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Industria 4.0
Un panorama en
Ecuador.
Paúl Alejandro Rivera
COGNITIVA CS ™
Servicios de optimización
de operaciones
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Efectos usuales . SMMT Report. Manufacturing.
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Agenda
Origen de I 4.0. Origen y Explicación.
Visión.
La capacidad sensorial. Digitalización de una operación analógica.
El óptimo sensorial.
La Ingeniería de Optimización como un integrador de tecnologías I 4.0.
Análisis del retorno: Inversión vs Oportunidades vs Ahorros vs Nuevos
costos vs Riesgos.
Casos de estudio en Ecuador y la Región.
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Origen y componentes más conocidos
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Evolución industrial
4. Industrial
revolutionBased on cyber-physical-
systems
3. Industrial revolution Through the use of electronics
and IT further progression in
autonomous production
2. Industrial revolution Introducing mass production
lines powered by electric
energy
1. Industrial revolutionIntroducing mechanical
production machines powered
by water and steam
End of the
18th century.Beginning of the
20th century
Beginning of the
70th
Industry 1.0 Industry 3.0Industry 2.0 Industry 4.0
Level
of
co
mp
lexit
y
Today
Source: DFKI/Bauer IAO
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6 Principios básicos
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Source: DFKI/Bauer IAO
• Interoperabilidad (entre los elementos del Sistema ciberfísico)
• Virtualización/Digitalización
• Decentralización (Autonomía de los centros de operación para
autoregularse y tomar decisiones)
• Capacidad de tiempo real (Adquisición, tratamiento e inferencia de
Información de forma “Inmediata”)
• Orientados al servicio (Hyperconectividad. Internet del Servicio)
• Modularidad (Adaptación flexible de acuerdo a los requerimientos de la
operación)
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Tecnologías habilitantes
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Source: DFKI/Bauer IAO
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Visión.
• Descomponer y aterrizar Internet al nivel
de la operación más elemental.
• Cada sensor y cada actuador es un
participante del Internet de las Cosas.
• Cada dispositivo tiene su propia dirección
IP (etiqueta numérica de identificación) de
manera que puede ser ubicado y actúe
individualmente dentro de la red.
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Una operación analógica que se digitaliza.
• BIG DATA ANALÓGICA ™ (National Instruments)
Grandes cantidades de datos derivados del mundo físico análogo
(naturaleza, personas, máquinas, ambiente, etcétera). Se adquieren
mediante un sensor y se digitalizan mediante una conversión A/D.
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Óptimo sensorial en operaciones.
¿Cuál es el GRADO ÓPTIMO SENSORIAL DE LA OPERACIÓN?
¿Qué debo medir?, ¿Por qué?, ¿Para qué?
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Requerimiento de inversión, operación y mantenimiento de la
capacidad sensorial. (USD)
Va
lo
r d
e la
in
fo
rm
ac
ió
n
ob
te
nid
a (U
SD
)
Óptimo
Fuente: COGNITIVA CS
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La respuesta rápida y la información confiable en el menor tiempo posible
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E (evento)
Detección mediante
procesamiento de datos (Luz,
temperatura, sonido,
dimensiones, distancia,
anomalías)
t1(Detección)
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E (evento)
Simulación, evaluación de
situación, análisis de
escenarios, impactos y riesgos.
t2(Análisis)
La respuesta rápida y la información confiable en el menor tiempo posible
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E (evento)
Simulación, evaluación de
situación, análisis de
escenarios, impactos y riesgos.
La respuesta rápida y la información confiable en el menor tiempo posible
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E (evento)
Simulación, evaluación de
situación, análisis de
escenarios, impactos y riesgos.
t3(selección y ejecución)
La respuesta rápida y la información confiable en el menor tiempo posible
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E (evento)
Objetivo de optimización:
Minimizar (t1+t2+t3)
t1+t2+t3 0
La respuesta rápida y la información confiable en el menor tiempo posible
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E (evento)
La respuesta rápida y la información confiable en el menor tiempo posible
Tiempo detección
(Individuo A)
Tiempo notificación
(Individuo B)
Tiempo decisión
(Individuo C)
Tiempo notificación
(Individuo D)
Tiempo ejecución
(Individuo E)
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+ tiempo
+ error
+ consumo de recursos
La respuesta rápida y la información confiable en el menor tiempo posible
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Red neuronal, algunos beneficios
Simulación y optimización
permanente.
