Manufacturing Intelligence, el modelo de fábrica que ya está aquí
Indice
Presentación de Sisteplant
Introducción
La fábrica digital con MI
Conclusiones
Presentación de SISTEPLANTSISTEPLANT es una ingeniería industrial, nacida en 1984, cuya
principal actividad es la optimización de los procesos
productivos, logísticos y organizativos en la industria,
apoyándose en tecnologías avanzadas de fabricación
(automatización y manipulación flexibles para series cortas y
Micro–Nanomanufacturing), modelos de Organización
Avanzada (Lean Manufacturing) y en sistemas de
información en planta (inteligencia artificial).
+ 2.000 clientes + 30.000 usuarios Presencia en 3 continentes
Implantación y soporte internacional
Inversión del 30%de beneficio en I+D
+ 150 empleados
Sisteplant Worldwide
BILBAO, SEDE CENTRALParque Tecnológico de Bizkaia
MADRIDParque Empresarial Euronova 3
SEVILLATorneo Parque Empresarial
BARCELONAGran Vía. Hospitalet de Llobregat
QUERÉTAROSantiago de Querétaro, QRO, México
SAO PAULOJardim Paulistano. São Paulo
SHANGHAIXuhui District, Shanghai
• “Nunca pienso en el futuro porque viene
suficientemente pronto”
• Y cómo viene???• Si PIB= población laboral X productividad por persona
• Si los países en vías de desarrollo van igualando su productividad a los desarrollados.• El PIB va a ser únicamente proporcional a la población
activa ??
Manufactura avanzada en la Industria 4.0Introducción
… y al alcanzar la madurez, los resultados se aproximan a la asíntota
La excelencia en las fábricas ha estado muy ligada al Lean manufacturing
t
RentabilidadInnovaciónSostenibilidadCompetitividad
¿Revolución?
¿Evolución?
LEAN, TPM,6sigma,…
■ Progresión ralentizada■ OEE’s estancados■ Continuos alti-bajos en la implicación de las
personas■ Desarrollo de las personas a remolque de la
tecnología■ Defectivo controlado pero Cpk < 6σ■ Industrializaciones poco fluidas■ Márgenes reduciéndose anualmente■ …
Res
ult
ado
s
3
2
1
IntroducciónManufactura avanzada en la Industria 4.0
� TECNOIPLANT es el modelo de transformación industrial propuesto por Sisteplant
� Representa el nuevo paradigma a desarrollar en las plantas industriales
Valores
Agilidad
Técnica - Tecnología
Inteligencia
Precisión
Armonía
Transparencia
Humana
IntroducciónManufactura avanzada en la Industria 4.0
• Capacidad de mejora en competitividad, optimizando productividad, fiabilidad, robustez…
• Incremento del grado de personalizacioón de los productos para adaptarlos a las necesidades de nuestros clientes..
• Valor diferencial derivada de la innovación: incorporación de nuevas tecnologías con impacto en la cuenta de resultados
• Hibridación del mundo físico y digital en todos los ámbitos y niveles (proveedor, máquina, línea, producto, cliente,…)
• Democratización y madurez tecnológica.Reducción drástica del precio de la tecnología y ampliación de casos de uso
• Incremento exponencial del flujo de datos generados en el ámbito industrial
Momento de cambio Oportunidad
Fábrica 4.0
La expansión digital abre nuevas oportunidades, sentando las bases para una evolución hacia la manufactura avanzada
La expansión digital…….
Serán vibrantes….
Serán digitales….. (SW inteligente 4.0)
Fábrica colaborativa 4.0
Gestión basada en conocimiento
tecnológico
Ciclos de Mejora
Radical
Prisma
Ingeniería, Mantenimiento medioambiente
PromindInteligencia tecnológica
i-Trackerciclos de mejora
PIMPeople Integrated
Manufacturing
Inteligencia tecnológica distribuida
M Ii-MES
Aula LAB:Ensamblaje de flujo
de ideas
Las empresas del futuro…….
