El problema de los $22’000 de coste de producción por minuto
septiembre 3, 2017
Ventajas de la Monitorización de Procesos en la Industria del Automóvil
El Internet de las cosas (IoT) se ha convertido en ineludible cuando hablamos de informes relacionados con tecnologías de la información. Cada dispositivo en el IoT se identifica por una dirección de Internet única, puede acceder a través de Internet e interactuar con sistemas de información conectados. Cada vez más y más dispositivos están conectados todos los días a Internet. Según el último estudio de la empresa Gartner, este año se finalizará con más de 8'000 millones de dispositivos conectados a nivel mundial, lo que representa un aumento del 31% en comparación con 2016. En 2020, se espera que el número de "cosas" conectadas llegue a los 20'000 millones. Estas cifras llevarán el gasto total en terminales y servicios a dos billones de dólares en 2017.
Por otro lado, no sólo se conectarán a Internet elementos de la vida cotidiana, sino también fábricas, maquinaria, instalaciones de producción o redes de sensores, cuyo término puede describirse como Internet Industrial de las Cosas (IIoT) o Industria4.0.
IIoT es un concepto que busca promover la optimización de la eficiencia operativa y la producción industrial, creando un mayor crecimiento y una mejora en las condiciones competitivas internacionales de las empresas. Las principales voces del sector consideran que la tendencia hacia la digitalización, incluyendo la interconexión inteligente de máquinas individuales e incluso instalaciones de producción completas, es una evolución natural del sector. Al mismo tiempo, muchos expertos, particularmente en el campo de la economía global, hablan de una nueva "revolución industrial".
De acuerdo con estudios realizados por diferentes medios, se espera que el mercado IIoT crezca a una tasa compuesta anual del 8% entre 2015 y 2020. Un factor clave que influye en este factor de crecimiento del mercado IIoT es la necesidad de aplicar técnicas de monitorización para equipamientos industriales y procesos con el fin de controlar su rendimiento y evitar el tiempo de inactividad no planificada en el ciclo de producción. Hay otros factores, como la necesidad de mejorar la eficiencia operativa en el proceso de producción, mejorar la seguridad de los trabajadores y de las fábricas y reducir el consumo de energía.
Por otro lado, no sólo se conectarán a Internet elementos de la vida cotidiana, sino también fábricas, maquinaria, instalaciones de producción o redes de sensores, cuyo término puede describirse como Internet Industrial de las Cosas (IIoT) o Industria4.0.
IIoT es un concepto que busca promover la optimización de la eficiencia operativa y la producción industrial, creando un mayor crecimiento y una mejora en las condiciones competitivas internacionales de las empresas. Las principales voces del sector consideran que la tendencia hacia la digitalización, incluyendo la interconexión inteligente de máquinas individuales e incluso instalaciones de producción completas, es una evolución natural del sector. Al mismo tiempo, muchos expertos, particularmente en el campo de la economía global, hablan de una nueva "revolución industrial".
De acuerdo con estudios realizados por diferentes medios, se espera que el mercado IIoT crezca a una tasa compuesta anual del 8% entre 2015 y 2020. Un factor clave que influye en este factor de crecimiento del mercado IIoT es la necesidad de aplicar técnicas de monitorización para equipamientos industriales y procesos con el fin de controlar su rendimiento y evitar el tiempo de inactividad no planificada en el ciclo de producción. Hay otros factores, como la necesidad de mejorar la eficiencia operativa en el proceso de producción, mejorar la seguridad de los trabajadores y de las fábricas y reducir el consumo de energía.
La porción de dispositivos semiconductores utilizados para el procesameinto de datos, aplicaciones con sensores y comunicaciones del IoT se fija un crecimiento rápido
La porción de dispositivos semiconductores utilizados para el procesamiento de datos y comunicaciones en el IoT como microcontroladores, procesadores embebidos o sensores, se c convertirá en un segmento de rápido crecimiento en el mercado global de semiconductores.La demanda de miles de millones de "cosas" se extenderá a lo largo de toda la cadena de valor, desde software y servicios, hasta dispositivos con semiconductores. Estas "cosas" impulsarán la enorme demanda de estos chips de procesamiento.
El crecimiento de la parte de semiconductores en el IoT vendrá impulsada principalmente por industrias que abarcan a los consumidores finales, y los campos industrial, médico y automotriz entre otros.
La industria del automóvil desempeña un papel fundamental en la demanda de dispositivos semiconductores para el Internet de las cosas a finales de la década. Una necesidad de conveniencia y vehículos cada vez más autónomos, está impulsando la enorme demanda de nuevos dispositivos semiconductores de silicio en el coche.
