La digitalización de la producción industrial, retos y ... · que con una plataforma en la nube integrada podría sacar provecho a aplicaciones como el aprendizaje automático (machine

Digitalización de la producción industrial

Retos y Oportunidades

Evolución industrial

¿Por qué debemos adoptar la Industria 4.0?

El objetivo de base de toda empresa o proyecto comercial es ganar dinero.

Ninguna empresa afrontará una inversión si no tiene este objetivo claramente demostrado.

Toda inversión tiene que tener su retorno económico.

¿La adopción de la Industria 4.0 tiene el ROI

o Retorno de inversión asegurado?


¿Cómo conseguir este Retorno de la Inversión?

• Ser más competitivo y perseguir una optimización de losprocesos productivos.

• Anticiparse y actuar de forma eficiente

• Comunicación más efectiva

• Actuación a la mayor brevedad

• Control centralizado del rendimiento de máquinas y líneasde producción


Lo que no se puede cuantificar no se puede supervisar

Lo que no se puede supervisar no se puede gestionar

Lo que no se puede gestionar no se puede optimizar

• Establecer un primer nivel de indicadores del procesoválidos (KPIs) para medir procesos

• Cuantificar, supervisar y gestionar el proceso productivocon el objetivo de optimizarlo

• Establecer indicadores• Captura de información fiable y en línea con el proceso


KPIs = SMART

• ESpecíficos (Specific)

• Medibles (Measurable)

• Alcanzables (Achievable)

• Relevantes (Relevant)

• Temporales (Timely), en el sentido de que seaposible hacer un seguimiento de su evolución en eltiempo.

OEE - Eficiencia Global

Concepto de Eficiencia y Eficacia

La Eficiencia mide la relación entre los recursos empleados y los resultadosobtenidos.

La Eficacia es el nivel de consecución de las metas.

Se pueden cumplir los plazos de entrega marcados por elcliente (alta eficacia) pero derrochando recursos (bajaeficiencia).

Se puede aprovechar 100% los recursos (alta eficiencia) perono cumplir los plazos (baja eficacia).

Ejemplo: Fabricación de un lote de piezas.

Cálculo del OEE o Eficiencia Global

El cálculo de la OEE permite visualizar de forma ponderada losfactores que disminuyen la capacidad de nuestro sistemaproductivo

• % de disponibilidad (D). “se está produciendo o se está parado”

• % de rendimiento (R). “se está produciendo a la capacidad máxima”

• % de calidad (Q). “se está produciendo según especificación técnica”

Ratio de medida de la productividad.

Proporciona una buena referencia del rendimiento de la producción.

OEE mide las pérdidas que se producen en el Sistema Productivo.

Tener el OEE conlleva contar con el complemento de una Gestión deParadas de máquina o Sistema de Gestión de Tiempo Inactivo (DTM).

Cálculo del OEE o Eficiencia Global

Beneficios de OEE y KPI

Beneficios al usar la información que proporciona unasolución OEE:

• Tiempos de parada reducidos• Control de costo operacional mejorado• Rendimiento mejorado• Reducción de los costos de mantenimiento• Mejora de la calidad de producto

El OEE se puede clasificar según el nivel de excelencia:

Gestión del OEE global

Características de OEE y KPIs asociados

La funcionalidad que proporciona un sistema OEE & DTM incluye:

• Captura del tiempo de parada, causas, contadores deproducción, velocidad de trabajo

• Información para el gestor de planta que permite el análisisdetallado y la clasificación de tiempo inactivo

• Pantallas de operador de alta visibilidad para seguimiento delproceso

• Cálculo de KPIs estándar y personalizados


Un valor OEE del 100% es en la práctica inalcanzable pero va aayudar a que trabajemos sistemáticamente en la mejoracontinua.

Incluso nos permite compararnos con las empresas de nuestroSector Industrial.


El OEE permite comparar entre sí:

o Máquinaso células productivaso líneas de produccióno turnos de trabajoo plantas productivas

Ejemplo de cálculo del OEE

La línea está en marcha 7 horas(disponibilidad del 87,5%) yfabrica una media de 27piezas/hora (rendimiento del97,6%)

Al finalizar del turno se hanfabricado 38 piezasdefectuosas (calidad del81,5%)

Medimos el OEE de una línea de producción, durante un turno de 8 horas, quetiene una capacidad productiva de 240 piezas/turno (30 piezas/hora).

Según los niveles de World Class, un OEE de 69,6%, estácalificado como Regular

Analizando los resultados, podemos acometer acciones de mejora.

Ejemplo de cálculo del OEE

Disponibilidad(D) 87,5% x Rendimiento(R) 97,62% x Calidad(Q) 81,5% = OEE

Analizando lo que supone mejorar el OEE solo en un 1%

¿Cuánto dinero ahorro mejorando el OEE?

