Opinión de un invitado de agosto de 2021:Automatización basada en la ubicación:por qué un gemelo digital de cosas en movimiento es la pieza que falta para una automatización industrial exitosa

  27 de agosto de 2021  

Este artículo describe por qué el prometedor concepto del gemelo digital a menudo no ha logrado su objetivo de automatización y conectividad de un extremo a otro. Sostiene que para lograr una transformación digital completa, las empresas deben equipar a sus gemelos digitales con datos precisos basados ​​en la ubicación de todos los activos en movimiento en el piso de producción y en su cadena de suministro. Estos datos completos basados ​​en la ubicación permiten a los gemelos digitales crear conocimientos prácticos para la excelencia operativa, la automatización inteligente de procesos y una mayor calidad de producción. Los casos de uso representados incluyen la automatización basada en la ubicación, desde la gestión de activos hasta el control de herramientas, lo que resulta en una mayor productividad, calidad, flexibilidad y sostenibilidad.

Según la definición del Digital Twin Consortium, los gemelos digitales son una representación virtual de entidades y procesos del mundo real, y el mecanismo por el cual las entidades virtuales y del mundo real se sincronizan. [1] Utilizando datos de sensores, los gemelos digitales crean un modelo virtual que se puede utilizar para analizar, optimizar y automatizar el estado actual y futuro de los activos o procesos físicos en entornos industriales. Desde la iteración de productos, la gestión de activos, el mantenimiento predictivo y la prevención del tiempo de inactividad, los gemelos digitales permiten una variedad de casos de uso y permiten a las empresas tomar decisiones basadas en datos sobre mantenimiento, sostenibilidad, eficiencia de procesos y rendimiento.

La parte que falta para la automatización de un extremo a otro

Si bien el concepto de gemelo digital no es nuevo, su relevancia para la automatización industrial y la implementación de procesos de fabricación inteligente aumenta continuamente. En el pasado, tanto el piso de producción físico como su gemelo digital tenían un inconveniente:la asombrosa falta de datos sobre el movimiento de activos en el piso de producción. Mehdi Bentanfous, CEO para las Américas de KINEXON Inc. afirma que “el impacto de un gemelo digital es tan fuerte como los datos de los que se extrae. La maquinaria, que solo representa el 1% de todos los activos en una instalación de producción típica, es la parte principal que se ha digitalizado hasta ahora. Esto significa que las empresas carecen de información crítica sobre el 99% de su piso de producción, es decir, los activos que se mueven por la planta, incluidos productos, paletas, herramientas, AGV. El enfoque de KINEXON se basa en la ubicación, lo que significa que los sensores de seguimiento de activos en tiempo real ultra precisos proporcionan datos que reflejan verdaderamente los procesos dinámicos en el piso de producción y la cadena de suministro y crean un conocimiento de la situación incomparable ".

Entonces, mientras que los gemelos digitales se han aprovechado con éxito para el control de máquinas y la creación de prototipos, las empresas apenas han arañado la superficie cuando se trata del potencial de los datos en tiempo real sobre la ubicación y el estado del producto de los activos en el taller y en la cadena de suministro. La plataforma de automatización basada en la ubicación (LAP) de KINEXON está aquí para cerrar esa brecha de datos actual, convirtiendo los datos de ubicación de diferentes fuentes de tecnología en un gemelo digital basado en la ubicación. Este gemelo digital genera información útil en tiempo real. Según Jan Burian, director sénior y director de IDC Manufacturing Insights EMEA, “la localización en tiempo real es una parte esencial e integral de la fábrica inteligente del mañana. Por lo tanto, con la transparencia que se puede alcanzar en el piso de producción, las empresas pueden mejorar su rendimiento de producción y logística ”.

