Convertir Industria 4.0 en realidad: De la planta de producción al alineamiento del centro de datos

La Digital Shopfloor Alliance busca maximizar el ROI de Industria 4.0 proporcionando directrices y planos para despliegue, validación y evaluación efectivos.

Aunque Industria 4.0 promete mucho para desarrollar una red interconectada en tiempo real de fábricas, proveedores, clientes y desarrolladores, su adopción ha sido lenta. Alinear tecnología operacional (OT) y tecnología de la información (IT) ha sido un desafío organizacional, los fabricantes han mostrado poca conciencia sobre soluciones de manufactura digital y su potencial de valor empresarial, y han sido reacios a los altos costes asociados con el despliegue, mantenimiento y operación de sistemas conectados en plantas de producción.

Ver también: ¿Eliminarán las fábricas inteligentes la necesidad de humanos?

Para abordar esto, algunos líderes de la industria han creado una "Digital Shopfloor Alliance", que tiene como objetivo proporcionar soluciones de automatización digital de vanguardia y basadas en estándares, junto con directrices y planos para su despliegue, validación y evaluación efectivos. El objetivo de la organización es ayudar a maximizar el ROI de Industria 4.0, obteniendo el mejor valor empresarial de las inversiones en Industria 4.0, mantener el tiempo de integración bajo control con métodos bien establecidos y marco para el despliegue de soluciones digitales, y asegurar extensibilidad futura de planta digital confiando en "componentes certificados y conformes a estándares para operar de forma segura tus operaciones de planta digital".

Un ebook reciente, The Digital Shopfloor: Industrial Automation in the Industry 4.0 Era, reunido por un equipo liderado por John Soldatos de Athens Information Technology, explora los problemas y presenta soluciones basadas en el trabajo de la alianza.

"Los beneficios de Industria 4.0 ya han sido probados en el alcance de despliegues piloto y de producción en una serie de casos de uso diferentes incluyendo flexibilidad en automatización, mantenimiento predictivo, manufactura cero defectos y así sucesivamente", explican Soldatos y sus co-autores. Sin embargo, el avance de iniciativas de Industria 4.0 se ha visto frenado por una serie de problemas, incluyendo los siguientes:

• Brechas de conocimiento: "Poca conciencia de fabricantes sobre soluciones de manufactura digital y su potencial de valor empresarial, así como falta de conocimiento interno relevante".
• Costes: Los altos costes asociados con el despliegue, mantenimiento y operación de sistemas conectados en plantas de producción, "particularmente desafiante en el caso de pequeñas y medianas empresas, que 'carecen del capital propio necesario para invertir en Industria 4.0'."
• Inversión de tiempo requerida: El tiempo necesario para implementar sistemas conectados "y la falta de un camino de migración suave y probado desde soluciones OT existentes".
• ROI incierto: La incertidumbre sobre beneficios empresariales e impactos de tecnologías de Industria 4.0, "incluyendo la falta de métodos probados para la evaluación tecno-económica de sistemas de Industria 4.0". Esto incluye "la ausencia de una cadena de valor bien desarrollada necesaria para sostener la aceptación de estas nuevas tecnologías para automatización digital".
• Lock-in: "Mayor dependencia de fabricantes en integradores externos, consultores y vendedores".

"La adopción exitosa de enfoques de Industria 4.0 'no es solo una cuestión de desplegar la tecnología correcta'", explican Soldatos y sus co-autores. "Más bien, requiere inversiones en una amplia gama de activos complementarios, como estrategias de transformación digital, nuevos procesos de producción que exploten las capacidades de plataformas digitales, formación de trabajadores en nuevos procesos, y muchos más".

Los autores proponen las siguientes medidas para preparar mejor a las empresas para la revolución de Industria 4.0 que tenemos por delante:

• Establecer "espacios de datos" industriales: "Proporcionarán los medios para intercambios de datos interoperables entre diferentes plataformas y stakeholders. Como ejemplo característico, espacios de datos industriales que permiten a stakeholders de cadena de suministro intercambiar órdenes de producción e información de materiales con solo un esfuerzo mínimo para integrar sus sistemas empresariales con la infraestructura de espacio de datos industrial".
• Mejorar máquinas y equipos con características de inteligencia como inteligencia artificial y aprendizaje automático: Por ejemplo, "las máquinas futuras podrán identificar y en varios casos reparar causas de defectos on-line, es decir, sin necesidad de parar producción".
• Desarrollar y establecer APIs abiertas para acceder a capacidades y conjuntos de datos: "Tales APIs facilitarán enormemente su integración y acceso en el alcance de aplicaciones de extremo a extremo. Por ejemplo, proporcionarán los medios para procesos que abarcan múltiples estaciones y plataformas dentro de una fábrica".
• Proporcionar soporte para objetos inteligentes como máquinas inteligentes y robots industriales: "Los objetos inteligentes presentan comportamiento semi-autónomo y pueden operar como sistemas independientes en la planta. Ocasionalmente, podrán sincronizar su estado con el estado de plataformas de automatización digital que controlan las plantas. Por tanto, podrán co-existir con plataformas digitales para realizar tareas colaborativas en la planta".
• Implementar fuertes características de seguridad, que aseguren operaciones seguras para sistemas IT y OT de la planta: "Seguridad fuerte y protección de datos serán requeridos como resultado del alcance expandido de plataformas de automatización digital, pero también como resultado de su interconexión con otros sistemas".