Industria 4.0: Innovación Tecnológica, Monitorización, Conectividad y Arquitectura.

¿Cómo hacer mi organización más eficiente? ¿Cuales son los primero pasos para llevar a mi fábrica a un nuevo nivel? ¿Qué debo cambiar en mi organización?

El mundo entero, y más concretamente las industrias con sus maquinarias, se enfrentan a la necesidad de ser cada vez más eficientes. Teniendo claro que los principales objetivos son optimizar los procesos productivos, cada vez más automatizados, y alcanzar un mayor ahorro en el consumo de los recursos de las empresas.

Por lo tanto, el reto al que nos enfrentamos es ser capaz de vincular todas las operaciones de la planta con el resto de departamentos de la empresa. De esta forma conseguiremos que los datos fluyan libremente dentro de la organización, convirtiéndose en información útil.

El nuevo paradigma industrial, conocido por Industria 4.0 en Europa y por IIoT (Industrial Internet of Things) en Norte América, pretende hacer frente al nuevo escenario industrial, gracias a la digitalización y a la implementación de nuevas estrategias de mejora de eficiencia basadas en las tecnologías TI.Ejes Industria 4.0

Este paradigma surge de la creciente necesidad de acceder, agregar y analizar datos de producción y sistemas para mejorar la toma de decisiones y, por lo tanto, el rendimiento general de la empresa.

Aunque ya se llevan hablando varios años de estos nuevos conceptos aún nos encontramos en una fase muy temprana del nuevo paradigma. Se podría decir que la Industria 4.0 es un bebe dando sus primeros pasos.

Para cumplir con las nuevas expectativas, las organizaciones industriales necesitan un proceso automatizado para entregar información de la planta a un nivel corporativo más alto de manera precisa, estandarizada, eficiente y segura.

Podríamos señalar que la innovación tecnológica en la industria actual pasa por dos elementos principales: monitorización y conectividad. Estos son los primero pasos que nuestra organización debe afrontar para convertirse en una Industria 4.0. Si además admitimos que es necesaria una nueva arquitectura, nos encontraremos en el buen camino.

Monitorización y Conectividad.

A medida que la conciencia de Industria 4.0 se ha ido extendiendo, la demanda ha crecido a nivel corporativo para adquirir, ver y analizar más datos de las operaciones de la planta y convertirla en información procesable.

Hoy en día, debido al potencial del Cloud Computing y a las estrategias de gestión de datos (como el de Big Data), los análisis de la información que obtengamos de nuestros procesos pueden marcar un factor competitivo diferencial respecto a la competencia.

Como ya he dicho, los dos primeros pasos para encaminarnos hacia la Industria 4.0 es comenzar a monitorizar e interconectar nuestros procesos productivos.

La primera clave para lograr la optimización y eficiencia en las organizaciones reside en una buena monitorización de los recursos y de los consumos en cada instalación, y en su posterior análisis, de forma que puedan determinarse las posibles mejoras.

Por otro lado, la conectividad constituye la otra clave para la innovación, la mejora y la eficiencia de nuestros procesos; ya que aumenta las posibilidades de análisis, casi hasta el infinito.

Por ejemplo, utilizando las tecnologías TI es posible obtener un nivel elevado de detalle en cuanto a la operación y al consumo de cada uno de los circuitos eléctricos de la planta, pudiendo identificar consumos anómalos u otro tipo de problemas.

Asimismo, es posible cruzar los datos obtenidos con otros factores tales como el coste de la electricidad, el tipo y cantidad de producto fabricado y el beneficio que aporta la operación de cada máquina del proceso productivo, etc.; proporcionando información que ayudará a la dirección en la toma de decisiones.

Nueva visión Global de la empresa

Adoptar el nuevo paradigma de Industria 4.0 ayudará a las empresas ahorrar enormes cantidades de dinero, mejorar y agilizar la toma de decisiones, permitir una administración centralizada, etc. Sin embargo, la transición exitosa a esta nueva forma de entender sistema empresarial no es una tarea sencilla.

