Cosecha de datos: La piedra angular del éxito en fabricación inteligente

La fabricación inteligente se logra cosechando datos, dice Coen Huesmann, VP de CGI, Consulting Services Manufacturing Center of Excellence...

Un fallo aislado en un proceso de fabricación podría ser la diferencia entre la vida y la muerte mientras los gigantes farmacéuticos corren contra el reloj para producir vacunas para combatir la COVID-19.

CGI está liderando el camino en consultoría a fabricantes globales —desde plantas químicas hasta empresas lácteas hasta fabricantes discretos— sobre cómo dar el siguiente paso en el viaje digital hacia la Industria 4.0 —un movimiento que también aliviaría problemas de producción. Los consultores de TI y negocio de CGI ayudan a las empresas a cosechar datos para crear cadenas de suministro ágiles y resilientes que son lo suficientemente receptivas para identificar y corregir rápidamente problemas operativos.

Coen Huesmann, vicepresidente de Fabricación de CGI Nederland, está de acuerdo en que la pandemia está poniendo tensión a las empresas y destaca la necesidad de que los fabricantes empiecen a alejarse de un enfoque en silos hacia un proceso integrado de extremo a extremo.

"Muchos clientes tienen sitios de fabricación que han estado operando desde los 70 u 80 y se trata de alinearlos con la Industria 4.0 - el lifetime de datos en una empresa de fabricación no puede ignorarse", dijo Huesmann.

"Este mes oímos que las vacunas en los Países Bajos se retrasan porque una de las grandes empresas 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. Tienes muchas máquinas diferentes, y cualquiera de estas máquinas puede llevar a un error. Y toda esa información está sentada en silos y es información sin contexto", dijo.

Huesmann lidera un equipo en CGI que ayuda a las empresas manufactureras a optimizar operaciones y construir cadenas de suministro ágiles usando una metodología fuerte llamada Manufacturing Atlas, proporcionando soluciones innovadoras para abordar nuevas realidades de mercado y satisfacer necesidades de clientes.

Tendiendo el puente entre OT y TI

"Cosechar información de todos los sistemas es clave para proporcionar todas las respuestas necesarias para operar una fábrica y es vital para ayudarles a alcanzar sus objetivos finales y visión estratégica", señala Huesmann.

"Muchas fábricas antiguas todavía tienen muchos procesos intensivos en mano de obra en su lugar. Ayudamos a nuestros clientes a identificar sus siguientes pasos y les apoyamos en su viaje para automatizar procesos desde pedido hasta producción, control de calidad y entrega. Tomando procesos a través de la cadena de valor de extremo a extremo incluyendo logística, control de calidad y pasos de producción, mientras también se mantiene el equipo en una fábrica. Junto con nuestros clientes nos centramos cada vez más en seguridad y 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 los mayores generadores de datos, y es difícil para los fabricantes darles sentido. Primero debes recopilarlos y luego contextualizarlos para poder desbloquear su valor."

Huesmann explica más sobre el proceso operativo de automatización y cómo CGI está tendiendo el puente entre tecnología operacional (OT) y tecnología de la información (TI).

"Tenemos una metodología fuerte para ayudar a nuestros clientes manufactureros en su viaje de volverse más maduros en sus procesos y automatización en sus fábricas", dijo.

"Un ejemplo de esto es uno de nuestros clientes químicos donde hemos construido una planta totalmente integrada. Pedidos que vienen de su sistema SAP desencadenan producción en las plantas. Cada paso de producción se ejecuta de forma automatizada hasta el camión que es guiado en su sistema de navegación al silo correcto para recoger el producto terminado y entregarlo a clientes."

"Para este cliente hemos programado los controladores lógicos programables (PLCs) en la planta que impulsan bombas, válvulas y vasijas, a través de sus sistemas de control de decisión en la sala de control y en los sistemas de ejecución de fabricación (MES). Somos capaces de rastrear y trazar, pesar y dosificar, aprender cómo mejorar la eficiencia y más. En este momento estamos trabajando para conectar esto con el mundo exterior integrando la fábrica con logística."

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

Sistemas de Ejecución de Fabricación

Pero, ¿cómo se procede a cosechar datos antiguos a través de múltiples sitios dentro de operaciones de fabricación bien establecidas que datan de 50 años?

"Las fábricas se renuevan a una velocidad completamente diferente comparada a sistemas de TI. Así que, estamos construyendo plataformas que pueden conectar todas las fuentes de datos en una fábrica a una plataforma sin importar edad y tecnología. Estas luego permiten a nuestros clientes tomar decisiones bien informadas", explicó Huesmann.

"Los Sistemas de Ejecución de Fabricación (MES) y estas plataformas de datos combinadas están permitiendo a nuestros clientes no solo cosechar información tradicional que ya estaba conectada, sino también acceder y cosechar información de bombas, vasijas y todas las cosas en la fábrica que anteriormente nunca estaban conectadas."

"Luego añadimos sensores a equipos, por ejemplo para intercambio de calor y para medir vibraciones o flujo. Así que 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 también traemos contexto a los datos."

CGI verifica regularmente con clientes su experiencia digital y su experiencia MES vía su encuesta MES. "Este otoño, lanzaremos una nueva encuesta MES que nos permitirá explorar y presentar las últimas tendencias", dijo Huesmann.