Dada la creciente automatización de la maquinaria y los procesos, la digitalización de los activos en movimiento involucrados está demostrando ser invaluable para la automatización y optimización de un extremo a otro del proceso de producción. A lo largo de la cadena de suministro, los datos en tiempo real de los activos en movimiento se pueden rastrear mediante diversas tecnologías, como UWB o BLE en interiores y GPS en exteriores. Luego se procesa y activa en una plataforma de automatización basada en la ubicación, que simultáneamente alimenta otros sistemas de terceros como WMS, MES e IoT y plataformas de análisis. Un WMS, por ejemplo, podría reaccionar más rápido y volver a priorizar la gestión de pedidos en tiempo real, mientras que un MES se beneficiaría de un mejor control y planificación de la máquina basada en datos de reabastecimiento de material en tiempo real. Además, las plataformas de análisis y de IoT generales generalmente se benefician de la integración de una plataforma de automatización basada en la ubicación. Dados los datos superiores que reciben de LAP, pueden analizar los procesos de la cadena de suministro por primera vez de una manera holística, desde el proveedor hasta el cliente. Esto es posible mediante la combinación de datos basados ​​en la ubicación del gemelo digital con datos de sensores como temperatura, presión y otros datos de contexto relacionados con el orden. Esta transparencia de un extremo a otro es uno de los entregables más cruciales dentro de las iniciativas de transformación digital.

Una clave para que las empresas puedan aprovechar al máximo los beneficios de la Internet industrial de las cosas (IIoT) es el enfoque incomparable de KINEXON en la interoperabilidad. Asegurar que el gemelo digital integre tecnologías a lo largo de todo el espectro de localización y también se integre sin problemas en la pila de software actual crea sinergias entre los sistemas de software, los usuarios y los procesos a lo largo de toda la cadena de suministro. KINEXON tiene como objetivo que su gemelo digital convierta los silos de tecnología en fuentes de datos de valor agregado y permita casos de uso de fabricación inteligente a través del intercambio y la integración de datos.

No hay duda de que los gemelos digitales llegaron para quedarse, y 2020 fue un ejemplo de su valor en la fabricación discreta. “En tiempos de disrupción económica y volatilidad de la demanda, como lo experimentamos durante la pandemia de COVID-19, Digital Twins puede ayudar a las empresas a desarrollar planes sólidos y resistentes para sus cadenas de suministro y producción. Esa es una ventaja invaluable ", dice Bentanfous de KINEXON. Como era de esperar, existe una tremenda trayectoria de crecimiento para el mercado de gemelos digitales. Antes de la pandemia, la investigación de Gartner encontró que el 13% de las organizaciones que implementan proyectos de IoT ya usaban gemelos digitales, mientras que el 62% estaban en el proceso de establecer el uso de gemelos digitales o planeaban hacerlo. Después de la pandemia, Gartner espera que para 2023, un tercio de las empresas medianas y grandes que implementaron IoT habrán implementado al menos un gemelo digital asociado con un caso de uso motivado por COVID-19. [2] Se prevé que todo el mercado alcance los 48.200 millones de dólares estadounidenses en 2026. [3]

Las cinco razones principales para invertir en un gemelo digital basado en la ubicación

1. Optimización de procesos y tiempo de producción acelerado

Los gemelos digitales basados ​​en la ubicación pueden aprovechar los datos para innumerables casos de uso de IoT, incluida la gestión de inventario, la automatización de procesos, la producción sin papel, el seguimiento y la localización, el control automatizado de herramientas, las operaciones de AMR, la búsqueda y la búsqueda. Los datos no solo son una fuente clave para la automatización, sino también la trazabilidad y la creación de hilos digitales a lo largo de toda la cadena de suministro. Los gemelos digitales pueden ayudar a reducir el desperdicio, los retrasos y las ineficiencias al aprovechar los datos históricos y en tiempo real y hacer predicciones futuras.

2. Evaluación de riesgos en tiempo real y mantenimiento predictivo

Los datos procesados ​​por una plataforma de automatización basada en la ubicación (LAP) son cruciales para la identificación de riesgos tanto para los trabajadores como para los activos. En lugar de depender de programas de mantenimiento genéricos o periódicos, los gemelos digitales permiten un mantenimiento predictivo basado en condiciones. Esto evita tiempos de inactividad no deseados de la máquina, agiliza los recursos y mejora la disponibilidad y confiabilidad de los activos. Al mismo tiempo, tienen un enorme potencial para la seguridad de los trabajadores, la prevención de colisiones y otras aplicaciones de seguridad en el lugar de trabajo.

3. Valor inmediato y rápido retorno de la inversión

Un Digital Twin para mover cosas se alimenta de datos de RTLS listos para usar y otros sistemas de localización. Sus hallazgos impulsan decisiones basadas en datos, ayudan a identificar cuellos de botella y oportunidades de optimización.

Con una interfaz amigable para el cliente, brindan valor inmediato a nivel operativo sin imponer una carga a los sistemas de TI u OT existentes.