• Sensores • Sistemas embebidos• Robótica• Impresión 3D• Realidad virtual
• Soluciones banda ancha• Movilidad• Cloud• Ciberseguridad
• Aplicaciones de gestión • Aplicaciones de producción• Aplicaciones de supply chain• Aplicaciones comerciales• Plataformas colaborativas• Productos componente digital
Nuevos productos
Repuestos con Imp. 3D
Remote-controlled
Nuevos procesos
AdditiveManufacturing
Predictive maintenance
Habilitadores tecnológicos
Nuevos modelos de negocio
Ship Rental Data miningin ACV
Hibridación de los mundos físico y digital
Comunicación multi-fuente y mejora tratamiento información
Conversión información en inteligencia y desarrollo de nuevos productos
Nuevos paradigmas de negocio
Nuevos paradigmas de negocio
Productos avanzados . Re-concepción del portfolio y pro-ductos con “extensión” digital
Diseño ágil y colaborativo . Integración de todos los actores, co-creación, prototipado ágil y pilotaje
Nuevos modelos negocio . Compra de producto vs. pago por uso
Diseño e innovación
Automatización. Robótica avanzada , vehículos auto-guiados y drones
Procesos de soporte óptimos e integrados . Visibilidad y monitorización avanzada, integración IT/ OT, Gestión Inteligente de Activos
Fabricación flexible . Procesos reconfigurable, fabricación modular, Impresión 3D, simulación (procesos, flujos) y modularización
Mano de Obra enfocada a valor. Realidadaumentada y virtual (formación y operación), Sol. de movilidad e integración Hombre- Máquina
Inteligencia aplicada .Conocimiento profundo de los procesos. Aplicación de analítica avanzada (Mto. Predictivo, Calidad, Recon. Imagen…)
Productos digitalizados. Producción auto-organizada, aprendizaje de uso y nuevos negocios
Fabricación
Inteligencia logística . Modelos predictivos y optimización mediante analítica de big data
Trazabilidad total . Visibilidad y control del flujo logístico completo en tiempo real
Integración e2e entre actores . Procesos compartidos con visibilidad completa y colaboración
Cadena de Suministro
Ciberseguridad corporativa e IoT. Sistemas, procesos, operaciones y fábricas 100% seguras. Seguridad completa de todas las integraciones y elementos digitalizados
La nueva cadena de valor…….
Las cadenas de valor se hacen globales.
Habilitadores
Impactos
Inteligencia aplicada
Aplicación de analítica avanzada (Mto. Predictivo, Calidad, Recon. Imagen…)
Mano de obra enfocada en valor
Realidad aumentada y virtual (formación y operación), Sol. de movilidad e integración Hombre- Máquina
+ Productividad
(+) 45-55% productividad
(-) 30-50% reducción tiempos de respuesta
+ Eficiencia
(-) 20-30% consumo de energía
+ Personalización
Generalización de la personalización masiva
+ Valor
(-) 10-20% costes asociados a problemas de calidad
Automatización
Robótica avanzada, vehículos auto-guiados y drones
Fabricación flexible
Impresión 3D, simulación (procesos, flujos) y modularización
Procesos de soporte óptimos e integradosVisibilidad y monitorización avanzada,integración IT/ OT, Gestión Inteligentede Activos
Sensorizaciónprecisa
Calidad predictiva
Memoria embebida
Ciber-seguridad
Simuladores de flujos y modelos
Integración IT/OT
Realidad aumentada
Mantenimiento predictivo
IntegratedERP
Impresión 3D
Comunicaciones eficientes
Reconfigura-ción dinámica
Monitorización masiva
Producción organizada
Big Data Analytics
Gestión intelig. de activos
Optimización energética
Recon. de imágenes
Seriousgames
Centros de Control
Trazabilidad de producto
Robótica avanzada
Máquinas flexibles
Ciberseguridad corporativa e IoT
Sistemas, procesos, operaciones y fábricas 100% seguras e2e
Productos digitalizados
Producción auto-organizada, aprendizaje de uso y nuevos negocios
Integración de Tecnologías en la Smart factory
Transición¿Cómo hacerlo posible?Fabricación Avanzada: tecnoiplant
Pla
no
Fís
ico
Pla
no
Ló
gico
Agilidad■ Flexibilidad y polivalencia de los medios para una
respuesta ágil a mercado y a nuevos desarrollos.
