Cómo el modelado 3D optimiza la gestión de materiales e inventario

Un conjunto de desafíos globales en constante expansión ha significado que cada año durante los últimos años, al menos una empresa de cada 20 ha sufrido una interrupción en la cadena de suministro que cuesta al menos $ 100 millones, según un informe reciente de McKinsey &Company.

En los mercados de productos básicos, la compra y venta de materias primas o materias primas siempre ha conllevado un riesgo, incluso antes de la pandemia mundial. Después del brote, se descubrió que las cadenas de suministro de productos básicos eran particularmente vulnerables, obstaculizadas por procesos manuales inconsistentes, sistemas desconectados y hojas de cálculo inaccesibles. Al carecer de visibilidad de las causas de las interrupciones de la cadena de suministro, los productores, comerciantes y consumidores de materias primas no pudieron responder a un panorama que cambia rápidamente.

Las empresas que producen, adquieren o comercializan materias primas están ansiosas por obtener los beneficios de procesos bien definidos respaldados por tecnologías digitales. Para estas empresas, la incapacidad de identificar los riesgos y responder rápidamente a las interrupciones puede resultar especialmente costosa.

Según una encuesta de McKinsey a 60 ejecutivos de la cadena de suministro en el segundo trimestre de 2020, el 73% tuvo problemas con los proveedores, el 75% tuvo problemas con la producción y la distribución, y casi la mitad experimentó retrasos en la planificación y la toma de decisiones. Más revelador, en un momento en que la fuerza laboral y los socios de suministro fueron secuestrados de forma remota, un asombroso 85% de las empresas informaron tener problemas con tecnologías digitales insuficientes para respaldar procesos clave.

Durante los últimos años, muchas empresas han recurrido a soluciones de cadena de suministro diseñadas para productos básicos para respaldar la compra, venta, traslado, almacenamiento y procesamiento, mientras se gestionan los riesgos asociados con esas funciones. Si bien estas aplicaciones son críticas para evaluar y rastrear activos, sigue existiendo la necesidad de un soporte especializado de la cadena de suministro, particularmente en los puntos críticos de transferencia a través de los depósitos de almacenamiento, terminales a granel, almacenes y terminales portuarias.

Las nuevas tecnologías como el Internet de las cosas, la inteligencia artificial, el aprendizaje automático y el modelado 3D facilitan el seguimiento y la gestión de las materias primas. Permiten a las empresas comenzar a responder preguntas críticas sobre el estado de sus productos, desde granjas y fábricas hasta instalaciones de almacenamiento, puertos y plantas de procesamiento. Pero sin una vista integrada a lo largo del ciclo de vida de los productos básicos, esas tecnologías no brindarán el nivel de visibilidad que las empresas globales necesitan para desarrollar resiliencia, administrar activos de manera más inteligente y tomar decisiones en tiempo real a medida que las condiciones en el terreno cambian continuamente.

Construir resiliencia en toda la cadena de suministro de materias primas es una prioridad fundamental en la actualidad. La capacidad de responder de manera más ágil a interrupciones imprevistas y recuperarse más rápido nunca ha sido más urgente.

Los productores, compradores y comerciantes son expertos en administrar una cartera diversa de estrategias para mitigar la producción y la fijación de precios que optimizan el riesgo, participando en intercambios y diseñando contratos y otros instrumentos financieros para protegerse contra pérdidas. Pero como han dejado en claro las lecciones de la pandemia, el riesgo está incrustado en todos los puntos del ciclo de vida de los productos básicos. Un molino con capacidad, pero sin visibilidad de si sus proveedores podrán cumplir con los pedidos, no puede asegurarse un abastecimiento alternativo. La falta de capacidad de almacenamiento para recibir los productos enviados provoca una costosa lucha por el espacio del almacén. Los procesos estandarizados de almacenamiento dificultan la verificación de la calidad con la suficiente precisión para mezclar materiales con confianza.

Las organizaciones que buscan dominar esta volatilidad necesitarán una visión más detallada de sus cadenas de suministro. El ciclo de vida de las materias primas involucra una red global de productores, proveedores de transporte, instalaciones de almacenamiento y procesamiento, comerciantes y consumidores. En cada punto de la cadena, las personas, los procesos y las tecnologías deben estar perfectamente conectados para tomar decisiones al minuto sobre los activos críticos.