La importancia de la monitorización de procesos en la industria del automóvil
Con el objetivo de diferenciarse de sus competidores, mejorar la calidad de los productos y reducir los costes productivos, cada vez más y más OEMs y proveedores (Tier) se ven impulsados a construir la "fábrica inteligente". Todo debe estar bajo control.No sólo los grandes actores de esta industria, sino también los pequeños proveedores son desafiados diariamente para ofrecer a sus clientes el mejor producto al mejor precio. Los márgenes son muy justos y se requiere una alta flexibilidad que garantice las expectativas del cliente. Por todo esto, cada detalle en la cadena de fabricación puede desempeñar un papel fundamental. Los procesos de fabricación son, a primera vista, lo primero que nos viene a la mente, pero también toda la cadena logística, desde la recepción de la materia prima hasta la entrega del producto final, o las pruebas de laboratorio y el área de desarrollo de productos forman parte de este rompecabezas. Incluso los sistemas de TI de fábrica o la gestión del suministro de energía son cruciales para que todo funcione como se espera. Hoy en día, en las instalaciones de producción hay muchos elementos que difieren de los bien conocidos sensores, que asimismo deberían estar bajo supervisión monitorizada, tales como PCs industriales, PLCs, bases de datos, buses de datos industriales, SAI u otros elementos de red (routeres, switches , etc.).
Cuando hablamos de "fábrica inteligente" o "producción inteligente", la cadena de fabricación es el segmento que más desafíos conyeva. Independientemente del proceso de fabricación específico, existen miles de variables que pueden influir en la calidad del producto final o en el rendimiento de la línea / máquinaria. Pero, ¿cuáles de esas variables son realmente importantes y cuáles no?
Es muy importante distinguir cuáles son las variables más importantes que aportan valor añadido a la cadena de fabricación y al cliente, y controlarlas. Históricamente, las empresas han optado por implementar soluciones SCADA para el control de sus procesos de fabricación. Aunque SCADA es un sistema muy robusto y comunmente aceptado dentro de la comunidad industrial, con la llegada del IIoT, otros sistemas de control distribuido (DCS) se han repartido parte del pastel ya que las soluciones basadas en plataformas SCADA se ha vuelto menos flexibles y notablemente más caras que las soluciones actuales que propone el IoT e IIoT.
La gran ventaja de los sistemas orientados al IIoT de hoy es la gran variedad de soluciones que ofrecen, y simplemente estamos viendo la cabeza del iceberg. El mercado actual ofrece múltiples opciones, incluso las de software de código abierto (Open Source), que permiten recopilar fácilmente datos en tiempo real y mostrarlos en tableros dinámicos completamente personalizables. Esto proporciona una gran ventaja a las empresas, ya que no se limitan a una única solución de un fabricante, sino que tienen toda la gama disponible, siendo posible incluso integrar varios sistemas DAQ con una herramienta centralizada.
La ventaja de estos sistemas radica también en su flexibilidad. Los sistemas en red deben seguir siendo flexibles para poder reaccionar rápidamente a los cambios. Como resultado de la apertura de los sistemas de monitorización de hoy, los sistemas de producción pueden escalarse y expandirse más fácilmente. Las redes se pueden configurar de forma individual y flexible con unos pocos clics de ratón. Los sensores o Endpoints pueden agregarse a la red o desplazarse fácilmente de un punto a otro con pocos o ningún impacto para el fabricante ni para la plataforma de monitoreo centralizada. A través de estándares de comunicación industrial, la información es recopilada por "coordinadores" estratégicos dentro de la fábrica y transmitida a la plataforma de monitorización central.
La plataforma centralizada gestiona los datos y las acciones a realizar. Integra redes más allá de los niveles de jerarquía, desde el sensor en la producción hasta el teléfono inteligente a nivel empresarial. Los datos de producción pueden transferirse directamente al sistema ERP de la empresa, o almacenarse en la nube.
Un punto clave cuando hablamos de industria automotriz es la Calidad. Hoy en día todo el mundo habla de calidad y "vende" calidad a sus clientes o al consumidor final. En realidad, la calidad y los costes están muy interrelacionados, por lo que los fabricantes de automóviles luchan por lograr sus mejores resultados en ambos aspectos. Una de las ventajas de la monitorización es su contribución a ambos factores, ayudando al fabricante a identificar el punto exacto donde conducir una acción antes de que algo salga mal, lo cual repercute indirectamente en el costo final del producto (incidentes de menor calidad ayudan a una mejor Línea o rendimiento de la máquina - OEE - por lo tanto mejores tasas de costo). También ayuda en las auditorías de calidad y temas relacionados con la trazabilidad de productos o equipamiento, siendo el fabricante capaz de obtener todos los datos históricos importantes de la máquina / proceso con tan sólo unos clics de ratón.
