rendimiento.

Con el poder de cómputo de la nube, los algoritmos de IA pueden analizar grandes cantidades de datos y crear aprendizaje a partir de estos datos de forma automatizada. Este aprendizaje se puede utilizar para optimizar los procesos en las fábricas de una manera que no era posible hasta hace varios años.

Enormes ganancias esperan a las industrias que se vuelven digitales:en la fabricación, permite una producción flexible al permitir que las fábricas inteligentes cambien rápidamente las líneas de producción para acortar los plazos de entrega e identificar rápidamente las fallas.

Para acelerar la fabricación inteligente, los gemelos digitales de máquinas y operaciones serán una necesidad para la simulación segura y la optimización inteligente, al igual que la automatización de fábricas y el control en tiempo real de equipos y tareas.

Perspectivas sobre las que puede actuar

En el año en que CGI celebra su 45.º aniversario, con un nuevo eslogan, Perspectivas en las que puede actuar, Huesmann da sus predicciones para 2021.

¿Cuál es su principal perspectiva para 2021?

“La interacción entre las personas y las reuniones en el taller volverán, pero no las 24 horas del día, los 7 días de la semana. La fabricación sigue siendo clave con nuevas operaciones de fabricación construidas en cada región".

¿Qué nueva tecnología cree que tendrá el mayor impacto en la fabricación?

“Veo la tormenta perfecta para que despegue una gama de nuevas tecnologías en este momento. Esto se confirmó el año pasado, justo antes de la pandemia, durante una cumbre web a la que asistieron formadores de opinión, científicos, estudiantes, empresas emergentes y políticos como Tony Blair y los principales directores ejecutivos y empresarios. La IA ha existido durante años, pero ahora está siendo llevada a un nivel completamente diferente, habilitada por otras tecnologías maduras como la nube e IOT. La computación cuántica aún no es tan grande, pero la cantidad de inversión es enorme y esto tendrá un efecto aún mayor en la IA. Estamos a punto de ver algunas cosas muy emocionantes habilitadas por todas estas tecnologías”.