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Hoy en día, la automatización industrial se ha apoderado del proceso de producción en las industrias y es muy difícil imaginar una línea de producción sin sistemas de automatización.

Hay varios factores que conducen a la implantación de sistemas de automatización en la producción industrial, como la exigencia de productos de alta calidad, las altas expectativas de fiabilidad de los productos, la producción de grandes volúmenes, entre otros factores.

Desde la época de la revolución industrial en Gran Bretaña, siempre se ha hecho un gran esfuerzo para desarrollar técnicas avanzadas que ayuden a las personas en las diferentes tareas de producción.

En este artículo, descubriremos los conceptos generales de automatización industrial, cuáles son las ventajas de su implantación, los diferentes tipos de sistemas de automatización, los niveles de un sistema típico, entre otros más detalles, para que tengas un conocimiento lo más amplio posible de por qué deberías implantarlo en tu empresa.

¿Quién invento la automatización industrial? Breve historia.

Este término nace en la década de 1940 en la conocida empresa de automóviles Ford Motor Company, aplicado a la manipulación automática de piezas en los procesos de trabajo del metal.

El concepto de automatización industrial adquirió un significado más amplio con el desarrollo de la cibernética por parte del matemático estadounidense Norbert Wiener. A través de la cibernética, Wiener anticipó la aplicación de los ordenadores a las tareas de fabricación.

Durante los años 50 y 60 causó alarma social al sugerir, de forma errónea, que la maquinaria automática conduciría al desempleo masivo. Pero la automatización no se introdujo tan rápido como se preveía, y otros factores económicos y antecedentes han creado nuevas oportunidades en el mercado laboral.

La evolución de la automatización industrial llegó a partir de tres tendencias tecnológicas interrelacionadas:

• El desarrollo de maquinaria automática para las operaciones de producción,
• La introducción de equipos electromecánicos para mover materiales y piezas de trabajo durante el proceso de fabricación
• El perfeccionamiento de los sistemas de control para regular la producción, la manipulación y la distribución.

Durante los años 80 y 90, las empresas estadounidenses realizaron importantes inversiones en equipos de procesamiento de información. Estos avances permitieron a los fabricantes estadounidenses concentrarse en la producción de «nichos», es decir, en suministrar a un segmento limitado del mercado un producto especializado y responder con celeridad a los cambios en la demanda del mercado.

En la cadena de montaje de automóviles, la producción de nichos permite fabricar muchos coches con diferentes opciones en la misma cadena de montaje, con ordenadores controlando un sistema para garantizar que los elementos adecuados irán en cada coche por separado.

Otros avances en la automatización crearon dos nuevos campos: el diseño asistido por ordenador (CAD) y la fabricación asistida por ordenador (CAM)

En cierto sentido, el CAD/CAM permite que el sistema de producción en masa fabrique artículos personalizados. La maquinaria puede adaptarse a un producto concreto mediante la programación informática, lo que permite trabajar en lotes pequeños que antes sólo se conseguían con la producción en masa de objetos homogéneos.

La automatización no sólo da flexibilidad a la producción, sino que también puede reducir los costosos plazos de entrega a los que se enfrenta el cambio de un modelo de producción a otro, y puede controlar los inventarios para proporcionar un flujo continuo de materiales sin necesidad de tener grandes stocks almacenados o grandes inversiones en piezas de repuesto.

Estas eficiencias reducen los costes de producción y ayudan a explicar la creciente fuerza en los mercados mundiales de los japoneses, que fueron los primeros en introducir esta práctica. La automatización también ha fomentado el desarrollo de la ingeniería de sistemas, la investigación de operaciones y la programación lineal.

La automatización aún no ha alcanzado un nivel de producción robotizada al completo. La primera generación de robots industriales sólo podía realizar tareas sencillas como la soldadura.

Para superar esa singularidad, los informáticos e ingenieros empezaron a desarrollar robots con mayor sensibilidad para mejorar sus prestaciones. Aunque se han hecho progresos, está claro que hay que contar con seres humanos para respaldar a los robots y mantener su productividad.

¿Qué es la automatización industrial y en qué consiste?

Por su parte, la automatización industrial da un paso más allá de la mecanización que suele utilizar un mecanismo de maquinaria determinado ayudado por operarios humanos para realizar una tarea. En la realidad, esta mecanización es la operación manual de una tarea utilizando maquinaria motorizada que depende de la toma de decisiones humanas.

Por otro lado, la automatización sustituye la participación humana por el uso de instrucciones de programación lógicas y maquinaria eficaz.

En definitiva, el significado de automatización industrial es la sustitución del pensamiento humano por ordenadores y máquinas. La palabra automatización tiene el significado de «un mecanismo que se mueve por sí mismo», que deriva de las palabras griegas auto y matos, donde auto significa automático y matos significa movimiento.

Resumiendo, la automatización industrial puede definirse como el uso de tecnologías establecidas y dispositivos de control automático que dan como resultado el funcionamiento y el control automático de los procesos industriales sin una intervención humana significativa y logrando un rendimiento superior al del control manual.

Estos dispositivos de automatización incluyen autómatas programables, ordenadores industriales, sistemas de control distribuido (DCS), Sistemas SCADA, entre otros y tecnologías que abarcan las diferentes redes de comunicación industrial.

Por lo que, la automatización industrial facilita el aumento de la calidad del producto, la fiabilidad y la tasa de producción, al tiempo que reduce los costes de producción y diseño mediante la adopción de tecnologías y servicios nuevos, innovadores e integrales.

¿Cómo funciona la automatización industrial?

Los sistemas de automatización industrial pueden ser muy complejos por naturaleza, ya que cuentan con un gran número de dispositivos que funcionan de forma sincronizada con las diferentes tecnologías de automatización.

El esquema siguiente describe la disposición jerárquica de un sistema de automatización industrial típico, formado por diferentes niveles jerárquicos que luego se describen con mayor atención para que conozcas el funcionamiento y los dispositivos que actúan en cada uno de los niveles.

Nivel de campo

Es el nivel más bajo de la jerarquía de automatización que incluye los dispositivos de campo como sensores y actuadores. La principal tarea de estos dispositivos de campo es transferir los datos de los procesos y las máquinas al siguiente nivel superior para su supervisión y análisis.

También incluye el control de los parámetros del proceso a través de los actuadores. Por ejemplo, podemos describir este nivel como los ojos y los brazos de un proceso concreto.

Los sensores convierten los parámetros en tiempo real, como la temperatura, la presión, el caudal, el nivel, etc., en señales eléctricas. Estos datos de los sensores se transfieren al controlador para supervisar y analizar los parámetros en tiempo real. Algunos de los sensores son el termopar, los sensores de proximidad, los RTD, los caudalímetros, etc.

Por otro lado, los actuadores convierten las señales eléctricas (de los controladores) en medios mecánicos para controlar los procesos.

Las válvulas de control de flujo, las válvulas solenoides, los actuadores neumáticos, los relés, los motores de corriente continua y los servomotores son ejemplos de actuadores.

Nivel de control

Este nivel consta de varios dispositivos de automatización como máquinas CNC, PLC, robots industriales etc., que adquieren los parámetros del proceso a partir de varios sensores.

Los controladores automáticos accionan los actuadores a partir de las señales de los sensores procesados y el programa o la tecnología de control.

Los autómatas programables (PLC) son los controladores industriales más utilizados y robustos, capaces de ofrecer funciones de control automático a partir de las entradas de los sensores.

Se compone de varios módulos como la CPU, las E/S analógicas, las E/S digitales y los módulos de comunicación. Asimismo, permiten al operario programar una función o secuencia de control para realizar determinadas operaciones automáticas en el proceso.

Nivel de supervisión y control de la producción

En este nivel, los dispositivos automáticos y el sistema de supervisión facilitan las funciones de control e intervención, como la Interfaz Humano-Máquina (HMI), la supervisión de diversos parámetros, el establecimiento de objetivos de producción, el archivo histórico, la configuración del arranque y la parada de la máquina, etc.

En este nivel se suelen utilizar HMI de sistemas de control de distribución (DCS) o de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA).

Nivel de información o empresarial

Es el nivel superior de la automatización industrial que gestiona todo el sistema de automatización. Las tareas de este nivel incluyen la planificación de la producción, el análisis de clientes y productos, los pedidos y las ventas, etc. Por tanto, se ocupa más de las actividades comerciales y menos de los aspectos técnicos.

Por otro lado, hay que destacar las redes de comunicación industrial en los sistemas de automatización industrial, ya que transfieren la información de un nivel a otro.

Por lo tanto, están presentes en todos los niveles del sistema de automatización para proporcionar un flujo continuo de información. Esta red de comunicación puede ser diferente de un nivel a otro. Algunas de estas redes son Ethernet, PROFINET, PROFIBUS, Modbus, DeviceNet, etc.

De la jerarquía anterior podemos concluir que hay un flujo continuo de información desde el nivel alto al nivel bajo y viceversa. Si asumimos esta forma gráfica, es como una pirámide en la que a medida que subimos, la información se agrega y mientras bajamos, obtenemos información detallada sobre el proceso.

