Conectando la fábrica: Cómo el IIoT transforma la gestión de datos en planta

La gestión de datos de planta cobra importancia a medida que el IIoT pasa de la teoría a la realidad

Hubo un tiempo, no hace mucho, en que el Internet Industrial de las Cosas (IIoT) sonaba teórico. La noción de gestionar máquinas de fábrica mediante smartphones, tabletas y otros dispositivos recibió mucha atención. La pregunta era qué tan rápido se adoptaría. Con los avances tecnológicos y las demandas empresariales, la respuesta fue: muy rápido.

"Llevo más de 40 años involucrado en manufactura", dijo Gregg Bigleman, gerente de soluciones de gestión de herramientas TMS en Zoller Inc. (Ann Arbor, MI), que fabrica preajustadoras y máquinas de medición. "Cuando empecé, los gerentes de planta eran profesionales experimentados. El gerente de planta era un dios omnisciente y omnividente de la manufactura."

Los clientes en industrias como automoción, aeroespacial y energía "exigen reducciones de costes año tras año", dijo. "Necesitas conocer la información de la planta, necesitas saber que es precisa. No se puede hacer como antes, con el gerente de planta caminando con todo en su cabeza."

Incluso los pequeños fabricantes "quieren ser parte de esto", dijo Mike Rogers, director de automatización en Predator Software Inc. (Beaverton, OR).

"Todo lo que oyen es Industria 4.0, IIoT y que todo va a estar conectado", dijo Rogers.

"Los beneficios de la Industria 4.0 —máximas eficiencias, mayor calidad, mayor rentabilidad— conducen a fabricar cosas más rápido, mejor y menos costoso", dijo Pete Tecos, vicepresidente ejecutivo de 5ME LLC (Warren, MI). "Así que ahora que se han desarrollado y adoptado estándares, las tecnologías han evolucionado y se han alcanzado beneficios tangibles."

La aeroespacial es un ejemplo de industria que adopta la fábrica conectada, dijo Mohamed Abuali, CEO para América de Forcam Inc. (Cincinnati).

"Se necesitan 2,3 millones de piezas para fabricar un Boeing 787, con 5.500 fábricas en la cadena de suministro y un plazo de 10 años por avión", dijo. "Esto significa una presión significativa en la cadena de suministro con enormes pedidos pendientes. La tecnología y la digitalización es una estrategia crucial para alcanzar mejoras significativas de rendimiento."

Las empresas involucradas en la gestión de datos en planta dicen que los clientes están haciendo su tarea sobre la tecnología.

"Las líneas se han difuminado considerablemente entre Industria 4.0, IIoT y Manufactura Basada en Datos, de modo que en los ojos del cliente son realmente un solo concepto ahora", dijo David McPhail, presidente y CEO de Memex Inc. (Burlington, ON). Los fabricantes, dijo, "compilan un compendio de buena información, lo que conduce a un prospecto más educado". Memex, dijo, "puede centrarse en el valor creado por la adopción de tecnologías de soporte."

Las mejoras tecnológicas han acelerado la adopción de dicha tecnología.

"Las velocidades de procesamiento informático han aumentado y el hardware capaz de analizar cantidades masivas de datos es accesible para todos", dijo Jody Romanowski, CEO y socio en Cimco Americas (Streamwood, IL). "Además, creo que la gente ve grandes cantidades de datos procesados en muchos aspectos de sus vidas. Es razonable extender esto a sus procesos de manufactura. Si puedes recopilar datos y obtener métricas sobre tu actividad simplemente usando un dispositivo wearable, parece razonable que también puedas tener datos sobre exactamente qué hacía tu máquina-herramienta todo el día."

Aun así, depende de las empresas de gestión de datos de planta convencer a los clientes. El término Industria 4.0 "nos da una forma instantánea de categorizar lo que hacemos", dijo Jim Finnerty, gerente de producto en Wintriss Controls (Acton, MA). "En ese sentido, las presentaciones son más fáciles. Pero no parece haber ayudado a cerrar más ventas."

A continuación, un vistazo a cómo las empresas se están adaptando a los cambios.

"Una sola partitura"

Zoller se posiciona como "una solución de un solo socio" para que los clientes ordenen todos los datos disponibles.

"Los gerentes se encerraron en sus oficinas intentando escavar a través de esta avalancha de información no ordenada y no filtrada en un intento por descubrir qué era relevante en esta masa de datos no relevantes", dijo Bigleman. "La verdadera gestión digital de herramientas requiere una única fuente para trabajar eficientemente; una base de datos que toda la operación utilice. Una orquesta de manufactura tocando de una sola partitura. A lo que estamos evolucionando ahora es a quién puede poner esa información en un formato tal que los fabricantes puedan tomar decisiones informadas basadas en datos en tiempo real."