Ciclo de vida
SupplyChain
■ Concepción de los procesos, industrialización y robustez de los mismos para fabricación con mínima variabilidad.
■ Integración de proveedores y clientes en la compañía, tanto a nivel operativo como a nivel de aporte de valor / innovación.
Fab. Inteligente
■ Profundidad de conocimiento de los procesos de fabricación y mantenimiento para su máxima optimización e innovación desde el proceso.
Fab.Humana
Fab. Digital
■ Capacitación y desarrollo de las personas y su integración con la tecnología para marcar la diferencia en el nuevo escenario.
■ Utilización de las TIC’s como oportunidad para aplicar nuevas formas y alcanzar potenciales antes inviables con los medios tradicionales.
Transformamos las organizacionesActuando sobre los principales ejes de la transformaciónEl camino hacia la manufactura avanzada
Actuando sobre los principales ejes de la transformación
Fábrica Digital
Agilidad procesos de fabricación
Ciclo de vida producto /
proceso
Supply Chain
Fábrica Inteligente
Fábrica Humana
El camino hacia la manufactura avanzadaActuando sobre los principales ejes de la transformación
El camino hacia la manufactura avanzadaActuando sobre los principales ejes de la transformación
Indice
Presentación de Sisteplant
Introducción
La fábrica digital con MI
Conclusiones
La fábrica digital con M IModelo general
Fábrica Visual y gestión en tiempo
realGestión de
operaciones en planta
Programación y sincronización de
operaciones
Conectividad con dispositivos en
planta (IoT)
Gestión del conocimiento
Integración con ERP y sistemas corporativos
Modelización de negocio
La fábrica digital con M IModelo general
Fábrica visual y gestión en tiempo realFábrica Visual
Funciones
Despliegue de indicadores a todos losniveles de la planta.Presentación de informaciones entiempo real , particularizadas para lasnecesidades de cada entorno de uso.Descentralización del nivel de gestión yresponsabilización en sus KPIs a losequipos de planta
Objetivo
• KPI manager. Libre edición de KPIs• Sheet designer, para el diseño de
layouts y cuadros de mando con información viva.
• Trackings de fabricación (por puesto, por persona y por orden de trabajo)
• Visores en planta y por conexión a internet
Fábrica visual y gestión en tiempo realReuniones a pie de planta - cambio de turno
Funciones
Las reuniones a pie de línea constituyen un elemento clave para la coordinación y toma de decisiones.Esta funcionalidad ofrece el soporte de información necesario para las reuniones de 5m o las reuniones dentro del turno. Unidas a las utilidades de tracking y de monitorización que ofrece M I, constituyen un elemento importante para modelos de gestión en tiempo real sin papeles.
Objetivo
Herramientas y gráficos de fácil interpretación que presentan en el terminal al operario:• Información de disponibilidad y
paros• Rendimiento y microparos• Producción , calidad y defectivosEstas funcionalidades se combinan con las herramientas de monitorización y tracking, para ofrecer una información integrada que apoye las decisiones.
Fábrica visual y gestión en tiempo realSoporte al operario
Funciones
Láminas de trabajo orientadas específicamente para dar soporte al operario en su área de trabajo.El equipo de planta está permanentemente informado de la situación actual y desviaciones
Objetivo
Despliegue de láminas con sinópticos y KPIs en el terminal M I.Posibilidad de navegación desde las láminas principales a informaciones de detalle.
Fábrica visual y gestión en tiempo realDiseñador de láminas. Flexibilidad mediante herramientas de usuario
Funciones
Adaptación de la presentación de información a las necesidades de cada entorno.Informaciones sintetizadas con capacidad de navegación hacia datos de detalle.
Objetivo
Librería de formas para realizar el diseño gráfico necesario.Librería lógística , integrada con módulos de tiempo real• Presentación de KPIs• Presentación de informaciones
sobre la actividad en planta• Avisos de color en fucnión del valor
de variables y KPIsPresentación de indicadores en tiempo
real o históricos
La fábrica digital con M IModelo general
Programación y sincronización de operacionesProgramación de planta
Funciones
Programación de la carga de trabajo enplanta y su distribución en losterminales de operario.Actualización en tiempo real del plan.Visualización en formato Gantt gráficode la secuenciación de la carga detrabajo de cada puesto a capacidadfinita.Seguimiento del plan previsto en base ala situación real en planta.