Alianzas clave en el viaje a la Industria 4.0

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

Huesmann dijo: "Los sistemas MES están proporcionando información central sobre fábricas para ayudar a nuestros clientes a mejorar procesos de fabricación. SAS es una plataforma para analíticas que está posicionada de forma única. Tienen un proceso de cosechar datos continuamente, analizar datos y mejorar 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 los datos reales de fabricación se cosechan. El tiempo de jugar y probar conceptos con IA ha pasado. Vemos organizaciones escalando IA y para eso necesitas un socio de plataforma fuerte como SAS. Lo que añadimos como CGI es nuestro conocimiento técnico y de negocio para proporcionar el contexto correcto 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 conjuntamente la automatización de la formulación de sus productos. Con esta solución nuestro cliente es capaz de llevar nuevas recetas a producción de forma estandarizada y automatizada, haciendo la producción y cambio de producto más seguro y mucho más eficiente."

"Con Aveva hemos diseñado y construido plataformas MES estandarizadas que apoyan la estandarización de procesos a través de fábricas. La IA es parte de esta plataforma para plantas más maduras para optimizar calidad, eficiencia y seguridad."

"Trendminer es de hecho uno de nuestros socios clave. Plataformas de analíticas de autoservicio como Trendminer están diseñadas para combinar fuentes de datos de forma estandarizada, una vez que los datos están contextualizados, proporcionan los insights para permitir mejoras revolucionarias. Donde SAS contiene opciones más avanzadas para IA y análisis más profundo, herramientas de autoservicio como Trendminer son para uso más pragmático cerca de la fabricación."

Ciberseguridad en fabricación protege el oro

Es vital que los fabricantes no solo planifiquen para la Industria 4.0 sino que también mantengan los datos seguros, mientras hacen la transición digital. Los datos son oro, así que, ¿cómo permanecen seguros durante esta cosecha de datos?

"Este es arguiblemente uno de los temas más grandes en los que estamos activos. Con nuestras propuestas de MES y analíticas ayudamos a los clientes a desbloquear los datos de operaciones de fabricación. Estas plataformas están generalmente bien aseguradas según los últimos estándares."

"La vulnerabilidad reside más en el entorno OT. En fábricas modernas, casi cada nuevo equipo está hoy en día conectado pero dispositivos antiguos no siempre están asegurados en línea con los últimos estándares de seguridad de TI."

"Por tanto, intentamos cercar este tipo de equipos. Pero proteger activos nunca puede venir a expensas del uso. Tenemos especialistas en seguridad OT que ayudan a nuestros clientes con el endurecimiento de equipos. Aseguramos dispositivos de diferentes maneras para poder cavar el oro sin exponerlo al mundo exterior", dijo Huesmann.

¿Qué es la Cuarta Revolución Industrial?

La Industria 4.0 se refiere a la transformación en la forma en que los bienes son producidos y entregados —pasando de la automatización industrial y la fábrica flexible hacia fábricas totalmente conectadas, basadas en la aplicación de nuevas tecnologías.

Para tener una ventaja competitiva, los fabricantes han reconocido que deben aprovechar tecnologías digitales post-COVID-19. Nuevas tecnologías se desarrollan a velocidad creciente; Permitiendo formas de trabajo que no eran posibles antes. Las tecnologías también se habilitan entre sí: analíticas de autoservicio, IoT, IA, nube, móvil, computación cuántica, 5G, combinados con una visión fuerte y proceso permitirán y forzarán a los fabricantes a volverse más ágiles y más receptivos.

Como ejemplo, una conectividad inalámbrica segura en conexión con sensores asequibles permite recuperar datos de segmentos de fabricación que nunca se midieron antes. Retroalimentar la información a PLCs, empodera la automatización de fábrica, haciendo la automatización industrial posible a una escala mucho mayor lo que a su vez aumentará productividad y rendimiento.

Con el poder computacional de la nube, los algoritmos de IA pueden analizar vastas cantidades de datos y crear aprendizaje de estos datos de forma automatizada. Este aprendizaje puede usarse para optimizar procesos en fábricas de una manera que no era posible hasta hace varios años.

Enormes ganancias esperan a industrias que se digitalicen —en fabricación, permite producción flexible permitiendo a fábricas inteligentes cambiar rápidamente líneas de producción para acortar plazos de entrega e identificar rápidamente fallos.

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

Insights en los que puedes actuar

En el año en que CGI marca su 45 aniversario, con nuevo lema, Insights you can act on, Huesmann da sus predicciones para 2021.

¿Cuál es tu insight principal para 2021?

"La interacción entre personas y reuniones en la planta volverá pero no 24/7. La fabricación sigue siendo clave con nuevas operaciones de fabricación construidas en cada región."

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

"Veo la tormenta perfecta para una gama de nuevas tecnologías para despegar en este momento. Esto fue confirmado el año pasado justo antes de la pandemia durante una cumbre web asistida por creadores de opinión, científicos, estudiantes, startups y políticos como Tony Blair y altos CEOs y emprendedores. La IA ha estado alrededor por años pero ahora está siendo llevada a un nivel completamente diferente, habilitada por otras tecnologías madurando como nube e IoT. La computación cuántica no es tan grande aún, pero la cantidad de inversión es enorme y esto tendrá un efecto aún mayor en la IA. Estamos a punto de ver cosas muy emocionantes habilitadas por todas estas tecnologías."