Tradicionalmente Zoller era conocido como fabricante de equipos de preajuste y dispositivos de medición. Ahora se posiciona como una empresa de "soluciones", con equipos capaces de ayudar a los clientes a desarrollar planes para que no necesiten tanto inventario de herramientas de máquina mientras minimizan el tiempo de inactividad.

"Todo en el sistema de manufactura puede controlarse a través de la base de datos de Zoller", dijo Bigleman.

La empresa ofrece una línea de máquinas de preajuste, equipos de inspección para herramientas de corte, software, soluciones de vending y herramientas de transferencia de datos.

Zoller no recortó empleos durante la recesión de 2007 y 2008, dijo el ejecutivo. En su lugar, la empresa estaba planificando la transición a "soluciones".

La matriz de Zoller en Alemania está liderada por Eberhard Zoller, miembro de la segunda generación de la familia fundadora. Zoller Inc. es supervisada por Alexander Zoller, un miembro de tercera generación. "Su visión es estar por delante de los clientes", dijo Bigleman. "Siempre está enfocado en un enfoque basado en soluciones."

Zoller Inc. está contratando programadores informáticos y otros empleados. Está construyendo una sede más grande, también en Ann Arbor.

"La gerencia en plantas puede tener información verdaderamente relevante en un formato comprensible al alcance de su mano, mientras recorren la operación", dijo Bigleman.

"Estructura de la empresa"

La gama de Predator incluye su software Tracker que monitoriza "todas las herramientas", incluyendo calibradores y fijaciones, en una planta, dijo Rogers. Otros productos incluyen Predator MDC para recopilación automática de datos, Predator RCM para manufactura de celdas robóticas y Predator Virtual CNC para simulación 3D de máquinas, según el sitio web de la empresa.

Predator cobra a los clientes una tarifa anual de mantenimiento. "Si estás al día con nosotros en tarifas de mantenimiento, tendrás acceso a actualizaciones de software", dijo. Los clientes "heredarán todas las nuevas funciones que desarrollemos... Saben que obtendrán lo último y lo mejor."

Predator adapta sus ofertas de software a fabricantes grandes y pequeños. "Todo depende de la estructura de la empresa", dijo Rogers. "Si tienes 100 o 200 personas operando estas máquinas manualmente, vamos a crear más caos intentando imponer todo lo que hace Predator de golpe. Aprenderemos qué funciona para tu planta."

La empresa de software busca la entrada de operadores de máquinas en sus clientes. "Necesitamos saber si es hora de reemplazar la máquina. La mayoría de la gente quiere trabajar y ser rentable para la empresa."

Según Rogers, Predator también busca información más detallada sobre puestos de trabajo. "Ayuda a identificar cuellos de botella ocultos", dijo.

Interés aeroespacial

En Forcam, muchos de sus clientes "están impulsando el establecimiento de sus iniciativas digitales internas para reposicionar sus fábricas para el crecimiento", dijo Abuali.

Forcam presentó su Kit de Inicio de Fábrica Inteligente en 2016. La idea es "demostrar que la manufactura inteligente no necesita ser costosa, un proceso a largo plazo sin acceso a datos y con poco retorno", dijo. "Hemos demostrado que dentro del período de prueba de tres meses las empresas pueden lograr al menos un 10% de mejora en productividad en sus tres máquinas seleccionadas."

La empresa planea ofrecer una actualización del paquete este año.

La empresa también introdujo la Academia Forcam el año pasado para proporcionar a los clientes información y formación para maximizar los beneficios del software Forcam Force. Los clientes, tras la formación de la Academia Forcam, han podido hacer actualizaciones de software por su cuenta, según la empresa.

La aeroespacial ha sido un área en crecimiento para Forcam. Un cliente, GKN Aerospace, "pudo reducir el tiempo de ciclo de pieza en más de un 20% en menos de seis meses", dijo Abuali.

Forcam también apunta a clientes grandes y pequeños.

"Forcam cree que la Fábrica Inteligente se trata de conectar varios puntos", dijo Abuali. "Si la ecuación se equilibra correctamente, conducirá a una adopción significativa tanto por talleres grandes como pequeños."