Tipos de sistemas de automatización industrial

La automatización industrial se emplea hoy en día en multitud de sectores, con sistemas automatizados que realizan todo tipo de tareas, desde la fabricación hasta el funcionamiento de un cajero automático.

El nivel de complejidad e interacción humana con un sistema automatizado varía según la aplicación. Aunque existen innumerables aplicaciones para soluciones de automatización industrial, casi todas se pueden clasificar en cuatro tipos destacados.

• Sistema de automatización fijo
• Sistema de automatización programable
• Sistema de automatización flexible
• Sistema de automatización integrado

Sistema de automatización fijo

En un sistema de automatización fijo, el equipo de producción es estable con un conjunto determinado de operaciones o tareas y rara vez hay cambios en estas operaciones. El sistema de automatización fija suele utilizarse en procesos de flujo continuo, como cintas transportadoras y sistemas de producción en masa.

Sistema de automatización programable

En el sistema de automatización programable, la secuencia de operaciones y la configuración de la maquinaria pueden modificarse mediante controles electrónicos.

Este sistema requiere una cantidad significativa de tiempo y esfuerzo para programar de nuevo las máquinas y suele utilizarse en la producción de procesos por lotes.

Sistema de automatización flexible

Un sistema de automatización flexible suele estar siempre controlado por ordenadores y suele implantarse cuando el producto varía con frecuencia.

Las máquinas CNC son el mejor ejemplo de este sistema. El código que el operario da al ordenador es único para un trabajo concreto y, basándose en el código, la máquina adquiere las herramientas y el equipo necesario para la producción.

Sistema integrado de automatización

Un sistema integrado de automatización es un conjunto de máquinas, procesos y datos, todos ellos trabajando de forma sincronizada bajo el mando de un único sistema de control para implementar un sistema de automatización de un proceso de producción.

El CAD (diseño asistido por ordenador), el CAM (fabricación asistida por ordenador), las herramientas y máquinas controladas por ordenador, los robots, las grúas y las cintas transportadoras se integran mediante una completa programación y control de la producción.

¿Por qué es tan importante la automatización industrial?

El sector industrial se enfrenta a muchos cambios tecnológicos que han aumentado la demanda urgente de productos y servicios de primera calidad que sólo pueden ser suministrados por un alto nivel de productividad. Esta exigencia requiere sistemas de ingeniería de procesos, fabricación en serie y automatización industrial.

Por lo tanto, la automatización industrial desempeña un papel clave en la solución de los requisitos de producción de las empresas. Es muy significativa para afrontar las tareas de:

• Globalización: El mercado global exige los mejores servicios y productos
• Productividad: Las empresas que utilizan la automatización de procesos mejoran su eficiencia produciendo un mayor número de productos. En realidad, los factores clave son los costes, el tiempo y la calidad.

En un mundo en constante aceleración tecnológica, es de suma importancia lograr niveles cada vez mayores de eficiencia y productividad en la planta, manteniendo o aumentando los beneficios y la calidad.

En definitiva, la automatización industrial está vinculada de lleno a estos objetivos, ya que la coordinación y la supervisión de su producción son componentes clave para alcanzar sus objetivos.

Empezando por la calidad

Si quieres producir artículos de calidad, debes empezar con materias primas que tengan una forma consistente y estén libres de defectos. Para verificar que estas materias primas cumplen sus estándares, se ha de emplear a personal de verificación para supervisar y hacer un seguimiento del estado de la calidad o implantar un sistema automatizado para llevar a cabo esta tarea.

Los sistemas de visión artificial y medición, los sensores y los PLC vinculados a ordenadores que disponen de software de registro de datos pueden ejecutar esta laboriosa y larga tarea con facilidad. Al utilizar sistemas de automatización, se garantiza un mayor nivel de inspección de la calidad y los recursos humanos quedan libres para ocuparse de otros proyectos.

Pasos siguientes

Estos materiales recién inspeccionados deben pasar ahora a las etapas de producción o almacenamiento de su proceso, lo que significa que deben ser catalogados, etiquetados, trasladados y colocados en la ubicación adecuada para la siguiente etapa.

Esto puede hacerse con trabajos manuales, lo que requiere esfuerzo humano y mano de obra, o puede hacerse con sistemas RFID, etiquetado con códigos de barras y cintas transportadoras equipadas con controles de supervisión y programación por software. Estos sistemas aumentan la eficiencia y requieren un gasto mínimo tras el diseño inicial, el desarrollo y la implementación.

Acabado con calidad

Después de la producción, los productos acabados deben ser inspeccionados, probados, empaquetados y enviados a su próximo destino o almacén de destino. En esta fase, pueden utilizarse sistemas de prueba automatizados para verificar la funcionalidad deseada del producto.

Se pueden utilizar sistemas de visión artificial para comparar mediante el procesado informático de imágenes los productos acabados con un punto de referencia establecido en su origen por el departamento de control de calidad.

Después de la inspección y las pruebas, los productos pueden ser devueltos a la producción para subsanar errores o enviados al empaquetado, donde un equipo más automatizado puede empaquetar, envolver o embolsar de forma consistente los productos para los usuarios finales.

Estas actividades pueden llevarse a cabo utilizando los recursos de automatización industrial de los que se ha hablado antes, con todos los datos operativos disponibles para compartirlos con los operarios, los directivos y otros responsables de la toma de decisiones en tiempo real.

Este intercambio inmediato de datos permite a las partes interesadas decidir cómo gestionar mejor los recursos, los procesos y los materiales para maximizar la consecución de los objetivos y la misión de su empresa con rapidez.

Ejemplos de sistemas de automatización industrial

Uno de los ámbitos de aplicación más importantes de la tecnología de automatización es la fabricación. Para mucha gente, la automatización significa automatización de la producción. En este apartado se describen ejemplos de los sistemas automatizados más utilizados en la fabricación.

Cadenas de producción automatizadas

Una cadena de producción automatizada consiste en una serie de estaciones de trabajo conectadas por un sistema de transferencia para mover las piezas entre las estaciones.

Se trata de un ejemplo de automatización fija, ya que estas líneas suelen estar preparadas para largas tiradas de producción, tal vez fabricando millones de unidades de producto y funcionando durante varios años entre cambios de producción.

Las cadenas de producción automatizadas se utilizan en muchos sectores, sobre todo en el de la automoción, donde se emplean para procesos como el mecanizado y el prensado.

Control numérico

El control numérico es una forma de automatización programable en la que una máquina se controla mediante números (y otros símbolos) que se han codificado en una cinta de papel perforada o en un medio de almacenamiento alternativo.

La aplicación inicial del control numérico fue en la industria de las máquinas-herramienta, para controlar la posición de una herramienta de corte en relación con la pieza que se está mecanizando.

Dado que esta forma de control numérico se implementa por ordenador, se denomina control numérico por ordenador, o CNC.

Otra variación en la implementación del control numérico consiste en enviar los programas de las piezas a través de redes de comunicación desde un ordenador central a las máquinas herramienta individuales de la fábrica, eliminando así por completo el uso de la cinta perforada.

Otras máquinas que utilizan el control numérico son las máquinas de inserción de componentes utilizadas en el ensamblaje de productos electrónicos, las máquinas de dibujo que preparan los planos de ingeniería, las máquinas de medición por coordenadas que realizan inspecciones precisas de las piezas y las máquinas de corte con llama.

Montaje automatizado

Las operaciones de ensamblaje o montaje se han realizado tradicionalmente de forma manual, ya sea en puestos de trabajo de ensamblaje individuales o en líneas de montaje con múltiples estaciones.

Debido al alto número de horas de trabajo y al elevado coste de la mano de obra manual, en los últimos años se ha prestado mayor atención a la utilización de la automatización en los trabajos de montaje.

Las operaciones de ensamblaje pueden automatizarse utilizando los principios de la línea de producción si las cantidades son grandes, el producto es pequeño y el diseño es sencillo (por ejemplo: lápices, bolígrafos y encendedores). Para los productos que no cumplen estas condiciones, suele ser necesario el montaje manual.

Los robots en la fabricación

En la actualidad, la mayoría de los robots se utilizan en operaciones de fabricación; las aplicaciones pueden dividirse en tres categorías:

1. Manipulación de materiales: Implican que el robot mueva materiales o piezas de trabajo de un lugar a otro. Por ejemplo la carga y descarga de materiales.
2. Operaciones de procesamiento: En las operaciones de procesamiento robótico, el robot manipula una herramienta para realizar un proceso en la piezas a mecanizar. Algunos ejemplos de estas aplicaciones son la soldadura por puntos, la soldadura por arco eléctrico y la pintura por pulverización.
3. Montaje e inspección: Se espera que el uso de robots en el montaje aumente debido al elevado coste de la mano de obra habitual en estas operaciones. Dado que los robots son programables, una estrategia en los trabajos de ensamblaje es producir múltiples estilos de productos en lotes, reprogramando los robots entre lotes. La inspección es otra área de las operaciones de la fábrica en la que está creciendo la utilización de robots. En un trabajo de inspección típico, el robot posiciona un sensor con respecto a la pieza de trabajo y determina si la pieza se ajusta a las especificaciones de calidad.

