Automatización basada en ubicación: Cómo los gemelos digitales de activos móviles impulsan el éxito de la automatización industrial

27 de agosto de 2021

Este artículo describe por qué el prometedor concepto del gemelo digital a menudo se ha quedado corto de su objetivo de automatización y conectividad de extremo a extremo. Argumenta que para lograr una transformación digital completa, las empresas necesitan equipar sus gemelos digitales con datos precisos basados en ubicación de todos los activos móviles en la planta de producción y en su cadena de suministro. Estos datos integrales basados en ubicación permiten a los gemelos digitales crear insights accionables para excelencia operacional, automatización inteligente de procesos, y mayor calidad de producción. Casos de uso representados incluyen automatización basada en ubicación desde gestión de activos hasta control de herramientas resultando en mayor productividad, calidad, flexibilidad y sostenibilidad.

Como define el Consorcio de Gemelos Digitales, los gemelos digitales son una representación virtual de entidades y procesos del mundo real, y el mecanismo por el cual las entidades virtuales y del mundo real se sincronizan.[1] Usando datos de sensores, los gemelos digitales crean un modelo virtual que puede usarse para analizar, optimizar, y automatizar el estado actual y futuro de activos físicos o procesos en entornos industriales. Desde iteración de producto, gestión de activos, mantenimiento predictivo, y prevención de tiempos de inactividad, los gemelos digitales permiten una variedad de casos de uso y permiten a las empresas tomar decisiones basadas en datos sobre mantenimiento, sostenibilidad, eficiencia de procesos, y rendimiento.

La Parte Faltante para la Automatización de Extremo a Extremo

Mientras el concepto del gemelo digital no es nuevo, su relevancia para la automatización industrial y la implementación de procesos de fabricación inteligente aumenta continuamente. En el pasado, tanto la planta física de producción como su gemelo digital tenían un inconveniente: La asombrosa falta de datos sobre activos móviles en la planta. Mehdi Bentanfous, CEO Américas de KINEXON Inc. afirma que "el impacto de un gemelo digital es solo tan fuerte como los datos de los que extrae. La maquinaria, que solo constituye el 1% de todos los activos en una instalación de producción típica, es la parte principal que se ha digitalizado hasta ahora. Esto significa que las empresas carecen de información crítica sobre el 99% de su planta —específicamente activos que se mueven alrededor de la planta, incluyendo productos, pallets, herramientas, AGVs. El enfoque de KINEXON es basado en ubicación, lo que significa que sensores de seguimiento de activos ultra-precisos en tiempo real proporcionan datos que reflejan verdaderamente los procesos dinámicos en la planta y cadena de suministro y crean una conciencia situacional sin igual."

Así que mientras los gemelos digitales han sido aprovechados exitosamente para control de máquinas y prototipado, las empresas apenas han arañado la superficie cuando se trata del potencial de datos en tiempo real sobre la ubicación y estado de producto de activos en la planta y en la cadena de suministro. La plataforma de automatización basada en ubicación (LAP) de KINEXON está aquí para cerrar esa brecha de datos actual, convirtiendo datos de ubicación de diferentes fuentes tecnológicas en un gemelo digital basado en ubicación. Este gemelo digital luego genera insights accionables en tiempo real. Según Jan Burian, Director Senior, Jefe de IDC Manufacturing Insights EMEA, "la localización en tiempo real es una parte esencial e integral de la fábrica inteligente del mañana. Así, con la transparencia que se puede alcanzar en la planta, las empresas están habilitadas para mejorar su rendimiento de producción y logística."

