Industria 4.0:habilidades de fabricación necesarias en fábricas inteligentes

¿Qué sucede cuando los mundos de TI y OT tienen que estar más alineados que nunca? Hablamos con los fabricantes en ambos lados de la ecuación sobre las habilidades necesarias para los trabajadores de la "fábrica inteligente" y las barreras culturales que han limitado la adopción a gran escala hasta la fecha.

Los especialistas en marketing de la industria llaman a la fábrica inteligente o fabricación inteligente la "convergencia" entre la tecnología de la información y la tecnología operativa. Los analistas y consultores pronostican el futuro de la fabricación, y es francamente digital.

“El cuarenta por ciento de la fuerza laboral se jubilará o alcanzará el estado de jubilación en los próximos tres a cinco años, lo cual es enorme”, dice la Dra. Irene Petrick, directora sénior de innovación industrial en el grupo de Internet de las cosas de Intel, en una entrevista con Mejor MRO. "La automatización será una necesidad".

La mayoría de las empresas de hoy, a pesar de invertir en nuevas tecnologías, aún no están cerca de la promesa de la Industria 4.0, donde hay una integración completa de una cadena de suministro optimizada casada con la planta de producción y la entrega a tiempo, dice Mike Yost, asesor de divulgación de The Clean. Energy Smart Manufacturing Innovation Institute (CESMII), en una entrevista con Better MRO.

"La realidad es que muchas empresas están haciendo muchas cosas 'inteligentes' hoy y lo han hecho", dice Yost. “Me vuelve loco lo fragmentados que estamos en la industria en el lenguaje que usamos... Existe el peligro de definir estos términos y pensar que son un destino final... Ahora estamos evolucionando en todas las dimensiones, pero nadie lo está haciendo todo .”

¿Por qué? Es realmente complicado.

“Conclusión:la cautela entre los fabricantes en la digitalización no se debe a la falta de alineación estratégica interna y enfoque a corto plazo. El mundo de la fabricación es complejo”, dice Stephen Gold, presidente y director ejecutivo de Manufacturers Alliance for Productivity and Innovation (MAPI) en el artículo de 2018 “Los fabricantes están rezagados en la Industria 4.0, y por una buena razón”.

¿Está ocurriendo un mantenimiento predictivo más preciso y preciso? Sí. Los sistemas automatizados, como los vehículos guiados autónomos y la inteligencia artificial, están llegando a la celda de máquinas y al piso del almacén.

El software se está volviendo más inteligente en las máquinas. Mazak, por ejemplo, ahora tiene una opción de sistema de monitoreo del estado del husillo para sus centros de mecanizado horizontal. Makino ha mostrado la tecnología de comando de voz para operaciones de máquinas desarrollada por la startup iT SpeeX.

“Hay innumerables piezas en este rompecabezas, y es probable que la pieza tecnológica no sea la más difícil de resolver”, dice Gold. "Si bien las empresas de fabricación pueden diferir drásticamente... todas comparten ciertas características, como cadenas de suministro cada vez más complejas, el uso de activos de producción durante décadas antes de reemplazarlos y la necesidad muy real de evitar el tiempo de inactividad de la producción a toda costa".

Sin embargo, los líderes empresariales en la fabricación han estado escuchando acerca de "tener los datos correctos en el momento correcto" durante 25 años o más, dice Yost.

¿Cuál es la diferencia hoy? Hay mucho más software digital y herramientas de inteligencia, sondas y sensores inteligentes en el conjunto de herramientas que se pueden usar para ayudar a los fabricantes a alcanzar sus objetivos competitivos y de eficiencia como nunca antes. Han llegado nuevos materiales y nuevas formas de fabricación mediante impresión 3D o técnicas "aditivas".

Con eso, se necesitan nuevas habilidades híbridas que combinen la experiencia en tecnología operativa y de mecanizado con habilidades digitales y de datos.

¿Qué habilidades se necesitan para la fabricación inteligente?

“Tendrán que comprender los datos, ser capaces de analizarlos y usar el pensamiento estadístico para lograrlos”, dice Petrick. "Los datos deben impulsar la acción para que sean útiles".

Petrick lidera la investigación en Intel centrada en la división de OT y TI, y puede estudiar a Intel como fabricante y empresa de tecnología. El año pasado, la empresa publicó una investigación, "La industria 4.0 exige la coevolución de los trabajadores y las operaciones de fabricación", que encuestó a 145 participantes.

“Pero también tendrán que confiar en la imagen real de los datos que ven en un tablero... La desconfianza es una de las principales conclusiones de nuestra investigación”, dice.

Petrick cree que las habilidades de un científico de datos estarán en demanda, pero serán difíciles de conseguir. Ya lo son hoy. Las habilidades adicionales incluyen:experiencia técnica en robótica y automatización, virtualización, programación avanzada, visión avanzada (cámaras), simulación de robótica colaborativa y aplicaciones de realidad aumentada.