Objetivo
Visualización Gantt de la planificación de las órdenes de fabricación realizados en los puestos de trabajo. Consulta gráfica de la planificación real estimada en base a los tiempos restantes de producción previsto.Visualización de las exclusiones de la programación.
Programación y sincronización de operacionesGestión del Lead Time y del WIP
Funciones
Permite la priorización y lasincronización de operaciones enplanta, orientadas a la optimización delead time global de la cadena de valor.
Herramientas orientada a la ayuda enla toma de decisiones en planta, paraincorporar criterios de selección másallá de la mera saturación de loscentros de trabajo.
Objetivo
Definición y gestión de colas de trabajo asociadas a las medios productivos.Cálculo del ratio de lead timeCriterios de decisión en base a saturación de colas en base a diferentes criterios.Gestión de carriles rápidos , carriles lentosAyudas visuales al operario para la selección de órdenes.Monitorización de colas
Programación y sincronización de operacionesSeñales pull de sincronización de la SCM
Funciones
Sincronización de operaciones enplanta y en subcontratistas
Objetivo
Defición de eventos a detectar en base al status de operaciones en planta.Prepagación de eventos a través de la cadena de suministro.
La fábrica digital con M IModelo general
Gestión de operaciones en plantaControl de producción. Gestión de operaciones manuales y automáticas
Funciones
• Medir tiempos reales de operaciones; desviaciones.• Medir tiempos muertos o de sincronización entre operaciones • Medir Rendimiento global del proceso (output real/estándar) y su
Lead Time• Control de horas y tiempos imputados a cada Fase del proceso
productivo• Seguimiento en tiempo real de la obra en curso y su Planificación• Presentación de indicadores de productividad actualizados on-line,
que permita la toma de decisiones en base a desviaciones objetivo vs. real en el momento que se desee
• Eliminación de las tareas administrativas de recogida y procesado de la información
Objetivo
Recogida y presentación de información en el entorno de planta en tiempo real mediante Terminal de diálogo para operarios y usuarios• Presencia de operarios• Presentación del programa de fabricación y datos técnicos asociados al
mismo.• Gestión de órdenes y programas de fabricación• Registro de Unidades fabricadas, defectivo y reprocesos,• Gestión de incidencias y paros• Presentación en tiempo real del estado de los puestos de fabricación,
del avance de obra y KPIs• Registro de controles de Calidad y Automantenimiento
Gestión de operaciones en plantaTrazabilidad de producto y proceso integral incluyendo nuestra Supply Chain
Funciones
• Gestión integrada de la trazabilidad del producto, materialesconsumidos y variables/parámetros de la fabricación del mismo
• Identificación de Lotes de las Referencias producidas, para productoterminado y semielaborados.
• Trazabilidad de productos y componentes incorporados y control deconsumos y mermas.
• Integrable con tecnologías de identificación (BarCode, RFID..)
Objetivo
• Carga de datos maestros en M I o interface con sistemas de terceros(recepción de BOM)
• Generación e identificación y etiquetado de lotes y números de serie.Reglas de generación de Lotes automáticas
• Trazabilidad aguas arriba y aguas abajo• Gestión de contenedores y transportes en planta• Diferentes niveles de gestión de trazabilidad para cada producto• Diferentes formatos de etiquetas por producto y fase de proceso• Diferentes modos de etiquetado: por bulto, por lote, por unidad …• Diferentes tipos de consumo: consumo contra puesto, consumo contra
orden de fabricación, …
Skills , certificados y autorizaciones
Funciones
Permite la gestión de autorizaciones / destrezas para la realización de tareas y acceso a puestos de trabajo. M I comprobara para la realización de ciertas acciones o ciertos puestos que el operario esta autorizado / capacitado para dicha tarea. Si esto no es así , negará la operación.