Se elige el sistema de SmartFactory de Grupo Garatu concaptura de datos en planta de forja en caliente para:

• Obtener el valor del OEE

• Capturar más datos en tiempo real.

• Analizar los datos


ESTUDIO:

La sección dispone de 14 prensas en las que realizabanpiezas por un coste unitario de 27 euros.

Su capacidad productiva era de 30 piezas a la hora porprensa.

Partían de un OEE del 69,6%.



ESTUDIO:

La empresa analizó que el tiempo perdido provenía dediferentes paradas y velocidades de máquina reducidas enmomentos muy concretos del proceso productivo.


ACTUACIONES:

.

Mantenimiento de la Sección ajustó las prensas y se

modificó el procedimiento de trabajo que ocasionaba

problemas.

Logran mejorar en un 1% el OEE, quedando este en el

71.0%.



ACTUACIONES:

.

Una pequeña gran mejora que generó mas de 50€ de

ahorro por hora/prensa.

Multiplicado por los 2 turnos de 8 horas supuso un

ahorro de unos 1.500€ al día.

O lo que es lo mismo: 30.000€/mes.




18 meses posteriores a la instalación del software

Smart Factory, la empresa siguió analizando las causas

y realizando mejoras en las prensas y en el proceso en

general, logrando llevar el OEE de un 71% a un 73%.

Una mejora del 3% con un gran impacto en sus

resultados del ejercicio.

¡Hagamos las cuentas!

Infraestructura de servicios

La infraestructura de Servicios

Para adoptar la Industria 4.0, tenemos que definir qué servicios son necesariosy cómo podemos implementarlos en nuestra empresa.

Estos últimos años, gracias a la Virtualización, las empresas han transformadosus Salas de Servidores o CPDs internos.


Ahora nuestras empresas se hacen más competitivas.

• Optimizar el rendimiento

• La seguridad de explotación

• La disponibilidad de los servicios

• Reducción del coste de explotación


Beneficios de la Virtualización:

Modalidades de servicio

Modelos de servicio bajo los que se ofrece el Cloud en la Industria 4.0

La empresa que dentro de un plazo medio(5 a 10 años) no esté utilizando latecnología Cloud, tendrá un problema.

Principales modelos de servicio Cloud Computing en la Industria:


On-premises (on-prem)

El software local está instalado y se ejecuta en los servidores

localizados en la misma ubicación de la organización

IaaS (Infrastructure as a Service)

Provisión de sistemas físicos o hardware. Una de las principales

características es que los usuarios finales tienen un control total

sobre la infraestructura que esté contratada

PaaS (Platform as a Service)

Entornos de desarrollo desde los que los programadores crean,analizan y llevan a cabo las aplicaciones informáticas

SaaS (Software as a Service)

Se trata de proveer aplicaciones finales a las empresas que lascontraten a través de Internet, ya que estas se encuentran alojadasen la infraestructura del proveedor


Principales modelos de servicio Cloud Computing en la Industria:

Modelos de servicios de Cloud computing [Ludwig 2011]



¿Cómo quieres la pizza?

On-premisesCloud en local, donde tú lo haces todo,generas el Cloud y lo cargas decontenido.

IaaSLo que se contratas es la infraestructura,la ubicación, la partición de datos, ajustesde seguridad, copias de seguridad, etc.


PaaS:Te ofrece un entorno de desarrollo para tusaplicaciones. Los proveedores de Cloud teofrecen una plataforma de computación,por lo general incluyendo el sistemaoperativo, el entorno de ejecución dellenguaje de programación, bases de datos yservidor web.

SaaSEs el caso en el que contratas todo elServicio Cloud, desde la base hasta lasfuncionalidades asociadas.


Las compañías en EMEA (Europe, the

Middle East and Africa) están gestionando

la transición a la Industria 4.0.

Nos arroja cierta luz sobre en qué

tecnologías están invirtiendo para

continuar teniendo éxito en la era de los

datos.


La mayoría de las empresas están

actualmente implementando, o planean

implementar, nuevas estrategias de

innovación:

• El 62% tiene o planea implementar tecnología robótica.

• El 60% tiene o planea trabajar con inteligencia artificial.


Así mismo, se reconoce que es precisa unainfraestructura Cloud para dar vida a todas estastecnologías:

El 60% cree que una plataforma en la nubeempresarial ofrece a las organizaciones laoportunidad de sacar provecho a la innovacióncomo la robótica y la inteligencia artificial.


Grupo Garatu para Smart Factory

Infraestructura de Servicios ofertadas por Grupo Garatu para Smart Factory

Grupo Garatu tiene en su cartera de Servicios Cloud tantoOn-premises (on-prem) y SaaS (Software as a Service)

SaaS:

Los datos capturados en planta se procesan y la información que seprecise es gestionada por un Servidor Local y se envía a la nube deGRUPO GARATU a través de una API a través de este servidorlocal.