4. Integración de todos los sistemas de IoT

La interoperabilidad es un aspecto clave de una estrategia de transformación digital exitosa. Digital Twin de KINEXON está diseñado para integrarse sin problemas en pilas de software existentes y procesar datos de cualquier fuente de tecnología. Sin demandas excesivas de TI u OT, permite directamente la automatización basada en la ubicación al tiempo que proporciona una entrada superior para otros procesos de IoT y análisis de big data en software de terceros.

5. Preparando su negocio para el futuro

Los gemelos digitales y la automatización basada en la ubicación son la base para aprovechar los beneficios de las nuevas tecnologías de vanguardia, como la inteligencia artificial o el aprendizaje automático. Como centro de automatización central, reducen los silos de tecnología y departamentos y fomentan la colaboración y la innovación. Esto se vuelve cada vez más relevante cuando se tiene en cuenta la demanda de monitoreo remoto en tiempo real, resolución de problemas, cooperación y realidades de trabajo en un mundo cada vez más global y fragmentado.

Ejemplo de caso de uso:

Los gemelos digitales son valiosos en las verticales de la industria, pero la automoción y la fabricación se encuentran entre los sectores clave para su uso:

- Fabricación:velocidad de la línea de montaje un 5% más rápida mediante el control automático de herramientas

Un fabricante de automóviles líder a nivel mundial ha estado aprovechando la plataforma de automatización basada en la ubicación de KINEXON para el control automatizado de herramientas a lo largo de la línea de ensamblaje. La configuración automatizada de herramientas, la creación rápida y eficaz de geocercas y la visualización digital ultraprecisa del proceso de ensamblaje no solo han generado millones en ahorros, sino que también han ayudado a reducir los errores manuales y las retiradas de productos. La solución de KINEXON para el fabricante de vehículos multinacional ha sido reconocida con múltiples premios de la industria.

- Proveedor de automoción:aumentos de productividad y ahorros anuales a través de la optimización del flujo de materiales

Continental, proveedor líder en automoción, aprovecha el software de KINEXON para optimizar la cadena de suministro y el flujo de materiales. Los AGV y las cajas de picking están equipados con sensores RTLS cuyos datos se procesan en el gemelo digital. La solución no solo aumentó la utilización de AVG, sino que también optimizó la provisión de material y el reabastecimiento al tiempo que brindaba total transparencia sobre los procesos de intralogística. En este estudio de caso encontrará más detalles sobre el espectro completo de soluciones.

Conclusión:complete su transformación digital con gemelos digitales habilitados para la ubicación

“Los datos de ubicación siguen siendo uno de los mayores recursos sin explotar para las empresas en la actualidad. Al mismo tiempo, obtener un valor real de las aplicaciones de IoT se basa en datos confiables y precisos del universo de “Ubicación de las cosas”, según Bentanfous.

Invertir en gemelos digitales no solo es una decisión financiera razonable para los resultados finales de hoy, sino que también prepara a una empresa para lograr mayores ahorros de costos a mediano y largo plazo. Dada la reciente revolución de precios y la creciente tasa de adopción de diferentes tecnologías de localización como Ultra-Wideband (UWB) ultrapreciso para rastreo en interiores o GPS para rastreo en exteriores, el potencial de agregar valor a través de la automatización basada en la ubicación con un gemelo digital para mover cosas es ahora listo y disponible para que todas las empresas lo aprovechen.

Jasmin Welter es el director de marketing B2B de la empresa de tecnología global KINEXON. Con KINEXON, Jasmin está impulsando la utilización de tecnologías de ubicación para la automatización industrial basada en la ubicación. Jasmin tiene más de 10 años de experiencia trabajando con y para empresas internacionales en las industrias de fabricación y logística, con un enfoque particular en la fabricación inteligente y la transformación digital. Puede conectarse con Jasmin en LinkedIn y seguir las actualizaciones sobre la automatización basada en la ubicación aquí

[1] https://www.digitaltwinconsortium.org/initiatives/the-definition-of-a-digital-twin.htm
[2] https://www.gartner.com/en/newsroom/press-releases/2020-10-29-gartner-survey-reveals-47-percent-of-organizations-will-increase-investments-in-iot -pese-el-impacto-de-covid-19-
[3] https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/digital-twin-market-225269522.html