Dada la creciente automatización de maquinaria y procesos, digitalizar los activos móviles involucrados está resultando invaluable para la automatización y optimización de extremo a extremo del proceso de producción. A lo largo de la cadena de suministro, datos en tiempo real de activos móviles pueden ser rastreados por diversas tecnologías, como UWB o BLE en interiores, y GPS en exteriores. Luego se procesa y activa en una plataforma de automatización basada en ubicación, que simultáneamente alimenta otros sistemas de terceros como WMS, MES y plataformas IoT y de analíticas. Un WMS por ejemplo podría reaccionar más rápido y repriorizar la gestión de pedidos en tiempo real, mientras un MES se beneficiaría de mejor control y planificación de máquinas basado en datos de reposición de material en tiempo real. Adicionalmente, plataformas generales de IoT y analíticas típicamente se benefician de la integración de una plataforma de automatización basada en ubicación. Dados los datos superiores que reciben de LAP, pueden analizar procesos de cadena de suministro por primera vez de forma holística, desde el proveedor al cliente. Esto es posible combinando datos basados en ubicación del gemelo digital con datos de sensores como temperatura, presión, y otros datos contextuales relacionados con pedidos. Esta transparencia de extremo a extremo es uno de los entregables más cruciales dentro de iniciativas de transformación digital.

Una clave para empoderar a las empresas para aprovechar plenamente los beneficios del Internet de las Cosas Industrial (IIoT) es el enfoque inigualable de KINEXON en interoperabilidad. Asegurando que el gemelo digital integre tecnologías a lo largo de todo el espectro de localización e integre sin problemas en la pila de software actual crea sinergias entre sistemas de software, usuarios, y procesos a lo largo de toda la cadena de suministro. KINEXON apunta a que su gemelo digital convierta silos tecnológicos en fuentes de datos que añaden valor, y permita casos de uso de fabricación inteligente a través de compartir e integrar datos.

No hay duda de que los gemelos digitales llegaron para quedarse, y 2020 fue un caso en punto para su valor en manufactura discreta. "En tiempos de disrupción económica y volatilidad de demanda, como experimentamos durante la pandemia de COVID-19, los Gemelos Digitales pueden ayudar a las empresas a desarrollar planes robustos y resilientes para sus cadenas de suministro y producción. Esa es una ventaja invaluable," dice Bentanfous de KINEXON. No es sorprendente que haya una tremenda trayectoria de crecimiento para el mercado de gemelos digitales. Antes de la pandemia, la investigación de Gartner encontró que el 13% de organizaciones implementando proyectos IoT ya usaban gemelos digitales, mientras que el 62% estaban either en proceso de establecer uso de gemelo digital o planeando hacerlo. Después de la pandemia, Gartner espera que para 2023, un tercio de empresas medianas a grandes que implementaron IoT habrán implementado al menos un gemelo digital asociado con un caso de uso motivado por COVID-19.[2] El mercado entero se pronostica alcanzar 48.200 millones USD para 2026.[3]

Top 5 Razones para Invertir en un Gemelo Digital Basado en Ubicación

1. Optimización de procesos y tiempo de producción acelerado

Los gemelos digitales basados en ubicación pueden aprovechar datos para incontables casos de uso IoT, incluyendo gestión de inventario, automatización de procesos, producción sin papel, track & trace, control automatizado de herramientas, operaciones AMR, búsqueda & hallazgo. Los datos no solo son una fuente clave para automatización sino también trazabilidad y la creación de hilo digital a lo largo de toda la cadena de suministro. Los gemelos digitales pueden ayudar a reducir desperdicio, retrasos, e ineficiencias aprovechando datos históricos y en tiempo real y para hacer predicciones futuras.

2. Evaluación de riesgo en tiempo real y mantenimiento predictivo

Los datos procesados por una plataforma de automatización basada en ubicación (LAP) son cruciales para la identificación de riesgos vis-à-vis trabajadores así como activos. En lugar de confiar en horarios de mantenimiento genéricos o periódicos, los gemelos digitales permiten mantenimiento predictivo, basado en condición. Esto previene tiempos de inactividad no deseados de máquinas, agiliza recursos, y mejora disponibilidad y fiabilidad de activos. Al mismo tiempo, tienen un tremendo potencial para seguridad de trabajadores, prevención de colisiones, y otras aplicaciones de seguridad en el lugar de trabajo.

3. Valor inmediato y ROI rápido

Un Gemelo Digital para cosas móviles es alimentado por datos de sistemas RTLS y otros de localización listos para usar. Sus hallazgos alimentan decisiones basadas en datos, ayudan a identificar cuellos de botella, y oportunidades de optimización.

Con una interfaz amigable para el cliente, proporcionan valor inmediato a nivel operativo sin cargar los sistemas TI u OT existentes.