Los datos de estado, producción, rendimiento de lamáquina, etc., una vez procesados se enviaránencriptados (mediante HTTP, MQTT, HTTPS, TLS,) a laPlataforma IoT de Grupo Garatu.

Se almacenan en nuestra base de datos en la nube(un centro de datos de alta seguridad concertificación TIER GOLD IV, con una disponibilidadgarantizada del 99,995%)

¿Qué define a un centro de datos TIER IV?

• Disponibilidad 99,995%

• el centro de datos Tier IV debe contar con unaalta redundancia en todos los sentidos

• Refrigeración a través del suelo técnico.Temperatura siempre monitorizada de entre 18 y24ºC.


Adopción Industria 4.0

La situación actual en España

Las empresas de España también son conscientes de quedisponer de una plataforma Cloud integrada es la vía másadecuada para obtener el máximo provecho de lasaplicaciones de negocio.

Sin embargo, como asegura una amplia muestra de lasmismas, deben convivir con una infraestructura TI muyrígida, que podría estar frenando la innovación.


Así opina el 72% de los encuestados españoles frente al 60% de sushomólogos europeos.

• El 62% de los encuestados en el país afirma, según el estudio,que con una plataforma en la nube integrada podría sacarprovecho a aplicaciones como el aprendizaje automático(machine learning) frente al 60% de la media europea.

• También más españoles que resto de europeos, 64% versus56%, cree que esta infraestructura les permitirá desarrollarproyectos de inteligencia artificial.


Solo la robótica encuentra, entre los usuariosempresariales españoles, menor alcance que entre elpromedio de encuestados de otros países de nuestroentorno europeo (53% versus 61%).

El Cloud es un servicio que se ha comenzado a extender entrelas empresas recientemente.

Estadísticas de la Unión Europea ya en el año 2012 resalta laimportancia del Cloud para la economía de la UE y lasmedidas que se tomarían encaminadas a favorecer sudesarrollo.

En el caso de España hay casi un 20% de empresas que seencuentran utilizando ya el Cloud.


Por Comunidades Autónomas son Cataluña (24%), Ceuta (23%), País Vasco (23%),Madrid (23%) e Islas Baleares (20,5) las que hacen un mayor uso de estos servicios.


En Septiembre de 2013, IBM realizó un estudio sobre la situacióntecnológica de las empresas en el País Vasco, en un espectro deempresas mayoritariamente del sector industrial, y basado enencuestas telefónicas con cien CIO’s/Chief Information Officer(CIO’s).

Considera que las tendencias dominantes en los próximos años:

• el Cloud (48%)• la movilidad (35%)• la virtualización (31%)

Fuente: INFORME SOBRE LA SITUACIÓN TECNOLÓGICA DE LAS MEDIANAS EMPRESAS EN EL PAÍS VASCO


Ahorrar costes TI infraestructura, software,movilidad, virtualización

El proceso de implantación de tecnologíasCloud es una carrera de fondo


Con la llegada de la Internet aparece una nueva industriacentrada más en la demanda que en la oferta, adiferencia de las tres revoluciones industriales anteriores.

Esta Industria 4.0 aparece con la llegada de tecnologías

que son capaces de fusionar lo real con lo virtual.

Digitalización de la producción industrial

La Industria 4.0 tiene como principal objetivo adaptarse a losnuevos requisitos que marcan los clientes 4.0, es decir,

• Productos y servicios de mayor calidad al menor coste

• Que dispongan de un alto grado de personalización

• Que puedan obtenerse de forma inmediata, desdecualquier lugar

• Y que tengan un valor añadido

Flujo de la información en la Industria 4.0 – La interconexión

Concepto a retener: interconexión

Hay que aprovechar la comunicación entre los proveedores, lafábrica y los clientes para optimizar al máximo este procesoproductivo.

Ejemplo : gestión del stock del almacén

Es necesario contar con una serie de servicios y tecnologías de digitalización

Flujo de la información en la Industria 4.0 – La interconexión

Servicios y tecnologíasde digitalización

Servicios para la gestión y organización de las empresas

Servicios y tecnologías de digitalización en la Industria 4.0

Estos programas se hacen cargo dedistintas operaciones internas.

Desde producción a distribución oincluso recursos humanos.


ERP/Enterprise Resource Planning –Sistema de Planificación de recursos empresariales

Los sistemas ERP suelen suponer una gran inversión para las empresas,ya que aparte de la inversión inicial y el coste de su personalización,conlleva tiempo de ajuste, adaptación y aprendizaje por parte de losoperarios.

A pesar de ello, según una encuesta de Panorama Consulting de 2013,un 40% de las empresas que adquieren un ERP notan un aumento laproductividad.



El mercado ofrece 2 grandes grupos de tipos de ERPs:

• ERP VERTICAL: ofrece soluciones con un software especializado para determinada industria, y responde a necesidades puntuales.

