Extienda la vida de activos de automatización: Estrategias probadas para longevidad y rendimiento

Si se dejan solos, los activos de manipulación de materiales se degradarán lentamente y eventualmente fallarán, a menudo en el momento más inoportuno. Pero con un poco de planificación, no solo puede extender su vida útil, sino también optimizar el rendimiento.

Los activos de automatización suelen evolucionar a través de cuatro etapas distintas: diseño, ejecución, soporte y optimización. En demasiadas instancias, sin embargo, la fase de optimización es desordenada o ignorada totalmente. El rendimiento alcanza un pico y luego comienza a decaer. Esto ocurre por muchas razones: la gente que implementó los sistemas puede haber pasado a otra cosa y sus sucesores no se sienten comprometidos con el sistema; puede no haber mecanismos para monitorizar el rendimiento; o el negocio puede ir tan bien que hay poco incentivo para buscar mejora.

Sea cual sea la razón para no optimizar, la economía global actual requiere que almacenes y centros de distribución extraigan el máximo valor de sus inversiones en automatización. Esto debería empezar con una auditoría cercana tanto de los riesgos de no hacer nada como del potencial completo de extender la vida útil de activos de automatización.

Evaluando el riesgo

Una auditoría comienza con un análisis de activos actuales con miras a extender su vida útil. Cree un perfil de cada activo clave en su instalación, incluyendo software, controles, dispositivos eléctricos periféricos y equipos mecánicos. Si no tiene un inventario, los proveedores de cada activo deberían poder proporcionarlo. Desde aquí puede crear un inventario maestro, categorizando la obsolescencia potencial de cada pieza y su importancia estratégica y luego creando un plan para mitigar esos riesgos. Cada capa debería categorizarse según su importancia estratégica para su negocio, como sigue:

Riesgo Crítico: Activos que pueden afectar a todo su sistema. Estos requerirían un plan de recuperación para mitigar problemas a corto plazo y, a largo plazo, una estrategia de presupuesto para cubrir reemplazo total, si fuera necesario, con los costes de reemplazo escalonados a lo largo de varios ciclos presupuestarios.

Riesgo Alto: Componentes que podrían llevar a fallo parcial del sistema. Estos pueden también resultar en tiempo de inactividad prolongado y también requerirían un plan de recuperación y alguna planificación presupuestaria a largo plazo, quizás equilibrando coste entre capex y gastos MRO.

Riesgo Medio o Bajo: Esto suele involucrar componentes donde el fallo no llevaría a fallo parcial o total del sistema. El tiempo de inactividad es mínimo y los costes de reemplazo suelen poder gestionarse desde presupuestos MRO. Una buena estrategia de repuestos orientada a tener componentes de reemplazo adecuados a mano puede mantener el riesgo bajo control.

Con una comprensión de su riesgo y buena planificación, puede extender sustancialmente la vida de su sistema, minimizar tiempo de inactividad no anticipado y operar dispositivos mecánicos, de control, software y eléctricos a su máximo potencial.

Extender la vida de sistemas mecánicos

El uso de transportadores, clasificadores, sistemas automatizados de almacenamiento y recuperación, y otro equipo de capital representa probablemente el mayor riesgo y mayor gasto de capital en un almacén o centro de distribución. Todos los sistemas están sujetos a desgaste y degradación de rendimiento con el tiempo. El tiempo de operación efectivo puede reducirse, u otros problemas —como fricción de un componente desgastado contribuyendo ruido que empuja al sistema más allá de niveles aceptables OSHA— pueden demandar atención. Cuanto más pueda hacer para extender la vida útil de trabajo de sus sistemas, mayor el impacto en rentabilidad.

Aunque el reemplazo total suele ser un gran gasto de capital, la vida del sistema a menudo puede extenderse haciendo mejoras a nivel de componente. Un clasificador de zapatas cerca del final de su vida, por ejemplo, a menudo puede reconstruirse. El reemplazo de un componente desgastado podría mantener el clasificador funcionando bien y mantener el uptime. O, si hay un problema de ruido, un producto más nuevo diseñado para operación más silenciosa podría ser la solución. Y si la reconstrucción o reemplazo de componente es una opción, a menudo puede hacerse el fin de semana previo a la temporada pico.

Otra forma valiosa de gestionar el ciclo de vida de su equipo mecánico es una estrategia de repuestos que corresponda a la criticidad y ciclo de vida proyectado de componentes clave. Aunque se haya desarrollado cuando se compró el sistema, las estrategias de repuestos deberían revisarse regularmente a medida que el sistema envejece.