Objetivo
Certificación /autorización por puesto.Certificación / autorización por referencia.Certificación / autorización por operario.Certificación /autorización por autocontrolPeriodo de validez de autorización.etc
Gestión de operaciones en planta
Funciones
Gestión de operaciones en planta
Eliminación del uso del papel de planta.Disponer de la última versión deldocumento necesario sin errores.Direccionamiento de informaciones deproducción, fichas de producto, fichasde calidad, planes de seguridad,informaciones generales etc.
Objetivo
Asociación de documentos a múltiples niveles (Orden, referencia, puesto, área, compañía)Sencilla construcción de navegadores a través de los documentos asociadosPresentación mediante visores gratuitos o mediante herramientas propietarias.
Gestión documental
Gestión de operaciones en plantaGestión de útiles
Funciones
Objetivo
Gestión de moldes, troqueles, punzones, utillajes y cualquier tipo de elemento necesario para la fabricación en un determinado puesto.Control de la trazabilidad, de las revisiones, de la disponibilidad, del grado de utilización y vida útil de cada uno de los utillajes usados en los procesos productivos
Definición, tipología, estado, disponibilidad y asignación a los puestos de cada uno de los útiles.Revisiones realizadas a los útiles.Sustitución de los útiles desde láminas de monitorización y terminal del operario.Informes de revisiones previstas.
Gestión de operaciones en plantaMantenimiento y pronóstico de modos de fallo
Funciones
Objetivo
Gestión avanzada de activos que permita la evolución hacia modelos avanzados de mantenimiento:• Gestión de todas las operaciones y
recursos de mantenimiento propio y contratado
• RCM y mantenimiento basado en condición
• Integrado con el control de producción
Gestión de Activos Gestión de Personas propias y ajenas Gestión de políticas de mantenimientoOptimización de la funciónIntegración con M I
• Envío de solicitudes de trabajo de correctivo
• Registro del tiempo real de paro asociado a cada intervención.
• Envío de medidores con el uso real de los activos, para el disparo de las gamas de preventivo.
Gestión de operaciones en plantaGestión energética
Funciones
Gestionar activamente la energía comoun recurso productivo susceptible deser controlado, analizado y mejoradopara hacer un uso más eficiente de laenergía en el proceso productivo, deacuerdo con la ISO 50001 de gestiónde la energía.Tomar decisiones buscando unequilibrio entre eficiencia operacional yeficiencia energética.
Objetivo
Sistema integral de gestión energética: Integración de consumos energéticos con las operaciones, monitorización energética y operacional en tiempo real, gestión visual, cálculo automático de cuadros de mando e indicadores operacionales y energéticos de forma combinada, trazabilidad de consumos cruzada con trazabilidad de producto y proceso, identificación de oportunidades de mejora energética y medición del impacto de acciones.
La fábrica digital con M IModelo general
Conectividad avanzada con la plantaFunciones SCADA. Conexión señales planta
Scada de Scadas
M I recoge información principalmente de señales, tanto digitales como analógicas.. Estas señales aportan información de estados de equipos, tiempos de producción, paros, estado de variables, etc. • Marcha / paro• Causas de paro automático• Conteo automático de piezas• Variables de proceso
Letura de señales planta
Envío de información a los equipos de control locales en planta, en base a situación productiva:• Configuración de parámetros
máquina• Ordenes de Paro
ERP
MES
SCADA
DISPOSITIVOS
Conectividad avanzada con la plantaSmart interacions
Conectividad avanzada con la plantaSmart interacions
Principales Funciones
Conectividad e Interacción ExtremaGestión por excepción y sensible al contextoAhorro Administrativo & Fiabilidad de la información.Movilidad & Tiempo Real.Optimización de operaciones (SLAs, Rutas, WIP….)Recursos Humanos (Ubicación,. Seguridad & Skills)Explotación de Gran volumen de datos
Objetivo – Smart Factory
Alta, Baja & Autenticación Operarios.Identificación de elementos críticos.Inventario, Útiles, herramientas, WIP & BOM.Heat Map & Optimización de Rutas.Control de EPIs & Skills.Gestión por Excepción (Eventos e Indicadores)Información filtrada & dirigida (Señales & Notificaciones)Visualización avanzada (Realidad Aumentada)M2M Inteligente
La fábrica digital con M IModelo general
Gestión del conocimientoEventrack
Funciones
Seguimiento automático de losindicadores definidos por los usuarios.Activación de secuencias de acciones yde avisos en función de los rangos decomportamiento y frecuenciadefinidos.Incorporación de automatizaciones alos procesos productivos en función desu comportamiento.