• ERP HORIZONTAL: es el tipo de software que sirve para la administración de cualquier empresa y tiene posibilidades de configuración que permite personalizar la solución para un determinado caso.



Dentro de los ERP Verticales, Grupo Garatu cuenta con un ERP para la Gestión Integral de la Comercialización del GAS.

Es una potente herramienta que automatiza todos los procesos de una manera sencilla y que agiliza todas las operaciones que se requieren en el día a día.

Es totalmente modular, por lo que cada cliente puede elegir aquello que necesite ya que se integra en cualquier ERP, CRM, Big Data, programas de Contabilidad o Tesorería.


Ejemplo de ERP VerticalGestión Integral de la Comercialización del GAS


Ejemplo de ERP VerticalGestión Integral de la Comercialización del GAS

Pero la mayoría de los actuales sistemas ERP, no se encuentranadaptados para “asimilar” el volumen de datos que los dispositivos deplanta van a ser capaces de generar:

1. Porque los ERP no disponen de aplicaciones para comunicarse con elfireware de los dispositivos, y tampoco existen todavía estándares deintegración con plataformas IoT.

2. Porque la mayor parte de los ERP siguen trabajando con datosestructurados, sobre todo bases de datos relacionales, lo que limitala adquisición y posterior análisis de gran parte de la informacióngenerada.


Cada vez es más necesario introducir “inteligencia en la producciónindustrial”.

Integrando toda la información generada en la planta de producción yotros canales se agilizan los modelos de negocio, ganamos enflexibilidad y optimizamos los recursos de la forma más eficiente.

Smart Manufacturing se basa en el uso de las TI, el Big Data, lasinfraestructuras en la nube y los sistemas de detección y conectividadde las máquinas para generar nuevos servicios que mejoren la gestiónen todos los procesos industriales.


MES/Manufacturing Execution Systems – Sistema de Gestión de Planta

La captura de datos en planta permite:

• Control de la producción de la empresa en tiempo real• Situación de las máquinas• Existencias de productos• Tiempos empleados• Trazabilidad de los materiales• Etiquetado a pie de máquina

Datos actuales y fiables de todo el proceso productivo



La captura de toda la información de nuestra producciónnos permite analizar los datos y conocer el rendimiento delas instalaciones, incidencias, etc.…

De esta forma que podemos definir estrategias paramejorar la productividad, emprender acciones de mejoray reducir desechos.



Roturas de planificación de la producción = baja productividad

El Planificador de la Producción es un módulo avanzado para

realizar de manera sencilla las planificaciones de las Ordenes

de Fabricación.

Los algoritmos internos de los que está dotado el planificador

realiza todos los cálculos para aportar el máximo rendimiento

en la Producción.


Módulo de Planificación de la Producción - Una Orden después de la otra


Ventajas

• Cumplimiento de las fechas de servicio• Detectar desviaciones en tiempo real• Recalcular Fechas de Entrega• Reorganizar la planificación de la producción

fácilmente para evitar retrasos• Gestión de stocks con actualización en tiempo real




Funciones

• Enlace bidireccional con el ERP• Gestión en cascada de las Ordenes. “De proceso a proceso”.• Planificación y secuenciación de las OF semiautomática• Cierre de Orden desde Terminal Táctil. Envío de Información

(materias primas, unidades. fabricadas, OEE, etc.…) al ERP.• Pre-cierre de Ordenes pendientes de comprobación.• Modificación de la cola de ordenes desde el Secuenciador

con cambio inmediato en el Terminal Táctil del Operario.• Control del estado de las Ordenes en función de la eficiencia

real de la máquina.




Relación del sistema MES con el sistema ERP



Un sistema MES funciona como una extensión del sistemaERP, pero orientado a la planificación y ejecución de laproducción.

Los objetivos principales de un sistema MES son reducirlos tiempos y costes de fabricación

Las variables principales: tiempo empleado en cambios delote de productos en máquinas, tiempos de entrega,inventario de productos en curso y el papeleo entre turnos.




Comunicación ERP MES para concretar: cambios en lasórdenes de fabricación, ajustes en los parámetros de lasmáquinas, disponibilidad de materias primas, control decalidad, mantenimiento de máquinas, asignación deoperarios, etc.

Comunicación MES ERP para generar informes parala toma de decisiones empresariales.




Un sistema MES mejora también la calidad del producto y el servicio al cliente, ya que permite una respuesta rápida ante imprevistos e incidencias, gracias a la obtención de información estratégica de los procesos de producción en tiempo real.

Para implantar un sistema MES hacer análisis previo del modelo productivo.

Beneficios de la implantación del sistema MES

• Reducción de costes a través de la eliminación, total oparcial, del papel que se usa en los procesos productivos

• Los datos se integran vertical y bidireccionalmente, con loque mejora la transparencia de los procesos productivos

• Un sistema MES fomenta el trabajo de forma colaborativa yla gestión de la calidad de los productos fabricados



Factory View - Si disponemos de la información en tiempo real

¿por qué no mostrarlo?