Sistemas de fabricación flexible

Un sistema de fabricación flexible (FMS) es una forma de automatización flexible en la que varias máquinas herramienta están conectadas entre sí por un sistema de gestión de materiales, y todos los aspectos del sistema están controlados por un ordenador central.

Un FMS se distingue de una línea de producción automatizada por su capacidad de procesar más de un estilo de producto de forma simultanea. En todo momento, cada máquina del sistema puede estar procesando un tipo de pieza diferente.

Por tanto, este tipo de sistema es ideal cuando la demanda de los productos es baja o media y es probable que haya cambios en la demanda.

Los componentes de un FMS son:

1. Las máquinas de procesamiento, que suelen ser máquinas-herramienta CNC que realizan operaciones de mecanizado, aunque también son posibles otros tipos de estaciones de trabajo automatizadas, como las estaciones de inspección.
2. Un sistema de manipulación de materiales, como un sistema de transporte, que es capaz de entregar las piezas de trabajo a cualquier máquina del FMS.
3. Un sistema informático central que es responsable de comunicar los programas de piezas CNC a cada máquina y de coordinar las actividades de las máquinas y del sistema de manipulación de materiales.
4. Un cuarto componente de un FMS es el trabajo humano.

Control de procesos por ordenador

En el control de procesos por ordenador, se utiliza un ordenador para dirigir las operaciones de un proceso de fabricación. Aunque otros sistemas automatizados suelen estar controlados por ordenador, el término control de procesos por ordenador se asocia por lo general a las operaciones de producción continuas o semicontinuas en las que intervienen materiales como los productos químicos, el petróleo, los alimentos y ciertos metales básicos.

En estas operaciones, los productos suelen procesarse en forma de gas, líquido o polvo para facilitar el flujo del material a través de las distintas etapas del ciclo de producción. Además, estos productos suelen producirse en masa. Debido a la facilidad de manipulación del producto y a los grandes volúmenes implicados, se ha logrado un alto nivel de automatización en estas industrias.

El sistema moderno de control de procesos por ordenador suele incluir lo siguiente:

1. La medición de variables importantes del proceso, como la temperatura, el caudal y la presión.
2. La ejecución de alguna estrategia de optimización.
3. El accionamiento de dispositivos como válvulas, interruptores y hornos que permiten al proceso aplicar la estrategia óptima.
4. La generación de informes para la dirección que indican el estado del equipo, el rendimiento de la producción y la calidad del producto.

Fabricación integrada por ordenador (CAD/CAM)

El CAD/CAM se basa en la capacidad de un sistema informático para procesar, almacenar y mostrar grandes cantidades de datos que representan especificaciones de piezas y productos. En el caso de los productos mecánicos, los datos representan modelos gráficos de los componentes; en el caso de los productos eléctricos, representan información sobre los circuitos, etc.

La tecnología CAD/CAM se ha aplicado en muchos sectores, como los componentes mecanizados, los productos electrónicos y el diseño y la fabricación de equipos para el procesamiento químico. El CAD/CAM implica no sólo la automatización de las operaciones de fabricación, sino también la automatización de los elementos de todo el procedimiento de diseño y fabricación.

¿Por qué tu empresa debe invertir en automatización industrial?

El uso de sistemas de automatización industrial ha aumentado de forma constante en los últimos años, y por una buena razón. La capacidad de la automatización para procesar, montar, inspeccionar y manipular productos físicos en el proceso de fabricación puede beneficiar a las empresas de muchas maneras.

Los fabricantes se enfrentan a muchos retos en el actual panorama empresarial tan competitivo a nivel mundial. Algunos de estos retos incluyen entornos de fabricación difíciles (en un mundo que se centra cada vez más en la seguridad, y con razón), cadenas de suministro cada vez más complejas, el cumplimiento de las últimas normas de eficiencia energética y la competencia con otras empresas de tu mismo sector.

Muchas de estas razones impulsan a los fabricantes hacia la automatización industrial. Hemos recopilado una lista de ventajas y beneficios por las que tu empresa debería utilizar la automatización industrial en el entorno de fabricación.

Aumenta la productividad del trabajo

Las operaciones de fabricación automatizadas aumentan las tasas de producción y la productividad de la mano de obra, dando a tu empresa una mayor producción por hora de trabajo. Este aumento de la producción conduce a mayores ganancias para el negocio, lo que ayuda al crecimiento general.

Reduce la fatiga y el esfuerzo de los trabajadores 

Por lo general, a los seres humanos no les gustan las tareas rutinarias y repetitivas. Sin embargo, los sistemas informáticos las realizan a la perfección.

Las tareas que carecen de variabilidad proporcionan un lugar para que los sistemas de automatización industrial destaquen, pero esto también es válido para los sistemas que utilizan sensores avanzados e integrados.

Si la tarea requiere condiciones que no son adecuadas para la comodidad o la concentración humana, se debe  considerar la automatización como medio para mejorar tu producción en cadena o en serie.

Mejora la seguridad de los trabajadores 

Automatizando las operaciones y cambiando a los trabajadores de su papel de participantes activos a funciones de supervisión, aumenta en gran medida su seguridad al alejarlos de situaciones y tareas que con bastante frecuencia provocan lesiones.

Mejora la calidad del producto

Los sistemas automatizados no sólo dan lugar a tasas de producción más altas que las que se observan en las operaciones manuales tradicionales, sino que también realiza el proceso de fabricación con mayor uniformidad y conformidad con las especificaciones de calidad.

Esta reducción de la tasa de defectos (PPM) “defectos por millón de oportunidades” es uno de los principales beneficios de la automatización.

El ser humano comete errores cuando se cansa. Esto personifica el sentido de la «condición humana». Los errores en el uso de las herramientas suponen dañar las materias primas, los componentes, los conjuntos y los productos finales.

Reduce los plazos de fabricación

El disponer de sistemas automatizados reduce el tiempo transcurrido entre el pedido y la entrega del producto, lo que te proporciona una importante ventaja competitiva en tu mercado.

Al reducir el plazo de fabricación, también se reduce el inventario de trabajos en curso, lo que permite ahorrar un valioso espacio operativo.

Realiza procesos que no se pueden hacer manualmente

La utilización de la automatización industrial te permite realizar ciertas operaciones que simplemente no pueden hacerse sin la ayuda de una máquina, como los procesos que requieren niveles óptimos de precisión, miniaturización o geometría compleja.

Aumenta la eficiencia 

Mejorar los procesos para que sean más eficientes hace que una empresa sea más competitiva, pero ¿las personas hacen siempre lo mismo, de la misma manera, cada vez que lo hacen?

No, la variación humana existe. Los sistemas de automatización industrial permiten mejoras que se benefician de una ejecución lógica.

Ten un retorno de la inversión más rápido (ROI)

Las soluciones de automatización se adecuan a las necesidades y los objetivos exclusivos de tu empresa. Por lo que, se amortizan de forma rápida gracias a la reducción de los costes operativos, reducción de los plazos de entrega, y el aumento de la producción.

Recopila mejores datos 

estos sistemas permiten eliminar la entrada accidental de datos o el olvido de los datos en el registro. Hacer que el método de recogida de datos por los sensores y procesos esté regulado.

Diseña las mejoras adecuadas en los procesos

Los sistemas de automatización industrial recogen datos fiables, que proporcionan un espacio de búsqueda. para que los ingenieros aprovechen al máximo la información proporcionada para la toma de decisiones.

Donde antes había problemas, ahora la luz brilla para solucionarlo con datos. En lugar de limitarse a cambiar para buscar la «mejora continua», se hacen cambios en atención a una mejor información recibida por el sistema de recolección de datos (ERP, MES y SCADA).

Ahorra costes

Innovar en la automatización industrial supone un ahorro de costes, gracias a la regularización de los procesos y a la recopilación de datos para tomar decisiones con seguridad.

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Con más de 20 años de experiencia, SICMA21 cuenta con un equipo de calidad formado por ingenieros especializados en automatización y robótica industrial que realizan el diseño e implantación del proyecto y por técnicos de automatización y robótica experimentados que practican la instalación, configuración y puesta en marcha del proyecto.

Desde el concepto hasta la producción, trabajamos en la mejor opción para identificar soluciones de automatización rentables que se ajusten a las especificaciones de tu empresa. Y lo que es más importante, ofrecemos servicios de automatización industrial de alta calidad a nuestros clientes dentro de los plazos y costes presupuestados.

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El retrofit o retrofitting es una palabra de moda que circula en la industria manufacturera desde principios del siglo XXI por una buena razón. Muchos fabricantes llevan décadas en la industria, por lo que es habitual que dispongan de sistemas de producción y maquinaria industrial con bastantes años de vida útil; sistemas que requirieron una inversión inicial considerable y que siguen funcionando bien.

Sin embargo, la edad media de estos equipos y maquinaria es de 20 años o más, lo que significa que son anteriores a las nuevas tecnologías como el Internet de las Cosas (IoT) y la Industria 4.0.