Objetivo
Definición de indicadores y su política de activación de eventos.Herramienta gráfica de creación de secuencia de acciones a realizar cuando se active el evento, incluyendo acciones en el sistema, avisos y mails.
Gestión del conocimientoPromind. Machine learning
Regresión + Clasificación : Caracterizaciónrelaciones entrada-salida del proceso.
Identificación : Modelado de la dinámica delproceso mediante ecuaciones diferenciales.
Control Estadístico : Detección de variacionesen las condiciones nominales defuncionamiento.
Métodos Estadísticos : Distribuciones deprobabilidad, contraste de hipótesis, etc.
Reglas Lógico-temporales : Modelado delcomportamiento del sistema/proceso en base aeventos y su evolución en el tiempo.
Análisis Señales : Transformada FFT, filtrado,análisis espectral, etc
Optimización : Obtención de la configuraciónóptima de trabajo..
Gestión del conocimientoMejora radical y mejora continua
Gestiona y difunde las actividades de mejora de toda la organización
� Definición de objetivos de negocio – objetivos de mejora. Despliegue en cascada asegurando trazabilidad entre los indicadores locales y estratégicos
� Recogida y direccionamiento ágil de iniciativas de la organización
� Seguimiento y avance de acciones y su impacto en las KPIs. Visión gerencial de la iniciativa de mejora
� Medición de su impacto en la cuenta de resultados
� Gestión administrativa de grupos de mejora: actas, planes de trabajo, documentación, estándares de análisis,
� Repertorio indexado de iniciativas, resultados, buenas prácticas, …
Objetivos de negocio
Gestión de mejora y eventos
Impacto en KPIs
La fábrica digital con M IModelo general
La normativa ISA-95, ofrece una recomendación sobre las funciones en cada ámbito de gestión en planta y los sistemas adecuados en cada caso. M I y la aproximación a la fabrica digital de SISTEPLANT se basan en la ISA-95.
Algunos aspectos relevantes:• El ERP es el encargado de la planificación
de recursos empresariales y habla con la y habla con la planta a través del MES.
• El MES se encarga de la gestión de producción (personas, maquinas, trazabilidad, materiales, documentación, mantenimiento, fabrica visual, monitorización, indicadores…) y envía y recibe información con los controladores de las líneas (SCADAS y PLCs)
• El nivel de control se encarga de la maniobra y seguridad de las líneas y esta gobernado por SCADAS y PLCs locales.
Integración con ERP y sistemas corporativosModelo de referencias ISA 95
Objetivo
Fuente: Automationinside, Piramide ISA-95
ISA International Society of AutomationISA-95.comANSI/ISA-95 Wikipedia
La fábrica digital con M IModelo general
Modelización de negocioWork flow editor
Funciones
Definición de diferentes lógicas detrabajo en planta
Objetivo
Especificación de los diferentes modos de trabajoen cada tipo de puesto y relaciones entre lasdiferentes entidades que intervienen en planta.
•Posibilidad de trabajo en puestos manuales yautomáticos. Reglas y restricciones para operarios,referencias y órdenes. Precedencia entreoperaciones.
• Modos especiales de trabajo: preparaciones,ajustes, prototipos .. Señales de sincronización,estados y eventos asociados a los planes de trabajo
•Auto justificación de estados en períodospredefinidos (bocadillos y descansos, limpiezas ..)
Indice
Presentación de Sisteplant
Introducción
La fábrica digital con MI
Conclusiones
� Simplificación “4.0”� Superficialidad� La estrategia� El plan� Convivencia con el día a día� Tecnología sin personas
Errores frecuentes
Conclusiones
• El proceso de transformación…….
• No requiere exclusivamente inversión
• No debe confundirse con un proyecto de mejora más
• No es solo un lugar 4.0
• Requiere ALMA para que ocurra
• No es solo para grandes empresas
• Debe avanzar trabajando en los diferentes ejes simultáneamente
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