Ventajas• Visualización rápida del Tiempo

Real• Implicación de todo el personal• Mejora de procesos y

productividad• Formación Continua



Funciones• Visualización de la productividad

por máquina• Pantallas de control del estado

de las máquinas en tiempo real• Personalización de Pantallas

informativas en planta• Consulta desde dispositivo

móvil fuera de la planta



Control estadístico del proceso productivo

El sistema captura y registra en tiempo real las variables yparámetros de fabricación de manera automática desdemáquinas o sistemas auxiliares

Todos los parámetros de fabricación van asociados a loseventos ocurridos durante su lectura.



Ventajas

• Reducción de las causas de Scrap/chatarra• Detección temprana de procesos fuera de Rango• Control de los Parámetros reales de Fabricación• Histórico de parámetros ideales de fabricación



Control estadístico del proceso productivo

Funciones

• Registro de parámetros y variables en tiempo real

• Generación de alertas o alarmas para variables fuera de rango

• Visualización en tiempo real de las variables en pantallas de gran formato

• Consulta del histórico de los registros• Asociación de los parámetros captados

en planta al producto fabricado



GMAO/Gestión del Mantenimiento asistido por ordenador

GMAO o CMMS: optimiza el proceso de mantenimiento de los equipos, activos y propiedades de una empresa.

Se utiliza para establecer un plan de mantenimientoóptimo asignando operaciones correctivas, preventivasy predictivas, así como programar y crear órdenes demantenimiento y registrar y comunicar su estado.


Los Programas GMAO suelen estar compuestos de varios módulos interconectados, que permiten ejecutar y llevar un control exhaustivo de las tareas habituales en los Departamentos de Mantenimiento como:

• Control de incidencias, averías, etc. formando unhistorial de cada máquina o equipo.

• Programación de las revisiones y tareas demantenimiento preventivo: limpieza, lubricación, etc.

• Control de Stocks de repuestos y recambios,conocido como gestión o Control de Almacén.

• Generación y seguimiento de las OT para los técnicosde mantenimiento.


GMAO/Gestión del Mantenimiento asistido por ordenador

Solución Smart FactoryTU PUERTA DE ENTRADA

A LA FABRICACIÓN INTELIGENTE

Solución personalizada para cada sector y cliente.Las soluciones abiertas dan al cliente la libertad de adaptar la plataforma a su forma de operar

Específicamente diseñada para la industria 4.0, permite extraer conocimiento de los datosgenerados por los procesos productivos a través de la interconexión de dispositivos de control dela maquinaria.

Solución SmartFactory de Grupo Garatu

La solución monitoriza el estado yrendimiento de la maquinaría, parael control, análisis y optimización dela capacidad productiva.

• Planificación de la producción• Captura de señales de

máquinas• Supervisión y control del

proceso productivo• Monitorización en tiempo

real

Especialmente diseñada para PYMEs


El sistema puede ser adaptado a todo tipo de maquinaria industrial (máquina-herramienta, líneas de producción automáticas) aportando inteligencia al análisis de datos.


Al ser una solución abierta, muestra las variables definidas por el cliente y que aportan un valor añadido a los flujos de trabajo de cara a planificar la producción,

controlar señales de máquinas y monitorizar el estado de la planta en tiempo real.

Un proceso integral para tu planificación avanzada de la producción:


Planificación de la producción:

Diseño y gestión de la carga de trabajo en planta, lo quefacilita conocer la carga de trabajo por máquina.

Captura de señales de máquinas:

Recpgida de datos provenientes de las máquinas paraanalizarlos y establecer variables control de la producción(KPI).

Control del proceso productivo:

Haciendo un seguimiento exhaustivo del control de los flujosproductivos se obtiene información sobre trazabilidad ycalidad de la producción de cada turno.

Monitorización en tiempo real:

Visualizando los datos de gestión de planta definidos, seoptimiza la producción y se reducen costes.

Conocer el ritmo de trabajo real sobre el planificado.

Solución SmartFactorypara optimizar el rendimiento

de la planta


Mejoramos los procesos productivos de diferentes áreas:

POLIVALENTEAdaptado a cada entorno productivo para sacarle el máximo partido

EVOLUTIVASin limitaciones y completamente escalable para que se adapte a necesidades actuales y futuras

VISUALInterfaz intuitiva para monitorizar la planta y detectar posibles mejoras

FLEXIBLESe definen junto con el cliente las variables que aporten un valor añadido a la producción

ACCESIBLEDesde donde quiera y disponible para el acceso de terceros, facilitando la comunicación con proveedores y clientes

SEGURAImplantación estricta de protocolos de seguridad para evitar filtraciones de información

ABIERTAIntegrable con los sistemas de información de la empresa como ERPs, CRMs y aplicaciones de gestión entre otros



La planta es gestionada por diferentes perfiles de usuarios que manejan diferenteinformación durante su turno de trabajo.