A medida que las tecnologías avanzan y las máquinas envejecen, los fabricantes se enfrentan a menudo a la pregunta: ¿debo comprar una máquina nueva, o readaptar y reacondicionar la que ya tengo?

Todas las empresas se esfuerzan por maximizar el valor de su maquinaria industrial, lo que puede suponer un reto, ya que están diseñadas para una larga vida útil, en algunos casos de hasta 30 años, y las tecnologías de fabricación pueden cambiar de forma relevante en pocos años.

Para obtener el máximo rendimiento de la inversión, los fabricantes deberían pensárselo dos veces antes de precipitarse en una nueva compra y deberían considerar si una solución de retrofit (adaptación) de la máquina es la respuesta adecuada.

En definitiva, los retrofits son una oportunidad para que los fabricantes actualicen las máquinas industriales para mejorar el rendimiento, añadir aplicaciones y aumentar la seguridad, todo ello sin tener que comprar una máquina nueva.

Una reconstrucción suele significar que se cambian los componentes principales, y algunos menores, de una máquina, lo que da lugar a una máquina renovada que funciona como si fuera nueva.

¿Qué es el retrofit o retrofitting?

Retrofitting es un término amplio que puede aplicarse a cualquier estructura física u objeto, como edificios, puentes, teléfonos móviles, ascensores, fotocopiadoras y, en nuestro caso, maquinaria industrial. En pocas palabras significa que se añaden nuevas tecnologías o características a la máquina.

El retrofit de la maquinaria o los sistemas de producción industrial implica la sustitución de piezas existentes o la incorporación de otras nuevas para mejorar las características de la máquina o el dispositivo, como su rendimiento o la seguridad de los trabajadores.

Cuando se trata de la maquinaria y los equipos industriales, estas actividades se realizan sobre todo para:

• Aumentar la seguridad de todo el personal de la planta.
• Mejorar la calidad de vida de los operarios asignados a la maquinaria.
• Detectar defectos en tiempo real durante las operaciones.
• Optimizar la velocidad y la calidad de la producción.
• Informatizar los sistemas para garantizar la recopilación de datos, el análisis y la elaboración de informes exhaustivos.
• Automatizar procesos para mejorar la calidad de los productos acabados.
• Reducir los costes de mano de obra, mantenimiento y de las piezas de recambio.

Importancia del retrofit en la fabricación actual

En el mundo actual se espera que la industria manufacturera, al igual que todas las demás industrias, haga más con menos. Para los fabricantes, esto significa un aumento de la calidad de sus productos, una producción más eficiente y rápida, así como una disminución de los costes. Al mismo tiempo, se exige a los fabricantes que minimicen su impacto en el medio ambiente, operando así de forma sostenible.

Teniendo esto en cuenta, echemos un vistazo a las áreas de la planta de producción en las que el retrofitting puede ayudar a los fabricantes:

Seguridad

La seguridad es de suma importancia en cualquier planta, en especial cuando hay maquinaria en movimiento. La maquinaria antigua no tiene sistemas de seguridad actualizados.

Por suerte, es posible adaptar la maquinaria de la línea de producción para que incluya características de seguridad actualizadas que hagan que la maquinaria se ajuste a las normas actuales:

• Barreras de seguridad
• Vallas de seguridad
• Puertas con cierre de enclavamiento
• Protección contra roturas accidentales
• Cámaras
• Control de movimientos

Gracias a ellas, minimizará el riesgo de lesiones por accidente de los trabajadores y mejorará el historial de seguridad.

Además, conseguirás que tu planta cumpla con los estándares de seguridad basados en la normativa gubernamental.

Retrofits y reconstrucciones para la Industria 4.0

Uno de los retos de la maquinaria antigua es la conectividad y la capacidad limitada de recopilar y analizar datos en tiempo real.

Por lo tanto, al actualizar los equipos antiguos, los fabricantes deben considerar cómo pueden hacer que una pieza de maquinaria esté lista para la fabricación digital, denominada por lo general Industria 4.0 e Internet Industrial de las Cosas (IIoT).

La digitalización en la fabricación ya se está produciendo y estas máquinas inteligentes están mejorando la conectividad, la recopilación de datos y la toma de decisiones en todos los niveles de la fabricación, lo que se traduce en una mejor supervisión de la planta de producción, el mantenimiento predictivo y el control remoto.

Para los fabricantes, el beneficio empresarial y el potencial de crecimiento de los ingresos que aportan los «productos inteligentes» y el Internet industrial de las cosas (IIoT) es indiscutible.

Sin embargo, hay una cuestión que sigue vigente: ¿Cómo pueden las empresas industriales aprovechar los equipos antiguos disponibles y readaptarlos de forma segura para proporcionar las ventajas de la renovación digital?

En la economía actual, las plantas industriales, en su mayoría, están anticuadas para la creciente digitalización. Las estimaciones sitúan la edad media de los equipos de las fábricas en unos 20 años, por lo que la mayoría de las máquinas datan de una época anterior a la IIoT. Por lo tanto, una gran parte de las plantas -alrededor del 85% del inventario- aún no están conectadas en red.

Y aunque las máquinas existentes son fáciles de sustituir, gran parte de la maquinaria utilizada por las empresas industriales aún no ha alcanzado su edad de amortización e incluso los mejores beneficios de la digitalización rara vez justifican la actualización al completo de una nueva planta industrial que cueste millones.

Los retrofits, por el contrario, cuestan bastante menos dinero y pueden llevarse a cabo de forma más rápida y sencilla. La demanda de soluciones y servicios de reconversión crece en consecuencia.

Según los informes de mercado, se espera que las ventas mundiales de dispositivos de IoT, incluidos los necesarios para las reconversiones, aumenten hasta unos 50.000 millones de euros en 2021, lo que supone un incremento de hasta el 15% anual.

Por supuesto, esto no tiene que ver con el retrofit en sí, sino con la venta de servicios digitales que el retrofitting hace posible, como la supervisión y optimización de plantas, el mantenimiento predictivo, el control remoto y servicios similares.

Ventajas y desventajas del retrofit

La actualización o reacondicionamiento de equipos usados tiene muchas ventajas. En primer lugar, el coste de una reconstrucción o adaptación es sustancialmente menor que el de una máquina industrial nueva.

Por ejemplo, las reconstrucciones utilizan las piezas originales en funcionamiento y sólo restauran lo necesario, ¡sin desperdiciar dinero en piezas duplicadas!

En segundo lugar, cualquier cuestión o problema de funcionamiento se resuelve con una reconstrucción y la máquina seguirá teniendo un largo ciclo de vida.

Además, el retorno de la inversión (ROI) se maximizará, ya que se evita el problema de la depreciación de un activo nuevo.

Pero, hay algunos inconvenientes, aunque menores, que los fabricantes deben tener en cuenta al evaluar el retrofit de una máquina:

En primer lugar, es probable que la máquina tenga que estar fuera de servicio durante un periodo de tiempo para que se produzca el retrofit o la reconstrucción.

Aunque el retrofitting es menos costoso que las compras nuevas, sigue siendo un gasto considerable. Además, dado que el servicio y la calidad pueden variar, es importante que los fabricantes elijan un partner con experiencia en el retrofit y/o reconstrucción de maquinaria industrial.

Por último, no todas las máquinas industriales existentes pueden reconstruirse o readaptarse, por lo que es importante entender con claridad sus opciones para cada máquina específica.

Consejos para el retrofit de maquinaria industrial

A continuación se citan algunos tips para las empresas que estén pensando en reconstruir o modernizar su maquinaria industrial:

Lo ideal es que las reconstrucciones o retrofits se produzcan durante las paradas programadas o las actividades de mantenimiento, ya que es la solución más rentable.

Sin embargo, los fabricantes a menudo se apresuran a realizar proyectos a finales de año para utilizar el capital restante de un año determinado.

De todas formas, este planteamiento puede resultar costoso porque el calendario se establece en función del capital y no del calendario de paradas de la maquinaria.

Además, los recursos suelen ser más caros cerca del final del año, ya que la demanda es mayor durante este periodo.

Hay que ser proactivo. En el mundo actual, la información que nos llega es ilimitada y puede parecer que estamos reaccionando en todo momento a problemas y situaciones.

En lugar de posponer los retrofits de las máquinas hasta que se produzcan problemas o fallos, utiliza los datos de mantenimiento predictivo y mantenimiento preventivo en tiempo real para identificar los cuellos de botella que son adecuados para el retrofitting.

Las empresas, sobre todo en el sector industrial, son cada vez más conscientes de los tiempos de inactividad y los costes derivados de los fallos inesperados de los equipos.

En realidad, los retrofits son una forma de prepararse para la fabricación del futuro en lugar de reaccionar ante un problema con prisas para actualizar la maquinaria.

Las empresas pueden prepararse para el futuro utilizando su hoja de ruta de la automatización, o su plan de fabricación de 3 a 5 años, para garantizar que cualquier inversión realizada en una reconversión de la máquina no solo será aplicable en el futuro, sino que también será una ventaja a medida que vayan incorporando más equipos de la Industria 4.0.