Para la mayoría de las casos, el primer paso para una transición empresarial efectiva será dejar de pensar en que las tecnologías operativas y las de la información son mundos separados. En su lugar, deben alinear ambos mundos para que los datos de planta fluyan de manera efectiva entre departamento y con los niveles superiores de la empresa.

Debemos dejar de pensar en que cada área o departamento como un elemento aislado y, en su lugar, visualizarlo como parte de un sistema corporativo global con estándares comunes y mecanismos de transmisión de datos.

Establecimiento de Estándares

Para constituir un sistema empresarial efectivo, es primordial comenzar por desarrollar estándares en toda la organización.

Las empresas manufactureras suelen disponer de diferentes PLC, instrumentación y sistemas de monitorización organizados bajo un mismo sistema de datos. Una vez elegido el estándar, se pueden extrapolar los modelos de datos para que tengan el mismo aspecto.

Arquitectura convencional vs Arquitectura 4.0

Tradicionalmente, las empresas poseían una arquitectura convencional compuesta por dispositivos inteligentes, como pueden ser PLC. En estas arquitecturas, el software SCADA se comunica con los PLC y, aunque no es su propósito, se usa a menudo como middleware debido a que los SCADAS suelen poseer los protocolos necesarios para hablar con los PLCs.

Sin embargo, ahora se plantea otro modelo de arquitectura desacoplada, las aplicaciones no están conectadas a los dispositivos, sino que se encuentran suscritas a los mismos para obtener de ellos los datos que necesiten.

En el nuevo modelo de arquitectura se utiliza un tipo de middleware orientado a mensajes en el que existen muchas aplicaciones (ERP, MES, BI, etc.) pueden acceder directamente a los datos que generen los dispositivos.

Por ejemplo, las aplicaciones podrán acceder a la instrumentación distribuida por la planta sin necesidad de pasar por SCADA o PLC. Esta es la gran revolución que plantea el IoT.

Rentabilidad y resistencia al cambio

Cada vez son más las empresas que se convierten en Industrias 4.0 y que contribuyen a la maduración de este tipos de tecnologías, las cuales terminarán por consolidar la auténtica revolución. De hecho, ya se conoce como la cuarta revolución industrial.

Sin embargo, este camino no está libre de obstáculos. La resistencia al cambio, en gran parte provocada por la inversión económica necesaria y que precisa de algún tiempo para obtener el ROI, está frenando a las empresas en la transición hacia esta nueva realidad tecnológica.

Lograr la eficiencia en este nuevo paradigma pasa por alcanzar el punto en el que las tecnologías estén lo suficientemente desarrolladas para que, además de aportar una funcionalidad añadida, no supongan un coste extra y garanticen un ahorro a corto plazo.

Conclusiones

ConclusionesEl primer paso para convertirnos en Industria 4.0 pasa por conseguir que los datos fluyan dentro de la organización, convirtiéndose en información.

Conseguir esto sigue siendo un gran desafío, debido a que aún existen muchas empresas que carecen de departamento TI.

Antes de que términos como “Industria 4.0”, “IIoT” o “Transformación Digital” irrumpieran en nuestras vidas, la mayoría de las organizaciones industriales ya disponían de diferentes datos, hardware y software en sus plantas; sin embargo no poseían de una forma adecuada de obtener información de los datos de la planta.

Debido a la creciente necesidad de generar, acceder, agregar y analizar datos de activos y sistemas para mejorar la toma de decisiones, es necesario disponer de una arquitectura adecuada. Es fundamental transmitir a la dirección que con ello se logrará un mayor rendimiento general de la empresa.

La integración, en entornos tan dispares y con tantas tecnologías, requerirá inversiones financieras para implementar las herramientas necesarias en la planta para convertir los datos en información útil para la toma de decisiones.

En definitiva, el nuevo paradigma de la de Industria 4.0 pretende aprovechar las tecnologías existentes y las nuevas para mejorar la eficiencia de los equipos industriales. Esto pasa necesariamente por implementar, en primera instancia, una monitorización total de los procesos productivos de las plantas, que han de ser dotadas de una conectividad que permita sacar el mayor rendimiento a la información obtenida por análisis constantes de los datos.

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