Pongamos la "comprensión de los datos" en más contexto:cuando tiene la capacidad de monitorear un gran volumen de señales inteligentes, ¿cómo separa las anomalías?

Sin lugar a dudas, las fábricas inteligentes de Industry 4.0 se apoyarán en gran medida en los datos. Los trabajadores necesitarán las habilidades para ayudar a encontrar las anomalías, definir cuáles son los datos "correctos" que se monitorearán y crear las conmutaciones por error apropiadas que desencadenan contingencias y rutas de producción alternativas.

"Los trabajadores necesitarán habilidades críticas para resolver problemas y ser capaces de identificar los problemas antes de resolverlos", dice Yost.

¿Hacia dónde se dirigen las cosas a nivel de máquina? Leer “ Pregunte a un experto:Profesor de Georgia Tech sobre el futuro del mecanizado . ”

Esta no es una tarea fácil dada la brecha de habilidades. Esto no quiere decir que los trabajadores de planta experimentados carezcan de estas habilidades en la actualidad. Tampoco significa que los nuevos talentos no comprendan las tecnologías y técnicas anteriores.

Pero, ¿qué sucede cuando los que tienen más experiencia en OT ya no trabajan?

“Los futuros trabajadores que ingresan al entorno de fabricación son nativos digitales que se sienten cómodos con los datos y los esperan para impulsar la transparencia. Sin embargo, estos nativos digitales carecen de experiencia en producción”, escribe Petrick en un artículo para IndustryWeek. “La fuerza laboral actual posee experiencia en producción, pero carece de conocimiento de datos. Necesitamos programas de capacitación que vinculen a estas dos poblaciones y sus sistemas de creencias para implementar la futura fábrica inteligente”.

Otras habilidades de fabricación inteligente necesarias:colaboración

Según la investigación de Intel, Petrick descubrió que los desafíos culturales entre TI y OT son los mayores obstáculos que enfrentan los fabricantes.

“Hay filosofías profundamente arraigadas en ambos lados y son difíciles de combinar”, dice ella. "Las empresas deben involucrar a todas las partes interesadas en esta transformación y tener expertos en la mesa de todos los lados".

Significa colaborar, asociarse y asesorar a grupos de pares, y comunicarse y coordinarse todo el tiempo. Los ingenieros de procesos deben trabajar codo con codo con los equipos de TI.

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“Si solo está pensando en la eficiencia del proceso, es probable que no esté enfocado en la seguridad de los sistemas”, dice Petrick. Por lo tanto, dé un asiento en la mesa a TI.

También requiere un poco más de planificación de sistemas y conocimientos de integración. Puede requerir la contratación de expertos externos, como integradores de sistemas que, según Petrick, tienen una alta calificación en la industria, ya que son independientes de la tecnología y los proveedores.

“La tecnología actual a menudo se adopta sin ningún plan para mantenerla actualizada. Varias fábricas terminaron con máquinas nuevas e interfaces de computadora viejas, flujos de datos nuevos y servidores viejos…”, dice Intel en su investigación de coevolución.

Otras habilidades blandas incluyen la comunicación y el compromiso con el aprendizaje y la educación permanentes. Sin embargo, parece que muchos fabricantes están atrasados ​​en cuanto a capacitación.

“Al programar, configurar, operar y mantener herramientas y procesos de fabricación inteligente, debe ver en qué aspectos adicionales [los trabajadores] necesitan capacitación”, dice Jeannine Kunz, vicepresidenta de Tooling U-SME, en un artículo sobre las habilidades. brecha. "Desafortunadamente, la fabricación ha estado por debajo del promedio en la inversión en capacitación por empleado".

¿Qué funciona hoy en día en la fabricación inteligente?

Predominantemente, las tareas de mantenimiento predictivo cuentan con la ayuda de tecnologías inteligentes, lo que ayuda a la flexibilidad de una planta. Cuando conoce el estado de todas sus máquinas y sabe cuándo ocurrirá una falla, "puede reducir drásticamente el tiempo de inactividad", dice Petrick.

En pocas palabras, hay más rendimiento para obtener a partir de la profundidad de la información disponible.

"Cuando tiene más información sobre lo que puede ajustar, las oportunidades de ahorro de costos y eficiencia se multiplican", dice Petrick.

Pero no necesariamente está sucediendo en todos los sectores. Los sectores automotriz y de alimentos y bebidas están experimentando aumentos notables y se están volviendo "más inteligentes" cada año, según Petrick.

La industria automotriz está lidiando con la personalización masiva de vehículos por parte de los consumidores, así como con la presión de la dinámica global y los vehículos autónomos.

La industria alimentaria tiene muchos productos nuevos que fallan, por lo que los fabricantes de alimentos quieren fallar rápido y adaptarse. También tienen la presión adicional de los consumidores por los ingredientes frescos, por lo que buscan controles de fabricación más estrictos y quieren más flexibilidad para reducir el tiempo de los procesos. Ser inteligente con los procesos y las tecnologías está ayudando.

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