Hay varios aspectos clave que hay que tener en cuenta en un retrofitting:

• La compatibilidad de la red, ya sea por cable o inalámbrica; los protocolos de seguridad para garantizar la protección de todos los datos.
• La virtualización (considerar la consolidación de servidores y la arquitectura de clientes ligeros).
• Una interfaz que proporcione a los operadores y a los responsables de la toma de decisiones información valiosa para tomar decisiones acertadas y oportunas.

Estrategias para el éxito del retrofitting

Las empresas fabricantes del sector industrial que quieren cambiar a los «productos inteligentes» suelen plantearse estrategias de retrofitting para adaptar las máquinas antiguas. Este es un enfoque acertado, pero hay que tener en cuenta algunas cosas:

Desarrollar una estrategia de retrofitting

Identificar los objetivos empresariales de retrofitting, incluyendo qué máquinas de la base instalada se «pondrán en línea», las ventas potenciales de servicios digitales y los costes asociados.

Elegir la tecnología adecuada

Los fabricantes pueden elegir entre una serie de soluciones, como los dispositivos IIoT de entrada preconfigurados. Y determinar cómo se pueden conectar fácilmente a los sistemas existentes y, a continuación, cómo se conectan a una plataforma IIoT.

Poner la seguridad en primer plano

Asegúrate de que la estructura de la solución de readaptación de la IIoT utiliza tecnología de cifrado, ciertos enfoques de desarrollo, como la seguridad por diseño y los procedimientos del TEE, por ejemplo; un entorno de ejecución de código, en el que los que ejecutan el código pueden tener altos niveles de confianza en ese entorno circundante, porque puede ignorar las amenazas del resto del dispositivo.

Conclusiones

Con el auge de la tecnología en los últimos 10 años, especialmente el crecimiento de la tecnología de la Industria 4.0, las soluciones modernas están ahora equipadas con sensores, cámaras y sistemas informáticos y, están conectadas a la nube.

Esta tecnología ofrece a las empresas la capacidad de aumentar la velocidad y la eficiencia de la producción, al tiempo que mejora de modo significativo la calidad del producto final y reduce los costes.

Sin las actualizaciones necesarias para que la maquinaria y los equipos estén a la par con los estándares tecnológicos actuales, las empresas pueden quedarse fácilmente atrás con respecto a la competencia.

Además, los equipos más antiguos no cuentan con las características de seguridad actualizadas que se requieren para mantener a los trabajadores seguros durante las operaciones.

La eficacia y la eficiencia de estos activos, en comparación con las últimas tecnologías, pueden ser deficientes.

En definitiva y concluyendo, estas son algunas de las razones por las que deberías considerar el retrofit de tus equipos actuales.

¿Necesitas readaptar o actualizar tu maquinaria?

Con las tecnologías disponibles hoy en día, existen innumerables aplicaciones de automatización que pueden ayudarte a afrontar los retos de tu negocio.

Nuestro equipo de ingenieros expertos diseña e integra soluciones -incluidas los retrofits y reconstrucciones de máquinas- que mejoran la eficiencia, la conectividad y la rentabilidad de sus operaciones.

Nos ocuparemos de tu proceso de fabricación y crearemos una solución de automatización inteligente y adaptada con precisión, desde simples adaptaciones hasta la integración de la automatización completa en tu planta de producción.

Contacta con SICMA21 hoy mismo para hablar de cómo podemos ayudarte con tu proyecto.

Para saber más sobre nuestros servicios, ponte en contacto de forma directa con nuestros asesores técnicos en el número de teléfono: 652 128 486 o escríbenos un correo electrónico a: asesortecnico@sicma21.com

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La gestión inteligente de activos combinado con el outsourcing de mantenimiento industrial puede conducir a un ahorro significativo en los costos de las operaciones de mantenimiento y aumentar el rendimiento de los activos de una empresa.

Las empresas de todo el mundo buscan nuevos enfoques para mantener y/o aumentar su competitividad. La externalización del mantenimiento es una alternativa a tener muy en cuenta como uno de los métodos para minimizar los costes operativos .

Sobre todo, para los gestores que se enfrentan a la congelación de la contratación, los recortes en los presupuestos de formación, el envejecimiento de las plantillas de mantenimiento y la dificultad para encontrar mano de obra cualificada; la subcontratación puede ser la mejor opción para atravesar el período complicado.

Hoy en día, el outsourcing de mantenimiento proporcionado por proveedores externos está cubriendo cada día más tareas de mantenimiento que antes eran mantenidas por el personal interno.

En resumidas cuentas, las ventajas parecen obvias: flexibilidad presupuestaria, optimización de la mano de obra y las herramientas, reducción de gastos en la contratación de personal especializado y formación del personal, por mencionar algunas.

Pero, antes de centrarme en los beneficios de contratar un proveedor externo de mantenimiento industrial para la realización de ciertas tareas que mejoren funcionamiento de los procesos productivos, definiré algunos conceptos previos que debes conocer para que te quede todo más claro.

¿Qué es el Outsourcing en el Mantenimiento Industrial?

El término «Outsourcing» se refiere a una estrategia por la que las tareas y estructuras corporativas se entregan a un contratista externo. En una palabra, su traducción es la de «externalización». Pueden ser tareas individuales, en áreas específicas o procesos empresariales completos.

Por lo que el Outsourcing de Mantenimiento Industrial es la práctica de traspasar tareas, servicios o estrategias de mantenimiento a un tercero o a un socio (partner) externo.

En definitiva, las prácticas de las que se encargaba tu empresa pasan a ser realizadas por un proveedor de servicios especializado en Mantenimiento industrial como SICMA21.

Por consiguiente, estas tareas suelen ser funciones secundarias de una empresa: tareas que deben cumplirse para que la empresa pueda centrarse en su actividad central. En este caso, la atención se centra en el ahorro potencial de los costes.

Tipos de Servicios en el Outsourcing de Mantenimiento Industrial

Los servicios de mantenimiento subcontratados pueden abarcar una amplia gama de tareas dentro de una empresa. Por norma general, los responsables de las plantas de producción encuentran el mayor valor en la subcontratación de MRO (mantenimiento, reparaciones y operaciones).

En este caso, las áreas potenciales de colaboración incluyen:

Mantenimiento correctivo, preventivo y predictivo

Un partner de outsourcing que proporcione técnicos cualificados puede llevar a cabo tu plan de mantenimiento programado, de acuerdo con las especificaciones del fabricante o con tus propios requisitos a medida.

Reparaciones de maquinaria y substitución de recambios

Se puede recurrir al outsourcing para realizar tareas de reparación programadas o no programadas que quedan fuera de la experiencia de tu equipo de mantenimiento interno.

Gestión de almacenes e inventarios de piezas de repuesto

Algunos partners de mantenimiento subcontratados también pueden gestionar el almacén de piezas y optimizar todas sus funciones de inventario, incluidos los pedidos, el abastecimiento, la gestión de proveedores, el cumplimiento, la implementación y la gestión del sistema de inventario, etc.

¿Cómo funciona la contratación del outsourcing en el mantenimiento industrial?

La externalización es la práctica comercial de contratar a un tercero para que realice tareas y servicios que normalmente realiza el personal interno.

Sobre todo, desde la década de 1990, la externalización empezó a surgir como una estrategia de reducción de costes para empresas de todos los tamaños. Hoy en día, el outsourcing es una práctica común y los líderes de diversas industrias son muy conscientes de ello.

El funcionamiento principal de la contratación de una empresa de outsourcing se basa en gestionar, más que nada, la relación en los acuerdos de nivel de servicio, y es por tanto, una asociación, no un proyecto de compra. Mantener y asegurar una relación de confianza es esencial en los esfuerzos de externalización y es más complejo que establecer niveles de servicio y relaciones.

Algunos expertos recomiendan hacer más hincapié en la cláusula de salida de un contrato de servicios. Por ello, es importante que las empresas sepan cuándo el acuerdo contractual expira y, así asegurarse que las partes implicadas cumplen sus acuerdos comerciales hasta que el contrato termine.

En general, el outsourcing de mantenimiento industrial establecido como un contrato regular puede ser una importante decisión de gestión para los gerentes de las empresas.

Dicho esto, cada planta tiene necesidades de mantenimiento personalizadas, cuyo alcance sólo puede ser determinado por los gestores que conocen íntimamente las complejidades de sus negocios.

Al mismo tiempo, el outsourcing puede modificarse en función de las necesidades de mantenimiento. A veces es una de las razones clave para que la empresa elija la externalización como estrategia de mantenimiento.

Muchas empresas han experimentado un gran éxito adaptando la externalización para ganar competitividad.

En definitiva, analizando tus recursos frente a tus necesidades, puedes encontrar el equilibrio óptimo entre la externalización del mantenimiento regular y la ayuda interna para obtener los máximos beneficios.

Beneficios del Outsourcing en Mantenimiento Industrial

Gracias a la externalización, las empresas más pequeñas, que no disponen de los recursos necesarios para contratar a varios técnicos a tiempo completo, no tienen que renunciar a la experiencia que proporcionan los técnicos de mantenimiento especializados.