4. Integración de todos los sistemas IoT

La interoperabilidad es un aspecto clave de una estrategia exitosa de transformación digital. El Gemelo Digital de KINEXON está diseñado para integrarse sin problemas en pilas de software existentes y procesar datos de cualquier fuente tecnológica. Sin demandas excesivas ni en TI ni en OT, habilita directamente la automatización basada en ubicación mientras proporciona entrada superior para otros procesos IoT y análisis de big data en software de terceros.

5. Preparar tu negocio para el futuro

Los gemelos digitales y la automatización basada en ubicación son la base para cosechar los beneficios de nuevas tecnologías de vanguardia como IA o machine learning. Como centro de automatización central, reducen silos tecnológicos y departamentales y fomentan la colaboración e innovación. Esto se vuelve cada vez más relevante al tener en cuenta la demanda de monitorización remota en tiempo real, solución de problemas, cooperación, y realidades laborales en un mundo cada vez más global y fragmentado.

Caso de Uso de Ejemplo:

Los Gemelos Digitales son valiosos a través de verticales industriales, pero automotriz y manufactura están entre los sectores clave para su uso:

—         Manufactura: 5% Más Velocidad en Línea de Montaje a través de Control Automatizado de Herramientas 

Un fabricante automotriz líder global ha estado aprovechando la plataforma de automatización basada en ubicación de KINEXON para control automatizado de herramientas a lo largo de la línea de montaje. La configuración automatizada de herramientas, la creación rápida y efectiva de geocercas, y la visualización digital ultra-precisa del proceso de montaje no solo han creado millones en ahorros, sino que también ayudaron a reducir errores manuales así como retiradas de productos. La solución de KINEXON para el fabricante multinacional de vehículos ha sido reconocida con múltiples premios de la industria.

—         Proveedor Automotriz: Ahorros Anuales y Aumentos de Productividad a través de Optimización de Flujo de Material

El proveedor automotriz líder Continental aprovecha el software de KINEXON para optimización de cadena de suministro y flujo de material. AGVs y cajas de picking están equipados con sensores RTLS cuyos datos se procesan en el gemelo digital. La solución no solo aumentó la utilización de AGV, también optimizó el aprovisionamiento y reposición de material mientras proporcionaba transparencia total sobre procesos intralogísticos. Más detalle en el espectro completo de soluciones está disponible en este caso de estudio.

Conclusión: Completa tu Transformación Digital con Gemelos Digitales Habilitados por Ubicación 

"Los datos de ubicación siguen siendo uno de los mayores recursos sin explotar para las empresas hoy. Al mismo tiempo, derivar valor real de aplicaciones IoT depende de datos precisos y fiables del universo 'Ubicación de las Cosas'," dice Bentanfous.

Invertir en gemelos digitales no es solo una decisión financiera razonable para la línea de fondo de hoy, establece a una empresa para mayores ahorros de costes a medio y largo plazo. Dada la reciente revolución de precios y la tasa de adopción creciente de diferentes tecnologías de localización como Ultra-Wideband (UWB) ultra-preciso para seguimiento en interiores o GPS para exteriores, el potencial para añadir valor a través de automatización basada en ubicación con un gemelo digital para cosas móviles está ahora listo y disponible para que toda empresa lo aproveche.

Jasmin Welter es la Gerente de Marketing B2B para la empresa tecnológica global KINEXON. Con KINEXON, Jasmin está impulsando la utilización de tecnologías de ubicación para automatización industrial basada en ubicación hacia adelante. Jasmin tiene más de 10 años de experiencia trabajando con y para empresas internacionales en las industrias de manufactura y logística, con un enfoque particular en fabricación inteligente y transformación digital. Puedes conectar con Jasmin en LinkedIn y seguir actualizaciones sobre automatización basada en ubicación aquí

[1] https://www.digitaltwinconsortium.org/initiatives/the-definition-of-a-digital-twin.htm
[2] https://www.gartner.com/en/newsroom/press-releases/2020-10-29-gartner-survey-reveals-47-percent-of-organizations-will-increase-investments-in-iot-despite-the-impact-of-covid-19-
[3] https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/digital-twin-market-225269522.html