Gestión de dispositivos eléctricos

La operación óptima de almacén también depende de la fiabilidad de numerosos dispositivos eléctricos, como escáneres, módulos I/O, actuadores y servomotores. Estos tienen grados variables de riesgo, así que es importante analizar el riesgo de operar cada dispositivo a medida que envejece. Mientras algunos proveedores designan la vida esperada de cada dispositivo, otros no, dejándole hacer su mejor estimación.

Un análisis de riesgo efectivo puede proporcionar opciones a las empresas. Por ejemplo, en un análisis de riesgo hecho en servodrives, planificadores de automatización identificaron ocho servos Baldor encaminados a obsolescencia, basándose en su edad. Un fallo en cualquiera de estos podría haber llevado a semanas de inactividad antes de encontrar un reemplazo. Frente a posiblemente 80.000 $ en gastos de reemplazo, a la empresa se le proporcionaron opciones distintas al reemplazo total inmediato.

Si algunos repuestos estaban disponibles, la empresa podría comprarlos y escalonar el reemplazo. Podría, por ejemplo, reemplazar los cuatro servos más viejos inmediatamente y guardar los que retiró para usarlos como respaldo. Esto extendería la vida operativa mientras da más flexibilidad para distribuir costes entre capex y MRO.

Modernización de controladores

La mayoría de sistemas de manipulación de materiales dependen de control PLC. Por su operación simple, los PLC tienden a durar y la mayoría de proveedores de PLC anuncian el fin de vida esperado con antelación. Rockwell/Allen Bradley, por ejemplo, ya no soporta el PLC TI 45, pero, como se anunció, continuará soportando su último PLC ControlLogix.

Cuanto más cerca esté su PLC del fin de su vida, mayor la posibilidad de fallo y, si cae, habrá inactividad. Dependiendo de lo que esté en riesgo, actualizar a un PLC más moderno no solo asegura operación, sino que también puede ser una forma de aprovechar más profundamente el valor de otros activos.

Además de ser más robustos y fiables, los PLCs más nuevos pueden tener suficiente ancho de banda para soportar herramientas analíticas que ayuden a identificar tendencias, lo que puede extender la vida de los sistemas que controlan. Adicionalmente, tener capacidad Ethernet puede ayudar a impulsar la integración del warehouse control system (WCS) con otros sistemas de automatización.

Algunas operaciones menores usan PCs para controlar sus plantas. Los PCs pueden volverse obsoletos en menos de dos años y suele ser más económico reemplazarlos que actualizarlos.

Gestión de software de control de almacén

La obsolescencia de la plataforma de software que soporta el WCS es una realidad inevitable. Cuando el WCS cae, el almacén está inactivo por lo que podrían ser muchos días —o incluso semanas— de configuración y pruebas.

Muchos WCSs siguen corriendo en Windows 2003, que Microsoft ya no soporta. Su sistema seguirá operando en Windows 2003, pero estará solo si surgen problemas técnicos y puede ser arriesgado conectar aplicaciones legacy o de terceros a su WCS. Si corre Windows 2007 y 2008, estará en la misma situación en 2020, cuando Microsoft retire el soporte a esos sistemas. La buena noticia es que Microsoft, como la mayoría de empresas de software, avisa de cuánto tiempo soportarán sus productos.

Pero esto puede proporcionar una oportunidad también. Actualizar a la última versión de software soportada podría ser un gasto asequible que maximice rendimiento y reduzca el riesgo de mantener otros activos. Con la versión posterior, por ejemplo, soluciones thin client se vuelven posibles, permitiendo consolidación de arquitectura TI en un servidor virtual en lugar de físico. Por una inversión de 250.000 $ en controles virtualizados, no solo tendría un sistema operativo soportado por años, sino que también ganaría ventajas en mantenimiento de software, recuperación ante desastres y otras áreas, no menor de las cuales es eliminar la necesidad de servidores físicos.

Sosteniendo la mejora

Aunque nos hemos centrado en la fase de optimización a menudo descuidada del ciclo de vida de automatización, todas las fases operativas son críticas para la mejora continua. La atención a extender el ciclo de vida en la fase de diseño podría manifestarse en un diseño con tecnologías abiertas u objetos de ingeniería reutilizables, para que los sistemas puedan incorporar soluciones best-of-breed sin tener que abandonar la inversión completa.

En la fase de ejecución, la gestión de activos puede mejorarse con warehouse execution systems, que coordinan operaciones para que recursos humanos y equipos se operen y usen eficientemente. Y es la fase de soporte donde se implementan gestión de repuestos, monitorización de condición, mantenimiento preventivo y otras estrategias para sostener cualquier medida de optimización que deba tomarse.

Wynright Corp. (Elk Grove, IL), filial de Daifuku North America, es proveedor de sistemas inteligentes de manipulación de materiales.