Asimismo, aunque las empresas más grandes tengan la capacidad de contratar técnicos a tiempo completo, hay ciertos aspectos y supuestos en los que una empresa de mayor envergadura y problemática en los que el personal de mantenimiento podría no ser suficiente.

En particular, para las operaciones de mantenimiento industrial especializadas tales como mantenimiento predictivo, mantenimiento preventivo, mantenimiento basado en la condición, técnicas de monitoreo, entre otras tareas, el outsourcing maximiza los resultados del negocio.

En realidad, los servicios de mantenimiento industrial subcontratados ofrecen un gran número de ventajas, lo que constituye una de las principales razones por las que siguen creciendo en importancia.

A continuación, estimado lector, te voy a exponer algunas de las ventajas y beneficios que el outsourcing del mantenimiento y la ingeniería industrial aporta a las empresas de todos los tamaños y necesidades:

Aumento de la eficiencia de la producción.

Tanto si se trata de un mantenimiento planificado como no planificado, el personal interno casi siempre tendrá que interrumpir otra tarea para atender una máquina averiada.

Con los servicios de mantenimiento industrial subcontratados, el técnico de mantenimiento especializado se centra en hacer que la máquina vuelva a funcionar. Esto garantiza que el mantenimiento se realice a tiempo y con un alto nivel de calidad.

Experiencia especializada.

Encontrar técnicos cualificados es un reto frecuente en la fabricación y puede suponer un coste considerable. Con los servicios de mantenimiento industrial subcontratados, tendrá acceso a un equipo fiable de expertos técnicos siempre que los necesite y durante todo el tiempo que los necesite.

Mayor concentración en las tareas principales.

Cuando se externaliza el mantenimiento, se gana más tiempo y recursos para centrarse en las competencias principales de tu proyecto empresarial.

Aunque las tareas de mantenimiento son una parte crítica de cualquier operación industrial, no son por necesidad funciones en las que la mayoría de las empresas tienen experiencia.

Al permitir que un partner de outsourcing se encargue de esas áreas especializadas, tu empresa puede centrar su atención en el crecimiento de sus operaciones de producción.

Menor necesidad de personal y de gestión de RRHH

Dado que los socios subcontratados no son tus empleados, tu empresa no es responsable de formarlos o gestionarlos. Esa responsabilidad recae en la dirección de la empresa de outsourcing de mantenimiento industrial, lo que os permite centraros en las competencias principales.

Con el personal subcontratado, tu empresa no invierte tiempo en reclutar, entrevistar, contratar, formar o gestionar puestos de trabajo. Esas responsabilidades recaen en la empresa de outsourcing, lo que libera tus recursos para centrarte en tus empleados y en las funciones principales de fabricación.

Reducción de costes en tiempos difíciles

Sobre todo para los gestores de mantenimiento que operan con un presupuesto ajustado, la subcontratación de tareas técnicas puede ser lo ideal.

De este modo, vas a poder ajustar el difícil balance entre recortar costes y mantener tus instalaciones y maquinaria seguras y optimizadas.

Cuando los jefes de mantenimiento subcontratan tareas técnicas, sus contratos les permiten pagar sólo por los servicios que necesitan.

Además, aunque muchos de los técnicos de la plantilla suelen ser generalistas, a medida que las tecnologías evolucionan, un número cada vez mayor de tareas rutinarias de mantenimiento son para especialistas.

Sin embargo, si se subcontratan, las instalaciones pueden beneficiarse de técnicos con conocimientos específicos para poder desarrollar con eficiencia tu plan de mantenimiento industrial.

Escalabilidad en tiempos de cambio

En un mundo caracterizado por la imprevisibilidad, la contratación del mantenimiento puede ayudar a los encargados a estar al tanto de los cambios inesperados o de las necesidades cambiantes de sus empresas.

Por ejemplo, un cambio sustancial en el número de asistentes a una instalación puede provocar un aumento de la necesidad de ciertas tareas. Y aunque la incorporación de nuevo personal interno puede ser un proceso largo, conseguir el apoyo de un tercero suele ser más rápido y sencillo.

Así pues, contratar el mantenimiento y externalizar las tareas técnicas es una solución flexible y escalable para seguir siendo solvente y responder a los cambios a medida que se producen.

Acceso a tecnologías avanzadas

El mantenimiento industrial sigue evolucionando con las innovaciones basadas en datos (Big Data), relacionadas con el Internet Industrial de las Cosas (IIoT) y la Industria 4.0.

Un buen partner de outsourcing debe de estar al día de los últimos avances del sector para implementar las herramientas y los equipos necesarios aprovechando las ventajas de estas innovaciones.

En SICMA21 somos conscientes de la transformación digital en el mantenimiento industrial utilizando las últimas tecnologías y herramientas de última generación para optimizar los procesos productivos de nuestros clientes.

Disponemos de técnicos cualificados para su ejecución a través de la integración de datos industriales y algoritmos de análisis de datos para detectar patrones en los datos de las máquinas, y herramientas de análisis de causa raíz para investigar las percepciones derivadas y determinar las medidas correctivas que deben adoptarse..

¿Por qué debo contratar una empresa de Outsourcing en Mantenimiento Industrial?

Si estás planteándote consultar a un partner de Outsourcing de Mantenimiento Industrial, pero no estás seguro de que sea la decisión correcta para tu empresa, nuestra recomendación es que te hagas las siguientes preguntas o supuestos:

• ¿Las tareas de mantenimiento se posponen en ocasiones hasta que son absolutamente necesarias debido a la falta de recursos o de personal cualificado?
• ¿Las tareas de mantenimiento tienen que ser revisadas o repetidas a menudo?
• ¿Las tareas de gestión de inventario se realizan de forma puntual, sin un proceso o sistema fiable?
• ¿Tu departamento de recursos humanos no da abasto con las tareas de gestión de personal?
• ¿Es difícil encontrar el talento técnico necesario para cubrir los puestos de mantenimiento vacantes?
• ¿Su empresa tarda mucho tiempo en contratar y formar para los puestos de mantenimiento vacantes?
• ¿Has leído u oído hablar de enfoques estratégicos de mantenimiento que te gustaría aplicar, pero no tienes tiempo ni recursos para hacerlo?

Si de estas preguntas, has recibido varias respuestas afirmativas, se podría determinar los «porqués» de la necesidad en tu empresa de tener una conversación o entrevista con un posible colaborador de mantenimiento industrial.

Al realizar la consulta sobre vuestra situación particular, podréis determinar si una asociación sería una buena opción para las operaciones de tu empresa.

En SICMA21 somos expertos en servicios de mantenimiento industrial integral y podemos ayudarte a obtener las ventajas expuestas en este artículo y mucho más.

Dado que el mantenimiento industrial ha sido nuestro mayor activo durante más de veinte años, contamos con el personal, los procesos y las tecnologías probadas para mejorar continuamente el rendimiento y ofrecer resultados a los principales fabricantes.

¡Ponte en contacto con nosotros! para iniciar el diálogo y averiguar si el outsourcing es la opción correcta para tus operaciones.

Para saber más sobre nuestros servicios, ponte en contacto de forma directa con nuestros asesores técnicos en el número de teléfono: 652 128 486 o escríbenos un correo electrónico a: asesortecnico@sicma21.com

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La última década ha visto la emergencia de un nuevo tipo de software de producción llamado Manufacturing Execution Systems (Sistemas MES).

Estos productos han demostrado su valía en entornos sujetos a fuertes regulaciones y producciones en gran medida competitivas.

Aun así, todavía existen dificultades para las empresas productivas en identificar el beneficio de implementar una solución MES y, por consiguiente, de cuantificar su retorno de inversión o ROI.

Para comprender el valor de la utilización de un sistema MES, hay que darse cuenta primero de que cualquier empresa productiva ya utiliza el MES en alguna medida.

Sea en un sistema basado en papel, en un conjunto de soluciones puntuales, o en un sistema del todo integrado.

La funciones principales del MES son monitorizar los parámetros básicos de tu sistema productivo, ayudarte a mantenerlos bajo control y mejorarlos.

Por tanto, la implementación de un sistema MES puede traducirse de forma directa en un coste de fabricación más bajo, mejora de rendimientos y un ROI rápido.

Este artículo reflexiona sobre el retorno de la inversión (ROI) que puede obtener tu empresa si implementas una solución MES en los procesos de la planta de producción.

Frederic Gil (Director del Departamento de Informática Industrial de SICMA21) nos explica con todo detalle cuales son los beneficios que se derivan de la implantación de un sistema MES.

En primer lugar, sobre todo, para los no iniciados os explicará una serie de conceptos previos antes de entrar en materia. Así pues y sin más dilaciones os dejo con Frederic.

¿Qué es un Sistema MES?

Un MES se define como un sistema de ejecución de manufactura basado en un programa de información que conecta, supervisa y controla los procesos de fabricación más complejos y los flujos de datos en la planta de producción.

El objetivo principal de un MES es garantizar la ejecución eficaz de las operaciones de fabricación y mejorar el rendimiento de la producción.