Abuali dijo que un cliente de Forcam, Richards Industries, tiene 150 empleados y 30 máquinas. "Richards Industries solía recopilar datos manualmente en planta hasta que seleccionaron Forcam para gestionar datos de planta. Mejoraron la productividad en más de un 40% en seis meses con un retorno de inversión del 250%."

Tecnología "Escalable"

5ME también está entre las empresas que adaptan sus productos al tamaño y condiciones del cliente.

"Por eso nos gusta aprender todo lo que podamos sobre las operaciones de un cliente", dijo Tecos de 5ME. "Cuanto más sabemos, más podemos ayudar a ajustar información beneficiosa y proporcionar el valor real que puede transformar un negocio... Recibimos más retroalimentación y solicitudes de funciones adicionales y funcionalidad mejorada."

"Esta tecnología es escalable", dijo Tecos. "Los talleres pueden empezar monitorizando una sola máquina —quizás una máquina principal que genera muchos ingresos— y luego expandir según tenga sentido... El coste de implementar soluciones Industria 4.0 no debería ser un obstáculo para talleres pequeños."

5ME presentó Freedom 4.0, destinado a complementar sistemas Industria 4.0. La aplicación se puede acceder desde cualquier dispositivo con navegador. También soporta el estándar MTConnect de la Asociación de Tecnología de Manufactura.

Muchos clientes de 5ME proporcionan a la empresa acceso a sus instalaciones Freedom 4.0. 5ME despliega actualizaciones o mejoras remotamente en momentos acordados mutuamente.

"También estamos involucrados en proyectos que implican salud de máquina, salud de proceso, mantenimiento predictivo e interfaz con una variedad de sistemas empresariales dentro del entorno de manufactura", dijo Tecos.

Adoptantes tempranos

En Memex, "Ya no lideramos con el 'cómo hacerlo', sino con los beneficios y resultados empresariales respecto a la adopción de estos conceptos y tecnologías", dijo McPhail. "Llamamos a este enfoque el enfoque 'por qué debería hacerlo', que establece el valor empresarial desde el principio."

Los clientes objetivo de la empresa "todavía están en la fase de adoptantes tempranos, pero los que lo entienden solicitan rápidamente nuevas formas innovadoras de consumir y mostrar los datos recopilados", dijo.

"Eso requiere que innovemos continuamente para satisfacer la demanda", dijo McPhail. "La innovación constante conduce a la diferenciación, y la diferenciación es lo que buscamos."

Uno de los productos de Memex es Merlin Tempus, que la empresa dice que proporciona métricas y capacidades analíticas para reducir tiempos de inactividad y aumentar la producción. Tempus recibió el premio Frost & Sullivan 2016 por liderazgo global en monitorización de máquinas.

"Tempus es nuestra nueva plataforma IIoT del futuro y es la culminación de tres años de esfuerzo y varios millones de dólares de inversión", dijo McPhail.

"Ya es mainstream"

"Tanto talleres grandes como pequeños están adoptando esta tecnología rápidamente y creo que hay presión en todos los talleres para implementar este tipo de tecnología", dijo Romanowski de Cimco. "Creo que este tipo de sistemas ya son mainstream."

Según Romanowski, "Vemos más máquinas con MTConnect u otro estándar para recopilación de datos aunque estos protocolos llevan disponibles muchos años. Los clientes ahora saben que deben asegurarse de que sus máquinas se envíen con los protocolos de recopilación de datos instalados."

La empresa lanzó Cimco V8 el año pasado.

"Lo más destacado de esta versión MDC-MAX V8 incluye optimización de base de datos, actualización de interfaz y procesamiento de datos más eficiente", dijo Romanowski. "La mayoría de los clientes seguirán añadiendo funcionalidad a sus sistemas MDC y a menudo requieren nuestra ayuda para añadir formas adicionales de analizar la información recopilada por nuestro sistema."

Implementación

"Nos especializamos en software de seguimiento de tiempo de inactividad y eficiencia", dijo Finnerty de Wintriss. "Lo curioso de este tipo de software es que si hacemos bien nuestro trabajo, nos volvemos obsoletos. Una vez que el tiempo de inactividad se reduce al mínimo y la eficiencia se eleva al máximo, la mera tarea de usar y mantener el sistema de seguimiento de tiempo de inactividad se convierte en una fuente medible de ineficiencia."

Finnerty también dijo que los talleres pequeños pueden ser más rápidos en adoptar sistemas Industria 4.0.

"Una vez que un taller pequeño determina que es beneficioso, la implementación es más rápida", dijo. "Hacer que una empresa grande invierta en algo nuevo es como hacer un giro en U con un acorazado."