El mantenimiento es también uno de los campos con más desafios y mucho potencial de mejora que podemos tener dentro de la industria automotriz. Los costos de mantenimiento son muy altos y es muy importante tratar de minimizarlos, y también evitar los accidentes de la máquina que afectan a toda la cadena de fabricación. El mercado emergente del mantenimiento predictivo muestra un crecimiento creciente a medida que las estrategias de mantenimiento pasan de lo que se conoce como mantenimiento basado en la condición (mantenimiento preventivo) a mantenimiento predictivo basado en análisis y en el IoT. La transición hacia el mantenimiento predictivo está impulsada principalmente por las nuevas plataformas de monitoreo del IoT, almacenamiento en la nube seguro de bajo costo y proveedores analíticos que ofrecen modelos de datos dinámicos. Se prevé que el mantenimiento predictivo, un mercado de 1,5 millones de dólares en 2016, crezca a 11 millones de dólares en 2022.
Del mismo modo, la seguridad juega un papel importante dentro de esta ecuación. Como resultado de cada vez más sistemas en red y la integración de diferentes dispositivos, es necesario hacer la producción de TI más transparente para el exterior. Esto consecuentemente también conduce a más lagunas de seguridad y puntos de ataque que se abren. Las tecnologías y conceptos de seguridad integrados, como Security by Design, pueden ayudar a crear operaciones seguras de producción.
En la actualidad la mayoría de las fábricas no están orientadas hacia el IIOT y todavía hay un largo camino por recorrer. De todos modos, el cambio tecnológico y las influencias económicas están presionando duro para alcanzar este objetivo, y hay un futuro muy interesante y prometedor por delante de nosotros. ¡Vamos a por ello!
La plataforma centralizada gestiona los datos y las acciones a realizar. Integra redes más allá de los niveles de jerarquía, desde el sensor en la producción hasta el teléfono inteligente a nivel empresarial. Los datos de producción pueden transferirse directamente al sistema ERP de la empresa, o almacenarse en la nube.
Un punto clave cuando hablamos de industria automotriz es la Calidad. Hoy en día todo el mundo habla de calidad y "vende" calidad a sus clientes o al consumidor final. En realidad, la calidad y los costes están muy interrelacionados, por lo que los fabricantes de automóviles luchan por lograr sus mejores resultados en ambos aspectos. Una de las ventajas de la monitorización es su contribución a ambos factores, ayudando al fabricante a identificar el punto exacto donde conducir una acción antes de que algo salga mal, lo cual repercute indirectamente en el costo final del producto (incidentes de menor calidad ayudan a una mejor Línea o rendimiento de la máquina - OEE - por lo tanto mejores tasas de costo). También ayuda en las auditorías de calidad y temas relacionados con la trazabilidad de productos o equipamiento, siendo el fabricante capaz de obtener todos los datos históricos importantes de la máquina / proceso con tan sólo unos clics de ratón.
El mantenimiento es también uno de los campos con más desafios y mucho potencial de mejora que podemos tener dentro de la industria automotriz. Los costos de mantenimiento son muy altos y es muy importante tratar de minimizarlos, y también evitar los accidentes de la máquina que afectan a toda la cadena de fabricación. El mercado emergente del mantenimiento predictivo muestra un crecimiento creciente a medida que las estrategias de mantenimiento pasan de lo que se conoce como mantenimiento basado en la condición (mantenimiento preventivo) a mantenimiento predictivo basado en análisis y en el IoT. La transición hacia el mantenimiento predictivo está impulsada principalmente por las nuevas plataformas de monitoreo del IoT, almacenamiento en la nube seguro de bajo costo y proveedores analíticos que ofrecen modelos de datos dinámicos. Se prevé que el mantenimiento predictivo, un mercado de 1,5 millones de dólares en 2016, crezca a 11 millones de dólares en 2022.
Del mismo modo, la seguridad juega un papel importante dentro de esta ecuación. Como resultado de cada vez más sistemas en red y la integración de diferentes dispositivos, es necesario hacer la producción de TI más transparente para el exterior. Esto consecuentemente también conduce a más lagunas de seguridad y puntos de ataque que se abren. Las tecnologías y conceptos de seguridad integrados, como Security by Design, pueden ayudar a crear operaciones seguras de producción.
Conclusión
No se trata de la cantidad sino de la calidad de los datos, la forma en que los tratamos y los utilizamos. En la era del IoT y del IIoT debemos ser capaces de distinguir entre lo que se necesita y aporta valor añadido a lo que es "nice to have". Si somos capaces de ser conscientes de eso, la monitorización se convierte en una herramienta muy poderosa.En la actualidad la mayoría de las fábricas no están orientadas hacia el IIOT y todavía hay un largo camino por recorrer. De todos modos, el cambio tecnológico y las influencias económicas están presionando duro para alcanzar este objetivo, y hay un futuro muy interesante y prometedor por delante de nosotros. ¡Vamos a por ello!
CTO & TECHNICAL DIRECTOR
Experto en monitorización industrial y analítica de datos.
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