‘Manufacturing Intelligence’: la fábrica conectada es una realidad
Se hace difícil encontrar períodos en que la industria haya tenido que afrontar desafíos tan profundos y frecuentes como los ocurridos en los últimos años. Las crisis sucesivas originadas por la pandemia y el conflicto en Ucrania conllevan cambios de paradigma en muchos aspectos. Las cadenas de suministro se han manifestado frágiles, poco robustas ante interrupciones de las comunicaciones y afectadas por factores geopolíticos no contemplados previamente en su diseño. La sostenibilidad adquiere un papel nuclear, tanto por el grito de un planeta deteriorado, con el imparable cambio hacia modelos respetuosos con el medio ambiente, como por el alto coste de la energía y su impacto en los márgenes.
Estamos instalados en un cambio permanente donde una de las claves para competir se encuentra en la adaptación-optimización de los procesos en tiempo real y en la incorporación de herramientas que permitan anticipar decisiones. Esta capacidad de anticipación, sólo puede ser desarrollada si se contempla la cadena de valor en su conjunto, por lo que los cambios a incorporar afectan a varios eslabones.
¿Qué nos demanda el mercado? Los futuros lanzamientos atenderán cada vez con más frecuencia, a nuevos modelos de negocio, por lo que las etapas de innovación y diseño deben incorporar sistemas digitales ágiles y colaborativos, y que además integren informaciones relativas a la experiencia de usuario. Respecto a los productos que fabricamos, tienen una componente física y otra digital asociada a cada unidad. Esta componente digital se transfiere a través de la cadena de valor configurando de forma inteligente los procesos aguas abajo.
¿Cómo se ve afectada la planta productiva? Se hace necesario dar respuesta a nuevas exigencias de flexibilidad y reactividad por lo que hay que introducir cambios relevantes. El modelo se apoya en células avanzadas de fabricación, que integran lo físico y lo digital. Conseguimos un dominio profundo del proceso que minimiza o elimina la necesidad de controlar la calidad del producto. Máquinas, personas, productos y procesos se comunican estrechamente en una cyber-fábrica conectada en tiempo real a los sucesos que están ocurriendo.
Incorporamos sistemas de automatización flexible que nos permiten acercarnos al tiempo de cambio cero. El proceso se optimiza y reconfigura, siendo capaz de adaptarse a las características concretas de cada pieza, trabajando al mismo tiempo con altos requisitos de robustez, eliminando la variabilidad. Además de la automatización convencional, debemos valorar, siempre que sea posible, la incorporación de robots humanoides que trabajan codo a codo con el equipo humano de la célula.
Los modelos de planificación centrados en la saturación de la capacidad productiva o en previsiones de la demanda ya no son suficientes. Se requiere la implantación de algoritmos predictivos de scheduling, integrados con la cadena logística de forma que ante el pronóstico de aparición de eventuales incidentes que afecten al cumplimiento de las entregas, se dispara la propagación de alarmas a toda la cadena de valor. La logística interna de la planta funciona conectada con los procesos productivos, permitiendo una sincronización (PULL) para el suministro de componentes. Los flujos de proceso en planta se reconfiguran en tiempo real atendiendo al punto de operación actual y a cuellos de botella móviles.
La tensión y robustez necesaria en las operaciones requiere de altísimos niveles de disponibilidad y fiabilidad de los medios productivos, por lo que las técnicas de mantenimiento convencionales no son del todo suficientes y se hace necesaria la monitorización en tiempo real del estado de salud de los activos y el despliegue de sistemas de mantenimiento prescriptivo, que proponen o aplican soluciones que evitan la aparición de fallos y averías.
Los procesos de gestión son soportados mediante sistemas inteligentes que monitorizan de forma integrada la realidad compleja de la planta, incorporando utilidades intuitivas que permiten identificar la causa raíz de los problemas, asistiendo de forma activa la toma de decisiones. Entregamos un producto físico más su componente digital, por lo que la operación se realiza exenta de papel de forma que la información del proceso queda asociada automáticamente al ADN digital de cada pieza. La integración estrecha entre el mundo físico y el digital en la fábrica conectada, requiere que las capas de IT y OT colaboren íntimamente relacionadas.
Los dispositivos IOT integrados en las células transfieren información en tiempo real a las lógicas modelizadas en los sistemas IT. Estos últimos, utilizando herramientas machine learning para la generación de gemelos virtuales, pronostican futuras situaciones y toman decisiones que afectan a la operativa física en planta, enviando nuevos comandos de regulación a las máquinas.
No debemos caer en el error de visualizar una smart factory sólo como el despliegue de una amalgama de tecnologías en planta. La fábrica conectada debe tener un alma, que sólo se consigue mediante una simbiosis sutil entre los componentes que la integran. Es tecnológica, haciendo un uso intenso de sistemas digitales y de fabricación. Promueve un nuevo modelo de conocimiento, orientado a entender de forma profunda los procesos. Es flexible y se adapta a entornos cambiantes. Es sostenible, desplegando el vector ECO en todas las operaciones.
Finalmente, es humana, enfocada en empoderar las capacidades de los equipos, creando un lugar agradable para el trabajo, donde las personas siguen siendo los protagonistas.
Frente a aproximaciones productivas enfocadas a detectar y corregir problemas, la fábrica conectada construye un modelo orientado a la anticipación. Una palanca competitiva clave en el cambiante panorama actual.