Agiliza el trabajo del responsable del mantenimiento de la planta:

• Identificación de la máquina conincidencia

• Causas y duración de las paradas• Detalle de la producción de la máquina• Identificación del operario

Personal de MantenimientoCaptura el número y tipo de parada para su estudio.

Operarios

Accederán a la información de las órdenes de fabricación (OF) establecidas para el turnodel operario. Algunas de las variables que el operario podrá visualizar:

• Número de piezas a producir• Número de piezas producidas por

turno• Retrasos en la orden de trabajo

(OT)• Producción del operario del turno

anterior• Siguiente orden de fabricación (OF)• Ubicación del material producido• Características del material

producido


Mandos intermedios

La planificación avanzada de las órdenes de trabajo por grupos de máquinas (o líneas deproducción), están a cargo de los mandos intermedios que podrán gestionar diversasvariables para mejorar procesos:

• Número de piezas producidas• Paradas en producción• Monitorización estado de las máquinas,

paradas y sus causas• Consumo eléctrico y de materiales• Eficiencia(OEE): disponibilidad, calidad y

rendimiento• Histórico de órdenes de trabajo (OT)• Futuras órdenes de trabajo• Calidad de las piezas• Trazabilidad de la producción• Supervisión y control de procesos (SPC)• Gestión de stocks• Gestión de alarmas• Partes de incidencias


Gestor de planta

Tendrá una visualización en tiempo real del estado de la planta productiva para tomarmedidas ante imprevistos y mejorar la productividad de ésta para reducir costes. Esteperfil de usuario podrá tener control sobre las siguientes métricas:

• Cuadros de mando (KPI)• Paradas de la producción y estudio

de su respectivo costo• Analítica de datos• Monitorización centralizada de la

planta en tiempo real• Calendario de producción• Consumo eléctrico de máquinas• Control de expedición de material


Responsable calidad

Estará a cargo del seguimiento y supervisión de la calidad para garantizar que laproducción se ajusta a los estándares de calidad fijados por la empresa. Algunas de lasvariables a analizar:

• Producción dentro de los parámetros• Alarmas en caso de detectar

tendencias anómalas• Captura de datos del proceso:

analizadores, máquinas de ensayos y temperaturas entre otros.


Captura de datos


Un sistema MES captura la información de planta de forma directa, fiable y a tiempo real

Un módulo de captura de datos es la solución clave para las industrias quequieran tener monitorizada en tiempo real su producción, optimizar sus procesosy minimizar errores.

En Euskadi 6 de cada 10 empresas aún no han implantado un módulo de capturade datos en planta.

¡No seas una de las 6!

Historia de la captura de datos en la planta de producción

Buses de campoFIELDBUS (bus de campo): tecnologías decomunicación y protocolos usados en automatizacióny control de procesos industriales.

El bus de campo comunica los sensores y actuadorescon sistemas inteligentes como los PLC y lasordenadores, de forma que la información que captanpueda recorrer el sistema de información de toda laplanta.



Medios de captura de datos de plantaEstudio sobre la utilización de Buses de Campo y Ethernet Industrial en el mundo

Otras ventajas importantes del uso de buses de camposon la rapidez para transportar Información, lafacilidad para administrar los elementos de la red y laflexibilidad para distribuir el control.



Medios de captura de datos de plantaEstudio sobre la utilización de Buses de Campo y Ethernet Industrial en el mundo

En la actualidad existen más de 15 buses industriales que se utilizan asiduamente.

Familia Ethernet:• Ethernet IP • Profinet• EtherCAT• Common Ethernet• PowerLink/EPL

Serial Interface:• RS232• RS422• RS485• HART• USB• SNMP• Bluetooth• CAN/CANopen• Devicenet• Profibus

Protocolos de domótica:• KNX• Dali• Lonworks

Modbus:• Modbus RTU • Modbus TCP• Modbus Plus/ASCII

Digital-inputsOPC-UAEtc.…



EtherNet/IP es ahora la red másampliamente instalada con un15%, seguida de PROFINET yPROFIBUS, ambas con un 12%.Las tecnologías inalámbricastambién son fuertes con unaparticipación de mercado del 6%.


INDUSTRIAL ETHERNET

Crecimiento impulsado por IIOT (Industrial Internet of Things)

Ha estado creciendo más rápido que los buses de campo tradicionales durante varios años y

ahora ha los ha superado. Con una tasa de crecimiento del 22%, representa el 52% del

mercado global en comparación con el 46% del año pasado. EtherNet/IP se ha convertido en

la red más grande con el 15% del mercado.

Le siguen PROFINET, EtherCAT, Modbus-TCP y Ethernet POWERLINK.