Optimiza tiempos de respuesta.
Optimiza trazabilidad.
Optimiza costos transaccionales.
Optimiza valor de la información.
Optimiza disponibilidad de la
información.
Optimiza confiabilidad de la
información.
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Digitalización de la operación
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Digitalización de la operación
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Conectividad desde la perspectiva de las operaciones
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Conectividad desde la perspectiva de las operaciones
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Conectividad desde la perspectiva de las operaciones
Procesamiento (Valor agregado)
Digitalización arroja valores
inferiores al 50 % efectivo.**
** Valores y data con factor de
corrección por protección de
caso de estudio.
Fuente: COGNITIVA CS
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Conectividad desde la perspectiva de las operaciones
Uso efectivo del recurso humano
(Valor agregado)
Digitalización arroja valores
inferiores al 50 % efectivo
(VA).**
** Valores y data con factor de
corrección por protección de
caso de estudio.
Fuente: COGNITIVA CS
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La red neuronal de la manufactura
Miles de
conexiones e
interacciones de
tipo neuronal en
un centro de
operación.
Es necesarios un
sistema de
gestión de la
información
(MES/MOM) y un
sistema de
optimización de la
producción.
(SECUENCIACIÓN,
MODELACIÓN,
SIMULACIÓN)
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El ADN de la operación
La correcta sistematización de la
operación.
En COGNITIVA CS lo llamamos la
lógica de operación o la forma de
pensar del centro productivo/logístico.
Cientos/miles de relaciones NO
LINEALES.
Caso de estudio protegido.
Fuente: COGNITIVA CS
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El ADN de la operación
Caso de estudio
protegido.
Sector:
Alimentos.
Factores de
corrección
aplicados.
Fuente:
COGNITIVA CS
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El ADN de la operación me abre las puertas hacia Realidad Virtual
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El ADN de la operación me abre las puertas hacia Realidad Aumentada
Video
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La digitalización del ADN permite la interconexión con toda la cadena de valor
LOGISTICA DE
ABASTECIMIENTOPRODUCCIÓN
LOGISTICA DE
SALIDA
(DISTRIBUCIÓN)
MARKETING &
VENTAS EXPERIENCIA DE
COMPRA
INVESTIGACIÓN Y
DESARROLLO
FINANZAS
ADMINISTRACIÓN
INFRAESTRUCTURA
CONECTIVIDAD
SOFTWARE / TI
SERVICIO POST
VENTA
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Ciclo completo de la administración de la cadena de valor
PLAN
ORGA
DIRI
CONT
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Ciclo completo de la administración de la cadena de valor
PLAN
ORGA
DIRI
CONT
Indicadores de Impacto (ROI, RAS, ROE)
Indicadores de resultados (Reducción Costos,
Incremento en Ventas, Incremento en Volumen)
Indicadores de actividad (Tiempo, Rendimiento, Nª
unidades / hora)
ESTRATEGIA
OPERACIÓN
MÉTRICA SIMPLE
MÉTRICA AGREGADA – TOMA DE DECISIONES
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Ciclo completo de la administración de la cadena de valor
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Manufacturing Execution Systems (MES/MOM)
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Manufacturing Execution Systems (MES/MOM)
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Manufacturing Execution Systems (MES/MOM)
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Manufacturing Execution Systems (MES/MOM). Entorno normativo sugerido.
No todo lo que
se vende es
un MES, ni un
MES lo es
todo.
El ADN del
proceso debe
gobernar la
migración
hacia I 4.0
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MES
• MES: Software de gestión de la información del nivel operativo elemental
(piso de fábrica)
• Puede tomar las capacidades de un sistema SCADA.
• Puede contener una función de costos (maximizando aproximación a
la realidad)
• Puede y debe asociarse con capacidad de explotación de datos (BIG
DATA) para transformación en información.
• Visualización de data y verdadero reemplazo de la gestión
documental.
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Gracias por su atención