Al mismo tiempo, ayuda a lograr ese objetivo mediante el seguimiento y la recopilación de datos precisos en tiempo real sobre el ciclo de vida completo de la producción, comenzando por el lanzamiento de la orden de producción hasta la etapa de entrega de los productos acabados.

También, recoge datos sobre la genealogía del producto, el rendimiento, la trazabilidad, la gestión de materiales y el trabajo en curso a medida que se producen.

Estos datos, a su vez, permiten a los responsables de la toma de decisiones comprender la configuración actual de la planta de producción y optimizar mejor el proceso de fabricación.

El papel de los sistemas MES en la planta de producción

Cuando la expresión MES fue creada por Advanced Manufacturing Research (AMR), muchos fabricantes no comprendían el significado real del sistema en sus plantas.

Empiezo por clarificar que el cometido de los sistemas MES, como ya he explicado, es un conjunto de sistemas basados en ordenadores y papel que gestionan los procesos productivos de una planta.

Por tanto, un sistema MES no es algo nuevo, o algo que tan solo necesitan los grandes fabricantes con procesos complejos; un sistema MES es una realidad en el mundo de la producción.

Por otro lado, para controlar los procesos productivos necesitamos controlar cada uno de sus 5 elementos principales:

1. Materia prima, producto semielaborado, producto acabado.
2. Equipos, herramientas, maquinas.
3. Personal, mano de obra.
4. Instrucciones de trabajo, especificaciones, procedimientos.
5. Instalaciones.

Si podemos trazar, planificar y controlar estos cinco elementos, podemos trazar, planificar y controlar todo el proceso productivo; en otras palabras, podremos controlar el proceso de producción y alcanzar el rendimiento planificado.

Los paquetes MES integrados han sido desarrollados para gestionar, en tiempo real, los cinco elementos clave de la producción alrededor de una base de datos relacional. Estos sistemas satisfacen las necesidades de los procesos productivos discretos como de proceso.

Tal como evolucionan sus requerimientos, las empresas productivas adoptan paquetes de software MES integrados por la misma razón por la que implementaron el MRP II a mediados de los ’70: para ganar ventaja competitiva en el mercado.

Hoy en día los paquetes MES están ganando amplia aceptación por el hecho de que cada vez mas industrias están enfrentándose a clientes que requieren cada vez mejores plazos de entrega, mejores niveles de calidad a un precio más bajo.

Diferencias entre MRP II y MES

Tal como sugiere su nombre, los sistemas Manufacturing Resource Planning (MRP II) están diseñados para planificar la producción, no para controlarla.

Estos planifican la producción para cumplir con la demanda minimizando el inventario. Para ello, utilizan tiempos de entrega y rendimientos operativos estándar para propósitos de planificación.

Si se considera que un producto tarda 10 semanas en producirse, van a planificarse 10 semanas hasta su fecha de entrega y el trabajo empezará 10 semanas antes de la misma.

Si el rendimiento operativo estándar del producto es del 90% y el pedido requiere 100 unidades, se van a programar 111 unidades para cumplir con los requerimientos del pedido.

Una vez has planificado bajo estas circunstancias «estándar», el sistema MRP II no ejecuta este plan ni mejora las métricas de producción actuales (rendimiento operativo, tiempo de ciclo, rendimientos productivos, utilización de recursos, tasas de reproceso, etc.).

En este escenario, si el rendimiento operativo estándar y el tiempo de entrega están basados en promedios históricos, solo hay un 50% de probabilidades de que la entrega se haga a tiempo y otro 50% de posibilidades de que se fabrique la cantidad deseada.

Esto implica que solo un pedido de cada cuatro se va a entregar al cliente en la fecha debida y con la cantidad correcta de unidades.

En este escenario, el papel del MES es asegurar la producción al plan e implementar un proceso de mejora continua:

1. Asegurarse de que la orden está planificada y completada basándose en un tiempo de fabricación factible (lo normal es menor a las 10 semanas estimadas) y alcanzar el 75-85% de entregas a tiempo que demanda la atención al cliente.
2. Ayudar a reducir los errores de proceso, tanto aleatorios como sistemáticos, para mantener altos rendimientos y asegurarse de que en caso de que el mantenimiento operativo cae por debajo del 90%, entonces, control de producción puede replanificar producción adicional o informar al cliente de que el pedido estará incompleto.

Cuantificar el Retorno de la Inversión (ROI)

El principio que se esconde detrás de la cuantificación de los beneficios de implementar un sistema MES es muy simple: «incrementar la tasa de fabricación de producto acabado dentro de especificaciones y reducir el coste de esta producción».

Con certeza, en la planta, la fabricación de producto acabado (dentro o fuera de especificaciones) y los costes de producción son inseparables.

Los Directores de Planta, utilizan con exactitud las mismas métricas para controlar ambos factores: rendimiento operativo, tasas de reproceso, tiempo de ciclo, rendimiento productivo, utilización de recursos, etc.

La aplicación de los principios de mejora continua a estas métricas, se traduce de forma inmediata en un incremento de la cantidad de producto fabricado dentro de especificaciones y en la reducción de costes. Este es el proceso para eliminar mermas.

En términos de MES, la eliminación de las mermas en las métricas de producción se traduce en la eliminación de las mermas en los cinco elementos clave de la producción:

• Mermas en materiales (rechazos, material a reprocesar e inventarios).
• Mermas en equipos (utilización, mantenimiento preventivo, preparación).
• Mermas en mano de obra (disponibilidad de operarios, certificación).
• Mermas en instrucciones de trabajo (utilización de especificaciones equivocadas, ciclos de aprobación lentos).
• Mermas en instalaciones (espacio en planta, instalaciones, dinero).

La manera de construir una justificación en términos ROI para el MES difiere entre industrias, en función de sus métricas competitivas de negocio: tiempo al mercado, márgenes operativos, costes de producción, etc.

Funcionalidades MES para eliminar pérdidas

Las funcionalidades MES pueden tener un impacto directo en la eliminación de perdidas en muchas métricas de producción.

A continuación, indico algunos ejemplos que se aplican a un amplio rango de entornos productivos, por lo general, suministrados por Sistemas MES.

Trazabilidad del WIP (Trabajo en curso de Fabricación)

• Reducir la acumulación del trabajo en curso de fabricación gracias a un control en gran medida mejorado, posibilidad de implementar procedimientos JIT (Just In Time), mejora de la visibilidad y reducción del tiempo de ciclo del WIP.
• Reducción de los niveles de producto acabado debido a una reducción de la necesidad de generar un exceso de stock para cubrir u ocultar problemas en la ejecución de la fabricación. La reducción de la variabilidad en el tiempo de ciclo nos permitirá incrementar la producción contra pedido, en oposición a la producción contra stock.
• Reducción de mermas y reprocesos debido a mejoras de rendimiento y reducción de errores de operario.
• Mejora de la productividad del operario gracias a un control ajustado de las instrucciones de trabajo, materiales y procesos.

Despacho inteligente

• Mejora en la utilización de los equipos, entregas a tiempo y rendimiento general de la planta, mediante un equilibrio en tiempo real de las líneas de producción, consiguiendo un mayor control de la liberación del producto a la planta; minimizando el exceso de preparaciones y cambios, así como reduciendo el tiempo de ciclo de las operaciones y su variabilidad.

Planificación a nivel de Compañía

• Mejora del servicio al cliente gracias a unos compromisos de entrega precisos.
• Amplia mejora en la planificación de la producción mediante la visibilidad de históricos y estado actual en tiempo real.
• Mejora en la toma de decisión relativa a productos, equipos, instalaciones, carga de trabajo, paros y uso de subcontratistas.

Gestión de datos

• Gran mejora en los procesos de control de producción mediante un control ajustado de información vital de ingeniería y producción.
• Soporte a la mejora continua en los productos y los procesos.
• Reducción de problemas en los planes de ingeniería mediante el soporte al análisis.
• Rápida resolución de problemas de control de calidad.

Control estadístico de calidad

• Reducción de mermas y reprocesos.
• Pronta identificación de tendencias negativas.
• Mejora del rendimiento en el ajuste a especificaciones.
• Reducción de paros de maquinas mediante la llamada automática a mantenimiento preventivo.

Trazabilidad de recursos

• Mejora de la utilización y control de equipos gracias a la posibilidad de analizar rendimientos de equipos individuales.
• Reducción de paros en equipos y mano de obra.
• Mejora de la productividad de la mano de obra
• Reducción de los problemas de producción asegurando el correcto estado del equipo, el uso de la receta adecuada y la utilización del mantenimiento preventivo adecuado.

Contabilidad de costes

• Reducción de pérdidas mediante el soporte a su identificación y eliminación.
• Control I reducción de costes.
• Toma de decisiones más rápida y efectiva gracias al aumento de visibilidad.
• Mejora del control corporativo mediante cierres de periodos contables más rápidos y fáciles.

Mejora de la eficiencia en el departamento de contabilidad

AI preparar una propuesta de Retorno de la Inversión, enfatizar en los gastos tangibles es muchas veces más fácil que hacer hincapié en la mejora de las métricas de producción.