BUSES DE CAMPO – Se espera que sigan perdiendo cuota

A pesar de un aumento en la tasa de crecimiento del 6% (4 el año pasado), se espera que el

número de instalaciones de bus de campo disminuya constantemente en los próximos años.

El fieldbus dominante sigue siendo PROFIBUS con el 12% del mercado mundial total, seguido

de Modbus-RTU y CC-Link, ambos al 6%.



"Los creadores de máquinas y los

integradores de sistemas utilizan esta

tecnología para realizar arquitecturas de

automatización innovadoras.

Los usuarios pueden reducir el cableado y

crear nuevas soluciones para la conectividad

y el control, incluidas las soluciones Bring

Your Own Device (BYOD) a través de tabletas

o teléfonos inteligentes "

Fuente HMS



WIRELESS – Nuevas posibilidadesLas tecnologías inalámbricas también están creciendo en un 32% y representan el 6% del mercado

total. Dentro de Wireless, WLAN es la tecnología más popular, seguida de Bluetooth.

Casos prácticos:1. Planta de forjado de piezas en caliente

2. Planta de laminación de llantas

3. Sistema para el guiado de órdenes de trabajo

Planta que cuenta con 24 máquinas de prensa de forja en caliente (máquinas de producción independiente) para la industria de la automoción.

Prensas rápidas una pieza por minuto se conoce el ritmo de producción de las prensasLa situación de trabajo de la sección (abarca a un conjunto de máquinas) dependerá de un calendario de producción de planta (por máquinas si fuera necesario).

La información que se requiere captar en la planta:

• Seguimiento de las Ordenes de Fabricación• Cálculo de la OEE• Número de piezas calentadas• Número de Piezas forjadas o producidas• Tiempo de paro de las prensas• Consumo eléctrico de cada una de las prensas (horno de calentamiento)


CASO PRÁCTICO: Planta de Forjado de piezas en caliente1

Objetivos de este sistema básico de captación:

Visualizara el estado de cada prensa a tiempo real para el responsable de mantenimiento de la planta (paradas, tiempo de funcionamiento, …)

Medir el rendimiento de cada máquina para poder mostrarlo al gerente, jefe de producción, comerciales etc.

Se deberá conocer el número de piezas que se calientan en el horno y el número de piezas que se forjan, con eso se calcula la eficiencia de cada máquina.

El proyecto requería la instalación de contadores de energía a cada máquina y las lecturas de estos contadores de energía, lo que permitirá conocer el coste de producción de cada pieza y poder fijar márgenes de ventas más reales.



Así mismo, cada máquina cuenta con una planificación del trabajo en concreto (orden defabricación), a través de la incorporación de las órdenes de fabricación provenientes del ERP dela planta.

Permite seguir el estado de las OTs y determinar la fecha de término de cada lote, prepararcambios de utillajes y materiales si los hubiera, etc.

El primer objetivo: “Conocer el estado de cada prensa a tiempo real” permitirá conocer si la prensa está produciendo o si esta parada (en función de su situación por calendario), así como la producción diaria de la prensa.

Los datos de situación y producción se deben de obtener automáticamente.



Captura de datos:

• por el estado del motor de cada prensa se podrá conocer si está en marcha.• El número de piezas producidas se captará automáticamente de cada máquina, a través de

un fin de carrera, sensor o similar.• En caso de que haya una parada de la prensa, puede que exista un reconocimiento del

operario y la introducción o captura del tipo de parada.• Las prensas que estén en producción contarán con los siguientes tiempos:

o Tp : Tiempo de produccióno Tiempo que tarde en producir una pieza en condiciones normaleso Ta : Tiempo de prealertao Tiempo anterior a generarse una parada de la máquina

Con esta información captada de la planta, se quiere saber qué prensas están en marcha, cuantashoras lleva trabajando, cuando ha estado parada y el número de piezas que haya hecho (porturno/relevo, día, OT, etc.)



• Se deberá poder parametrizar los datos característicos de cada máquina (tiempo ycapacidad de producción) y el calendario de planta.

• El software tiene que ser simple para que sea manejado y entendido por operarios sinformación en el manejo de ordenadores y pantallas. Generalmente se usará el argotpropio de la planta (al que están acostumbrados a manejarse día a día).

• Existirá un paquete de informes generales e informes a medida, según el criterio yvisión de los diferentes responsables (mantenimiento, producción, gerencia, etc.)

• Se deberá poder visualizar el estado de la planta a tiempo real desde el exterior de lamisma.



Ejemplos básicos del estado de la planta:

La pantalla principal, muestra el estado general de las prensas (trabajando, sincalendario, en marcha, en alerta, parada, etc.…) y el número de piezas/día.

En el dibujo se muestra que la primera prensa (ID#1) está parada (señal del motor a cero). El resto de las máquinas en ON produciendo a ritmo prefijado.

Supongamos ahora que las máquinas (en el ejemplo todas) han sobrepasado su tiempo Tp sin producir una pieza (sirena azul destellante).