Las empresas que operan con materiales directos deben ir más allá de las prácticas estándar de gestión de almacén y automatización de almacenes, y adoptar herramientas de modelado de precisión que brinden una visibilidad más profunda de lo que está sucediendo en el terreno. Armados con una vista más granular de equipos y bienes, pueden ajustar dinámicamente las operaciones en tiempo real para aumentar el rendimiento, administrar la calidad de manera más flexible y simular la planificación de tareas para una toma de decisiones más rápida.

Las operaciones de almacenamiento, mezcla y transferencia se encuentran entre los puntos de contacto más críticos en la cadena de suministro upstream y de materias primas. Estas actividades están respaldadas por soluciones de automatización de terminales a granel eficientes y especializadas que, idealmente, brindan visibilidad de los activos, mejoran la utilización de las instalaciones y, en última instancia, aumentan el rendimiento de la puerta.

El modelado tridimensional aporta nuevos niveles de visibilidad y control a las operaciones de la terminal y el almacén. Los operadores del sitio pueden ver todos sus activos en una interfaz de usuario de "vuelo alrededor" 3-D, para planificar y ejecutar las tareas de recepción, transferencia y carga de manera más efectiva. Con el modelado 3-D, las máquinas pueden trabajar en mayor proximidad, a menos de un metro de distancia entre sí en lugar de 10. Además de respaldar un rendimiento más eficiente y aumentar el rendimiento, el modelado 3-D amplía de manera efectiva la huella del patio de almacenamiento, lo que permite a las empresas transportar inventario adicional sin ampliar las instalaciones.

La ciencia de la gestión de existencias sigue evolucionando. Pero incluso una reserva bien apilada presenta desafíos para los productores de productos básicos, que deben sopesar constantemente la calidad con el rendimiento para cumplir con los requisitos del contrato.

Sin visibilidad en tiempo real de las existencias, los productores corren el riesgo de no cumplir con los contratos y generar sanciones. Para evitar esas sanciones, muchos productores pecan de sobreentregas, a menudo superando los parámetros de calidad hasta en un 2%.

Hoy en día, el modelado 3-D permite a las organizaciones administrar sus existencias con mayor precisión, escaneando materiales a medida que fluyen hacia la pila, luego modelando esos datos y entregando un gemelo digital de la pila a los operadores. Los modelos pueden calcular problemas de calidad en tiempo real a medida que los productos se apilan, recuperan, mezclan y entregan a los compradores. En otras palabras, a medida que las existencias se apilan de varias fuentes, a medida que esas capas se recuperan por diversos medios y se mezclan para la entrega, los operadores de las existencias tienen una comprensión precisa, e incluso predictiva, de la calidad de las existencias desde la recepción hasta la entrega.

Estos conocimientos tienen múltiples aplicaciones. En lugar de depender de una secuencia preprogramada de eventos para automatizar procesos, los operadores pueden aplicar técnicas de control únicas, ejecutar varios trabajos en una cinta transportadora y ajustarlos dinámicamente sobre la marcha. Ya no deben hacer funcionar el cinturón durante un período de tiempo fijo, limpiarlo y comenzar de nuevo.

La simulación predictiva utiliza el aprendizaje automático para plantear y responder nuevas preguntas sobre la gestión de las existencias:¿Cuántas existencias son óptimas para cualquier almacén o terminal a granel determinado? ¿Qué elementos se combinan mejor para ofrecer más valor a un cliente? ¿Qué tipo de materiales deben mantenerse separados? ¿Es más óptimo mezclar mientras se apila o mezclar a bordo de un recipiente? ¿Qué significaría seguir el ejemplo de las marcas de consumo y ofrecer silos más "personalizados" o hechos a medida?

Responder a esas preguntas requerirá acceso a cantidades significativas de datos de distintas fuentes. Cada vez más, las empresas que quieran diferenciarse necesitarán depender de una red conectada de proveedores, vendedores, compradores y comerciantes, no solo para optimizar las operaciones, sino para reinventar cómo los mercados de materias primas seguirán prosperando.

Las interrupciones provocadas por la pandemia han puesto de manifiesto la necesidad de que los gerentes de productos básicos dominen los procesos comerciales en sus cadenas de suministro. Al mismo tiempo, deben desarrollar una comprensión más profunda de los activos (personas, procesos y tecnologías) que mueven los productos básicos a lo largo de esa cadena. La pandemia nos ayudó a comprender la importancia fundamental de la gestión justo a tiempo, especialmente en los puntos más vulnerables de la cadena de suministro.

Manav Garg es fundador y director ejecutivo de Eka Software Solutions.