Esto último requiere un compromiso de producción en una mejora de rendimientos, que puede no siempre ser fácil si el grupo de producción tiene poca experiencia con los sistemas MES.

Desde nuestra experiencia en la implementación de soluciones MES, integración de sistemas y aplicación de mejoras continuas para la reducción de perdidas, hemos aprendido un hecho muy simple: el beneficio de implementar un sistema MES es tan significativo que el coste del software lo vas a recuperar en unos meses, si no en semanas, así como el proyecto completo (hardware, software, servicios, recursos internos).

Esto es posible con un sistema MES integrado porque no te enfrentas a un único problema en una parte de una instalación, sino que reduces el gasto en toda la planta y a través de todos los elementos clave de la producción.

El secreto de desarrollar un ROI convincente es empezar por aquellas áreas en las cuales la planta experimenta los problemas más críticos.

Una vez implementado, el MES puede usarse para monitorizar de forma continuada los indicadores clave de la producción y mantener el enfoque en las áreas críticas en pérdidas de la planta, incluso ante cambios de las condiciones de negocio.

Una de las grandes ventajas de utilizar un sistema MES integrado es el hecho de que sus funcionalidades siguen disponibles para conseguir los requerimientos exigidos tal como estos van cambiando. En este sentido, el sistema MES demuestra un retorno creciente de la inversión.

Una aproximación alternativa para desarrollar un ROI es la evaluación del coste de propiedad de los sistemas existentes.

Muchas veces el coste de los sistemas «a medida» o basados en soluciones locales independientes es tan alto, que el ahorro que supone el reemplazarlos por un Sistema MES integrado es en sí un ROI suficiente.

Para clarificar el proceso de desarrollar un ROI, veamos un ejemplo del mundo real:

En todas las plantas productivas, siempre existe como mínimo un elemento del equipo que actúa como cuello de botella.

Los responsables de producción emplean una gran cantidad de tiempo asegundándose de que este elemento está siempre activo. Casi siempre, el cuello de botella es el elemento que tiene un mayor coste, por tanto, para el departamento financiero, tiene sentido conseguir la máxima eficiencia en este elemento tan costoso.

Una vuelta rápida por la planta nos confirmará que el equipo que supone un cuello de botella se está utilizando tanto como es posible; o está en funcionamiento o está siendo reparado y hay material apilado enfrente del mismo.

En apariencia, parece que el equipo está siendo utilizado de forma correcta. Pero, un análisis en detalle de la utilización del equipo nos mostrará de forma efectiva la eficiencia de su utilización, cuanto producto fuera de especificaciones se está produciendo y cuantas mermas produce el proceso que supone el cuello de botella.

La tabla siguiente es un ejemplo real de como una compañía x descubrió como estaba usando su cuello de botella durante una semana, trabajando seis días a tres turnos diarios.

Esto indica que el cuello de botella se está usando para producir producto dentro de especificaciones solo el 34% de su tiempo, con tres áreas principales de pérdidas operativas:

• 5% de tiempo produciendo mermas o reprocesando producto.
• 16% de tiempo de desocupación y avería.
• 28% de tiempo realizando tareas de mantenimiento, preparación o pruebas.

El papel del MES en este escenario es el de trabajar en las causas que originan estas pérdidas y reducir las ineficiencias.

En este caso, las causas especificas de pérdidas podrían ser problemas de calidad (incluyendo diseño o experimentación), procedimientos de preparación, procedimientos de mantenimiento, procedimientos de reparación (incluyendo su despacho, almacenado de recambios y gestión de operarios de mantenimiento) y planificación de la producción.

Una implementación efectiva del MES puede ayudar a asegurar que el cuello de botella no esté en estado de desocupación porque no hay trabajo asignado, a una mejora en la secuenciación de las preparaciones, a una mejora de las esperas en avería gracias a la mejor comunicación y planificación del mantenimiento, a una reducción de las mermas gracias a la mejor disponibilidad de información y a la detección temprana de producción fuera de especificaciones.

Haciendo una estimación no muy optimista, supongamos que esta implementación consigue reducir 1 punto el reproceso y mermas en producción, 4 puntos el tiempo de desocupación y avería y 5 puntos el tiempo de mantenimiento y pruebas: esto es, un 10% de tiempo de perdida que se traslada a producción.

Para una planta de tamaño medio que genere 25 millones de € de ventas, esto puede ser el equivalente a una capacidad de producción anual de 2,5 millones de €; aunque esta podría ser una producción que no estuviera en su totalidad dentro de especificaciones – ¡Y únicamente estamos considerando el segmento de cuello de botella! -.

En otras palabras, una inversión de entre 300.000€ y 500.000€ en software, hardware y servicios puede traducirse al equivalente a 2,5 millones de € en capacidad de producción adicional.

Tomando un punto de vista simplista, esto indicaría un ROI en dos o tres meses. En realidad, la compañía del ejemplo que experimentó este cuello de botella con una utilización para producción correcta del 34%, una vez aplicada la gestión e información procedente de la implementación del Sistema MES, pasó a un porcentaje de producción dentro de especificaciones del 67% – iUn incremento no del 10%, sino del 33%!

En definitiva, se hace necesaria la medida del rendimiento actual, identificando donde pueden hacerse mejoras mediante un mejor control de la ejecución y el uso de estas mejoras para cuantificar el ROI.

Concentrarse primero en los elementos necesarios que tienen una perdida tangible (tiempo, mermas de materiales, exceso de stock) y después en la mejora de los elementos productivos (rendimientos, tiempos de ciclo, entregas a tiempo).

Tomando esta aproximación, la integración de su sistema MES mostrara un ROI en meses, sino en semanas.

¿Ves reflejada la problemática actual de tu producción en alguno de estos supuestos?

• Los pedidos de nuestros clientes disminuyen en cantidad a la vez que aumentan el numero de referencias, con un tiempo de entrega cada vez más corto.
• Las instrucciones de trabajo, boletines de fabricación, hojas de marcajes, listados de inventario,… generan una cantidad de papel inmanejable.
• Disponemos de muchos sistemas informáticos, pero no se comunican entre sí, o lo hacen de una forma muy manual, lo que nos obliga a entrar un mismo dato en diversos sistemas.
• El listado de inventario que obtengo del sistema ERP no cuadra con el que obtengo del almacén.
• Hasta dentro de tres días no podemos conocer los rendimientos de la producción de hoy.
• Cuando el planificador realiza algún cambio en el plan activo, tenemos que imprimir diversas versiones del nuevo plan para distribuirlo por la planta.
• Tenemos un alto porcentaje de paros no planificados y no sabemos cómo nos afecta al rendimiento.
• La reacción a los eventos que se producen en el proceso productivo es lenta y poco definida.

Si consideras que tu situación encaja en alguno de los casos anteriores, entonces tenemos mucho que aportarte para ayudarte a mejorar en tu Gestión de la Producción.

Puede que ya dispongáis de una o más herramientas que os resuelvan determinadas áreas de la gestión de tu producción, aunque es probable que algunas de las áreas clave de la producción no estén del todo cubiertas por estas herramientas.

Por otro lado, necesitas poder integrar las soluciones que ya tienes implementadas y que cumplen tus objetivos de forma correcta con aquellas que te resolverán nuevas necesidades.

Al mismo tiempo, necesitas poder enlazar la información «a tiempo real» (movimientos de materiales, cambios de estado de las ordenes, eventos de planta, anomalías,…) con los flujos de información definidos en todo el Sistema de Gestión de Producción.

Los sistemas MES son la plataforma capaz de cubrirte en todas las necesidades de integración, coordinación y sincronización entre los distintos componentes de la planta productiva, así como de aportarte un completo conjunto de componentes dispuestos a proporcionar todas las funcionalidades necesarias para realizar la Gestión de la Producción de una Planta.

Todo ello con un producto estándar modular y escalable capaz de adaptarse a las necesidades específicas de cada planta y dispuesto a demostrar un retorno de la inversión inmediato.

En SICMA21 integramos sistemas de control en tiempo real (MES) desde la plataforma Wonderware de la cual estamos certificados como integrador Archestra.

Esta solución permite al ejecutivo obtener en tiempo real la información producida en la línea de producción y visualizarla en sus propios sistemas de gestión o bien en sistemas de gestión diseñados según las especificaciones requeridas.

Dichos sistemas de gestión se adecuan al objetivo que busca tu empresa, ya sean estas mejoras de OEE, trazabilidad de productos, incremento de la flexibilidad de la línea de producción, entre otros muchos más aspectos.

Si tu empresa necesita implantar una solución de eficiencia en la planta de producción, no dudes en contactar con nosotros para que te podamos enseñar que beneficios puedes obtener de su puesta en marcha.

También realizamos soluciones a medida. Cuéntanos en que te podemos ayudar y nos ponemos a trabajar.

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Te dejo con un vídeo del Director del Departamento de Informática Industrial de SICMA21 Frederic Gil en el pasado Expoindustrial 2020 explicando cómo funciona un sistema MES, las ventajas y desventajas de su uso, entre otros aspectos.