En esta pantalla hay que recoger también si se produce un error en la comunicación con el ordenador de captura de datos de planta y mostrarlo.

En el dibujo se muestran las prensas (en el ejemplo todas) que tienen un problema de comunicación (más de 30 segundos sin refrescar la comunicación)



• Se deberá poder acceder, pulsando sobre su icono, a la información detallada de cadaprensa para ese día y mostrará la información de producción y paradas ocurridas.

• Es necesario ligar la producción de las diferentes piezas a las órdenes de producciónde la planta.



El objetivo es conocer el ritmo y la hora aproximada de término de cada lote y poderprogramar las siguientes fabricaciones. Este paso conlleva un intercambio con el programade gestión que tenga la planta o la forma en que trabajen para gestionar su producción(que puede ser hasta con una hoja excel)

Elaboración del calendario:

• Rápido y sencillo de rellenar• Pantalla que recoge planificación

anual• Facilitar operación clic ratón:

(L)-Laborable *con otro clic encima se quita como laborable




CASO PRÁCTICO: Planta de Laminación de llantas

Laminación que requiere la automatización del proceso

2

1.- Generación de diferentes programas de laminación provenientes del ERP de la empresa

2.- Lanzamiento y seguimiento de dichos programas a producción

3.- Realizar el tracking del proceso a nivel de palanquillas/Bloom

4.- Sistema de gestión y renvío de Recetas para el set-point de la caja de laminación

5.- Captura de los datos significativos del proceso

6- Registro de paradas y su identificación (automática o manual)

7.- Actualización en línea del estado de los diferentes lotes del programa de laminación al ERP de la empresa


CASO PRÁCTICO: Planta de Laminación de llantas

Actuaciones

2

Generación del programa de laminación:


CASO PRÁCTICO: Planta de Laminación de llantas2

Supervisión y seguimiento del programa de laminación:


CASO PRÁCTICO: Planta de Laminación de llantas2

La empresa tiene una serie de procesos de montajes de mazos de cablecon diferentes conectores.

El operario encargado de montar estos cables recibe una orden porescrito del mazo de cables y los componentes que tiene que montar.

EL objetivo indicado por la empresa es evitar posibles errores en losprocesos manuales y eliminar el manejo de papel en la operación.


CASO PRÁCTICO: Sistema para el guiado de órdenes de trabajo3

Se propone una aplicación que recibe las ordenes de trabajo (OT) del ERP, lasmuestra en un terminal táctil situado en el puesto de trabajo del operario y lepermite cerrarlas una vez concluido el trabajo solicitado.



Para el montaje de la orden detrabajo abierta se propone unsistema de picking guiado poriluminación LED (pick2Light)



Subvenciones

Subvenciones 2018

GIPUZKOA INDUSTRIA 4.0:

• Proyectos dirigidos al desarrollo de nuevos productos, tecnologías o aplicaciones,destinados al mercado de la Fabricación Avanzada y de la Industria 4.0

INDUSTRIA DIGITALA:

• Proyectos relacionados con la incorporación de TEICs en PYMEs industrialesmanufactureras

BASQUE INDUSTRY 4.0:

• Implantación de TEICs aplicadas a la fabricación avanzada en I+D en empresasindustriales manufactureras

CIBERSEGURIDAD INDUSTRIAL:

• Incorporación de sistemas de protección ante ciberataques para entornos IT/OT(Information Technology/Operation Technology) en empresas industrialesmanufactureras

RENOVE MAQUINARIA:

• Incorporación de elementos productivos en el sector industrial

Ver catálogo ayudas Spri

http://www.spri.eus/es/ayudas/

Industria digitala

Subvenciones 2018

Ciberseguridad industrial

PDF ayudas Spri

Subvención del 30% (mediana empresa), 50% pequeña empresa sobre los gastos elegibles (consultoría, ingeniería, hardware y software)

La subvención máxima anual será de 18.000€ por proyecto

Limitaciones: hardware (4.500€), software (4.500€), gastos de consultoría (18.000€), para la realización de una o más actuaciones subvencionables a lo largo del ejercicio 2018

plazo abierto hasta septiembre

Subvención del 50% para proyectos de hasta 18.000€ para empresas industriales manufactureras.

Gastos subvencionables: consultoría, hardware y software

El plazo de realización del proyecto es de 12 meses

http://www.spri.eus/archivos/2018/03/pdf/AYUDAS-SPRI-2018-PRESENTACION-GRUPO-SPRI.pdf

Eskerrik asko!Muchas gracias por vuestro tiempo

Javier Arenales

[email protected]

https://development.grupogaratu.com/

mailto:[email protected]

https://development.grupogaratu.com/

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La digitalización de la producción industrial, retos y ... · que con una plataforma en la nube integrada podría sacar provecho a aplicaciones como el aprendizaje automático (machine