El único método para que las operaciones de fabricación de procesos cumplan con los objetivos de eficiencia prometidos por la Industria 4.0 es tener una base sólida en el monitoreo de condiciones.
La fabricación de procesos ha estado trabajando para aplicar su amplia experiencia en automatización a un nuevo nivel de eficiencia desde que comenzaron a circular los objetivos de la Industria 4.0 en 2010. Aún no hemos llegado allí, pero estamos avanzando.
Algunas plantas de procesamiento (especialmente las nuevas) han logrado un progreso significativo hacia sistemas, datos y equipos conectados.
Y la mayoría de las plantas nuevas están comenzando a planificar sistemas conectados antes de que se instalen los activos.
Por otro lado, las plantas heredadas están vinculadas a infraestructuras que a menudo respaldan una realidad diferente a la que fueron diseñadas.
Y para complicar aún más las cosas, pueden tener dificultades para superar los silos de propiedad, los silos organizativos y las formas de trabajar arraigadas.
Para todas aquellas plantas de procesamiento que deben retocar continuamente lo que tienen, una buena base en la monitorización del estado es la mejor manera de que las operaciones de fabricación de procesos alcancen los objetivos de eficiencia prometidos por la Industria 4.0.
La visión de la Industria 4.0
Para las operaciones, esta revolución consiste en conectar la información sobre el estado de los activos basada en datos de estado en tiempo real con los equipos de mantenimiento y sus sistemas de registro.
Los directores de planta son conscientes de las megatendencias actualmente en movimiento que prometen ofrecer un retorno de la inversión.
La gestión de la cadena de suministro y la logística fueron los primeros en adoptar la estrategia de la Industria 4.0 y han demostrado sus ventajas.
Ahora es el momento de que otras partes de la planta adopten esta forma de pensar.
Los entornos conocidos como "fábricas inteligentes" o Industria 4.0 conectan sistemas para crear una "red inteligente" de dispositivos y operaciones, tratando cada aspecto de la empresa como un potencial flujo de ingresos.
Imagina una capa digital que opera sobre las actividades mecánicas y humanas, observando, descifrando, informando y, en algunas situaciones, controlando continuamente las acciones de la capa física de la máquina.
SCADA, así como máquinas OEM específicas y muchos otros sistemas de bucle cerrado, realizan actualmente algunas de estas funciones.
La Industria 4.0 nos anima a reconocer la importancia de los datos operativos y a convertir los sistemas individuales en un marco unificado que conecte diversos aspectos, no solo limitados a la fabricación, sino abarcando también la gestión de activos empresariales.
¿Qué información se necesitaría para crear una representación informática en tiempo real del estado de la planta? ¿De dónde procedería esa información? ¿Qué haría falta para ponerla en práctica?
Con un historial de datos suficiente y la capacidad computacional de la IA para producir perspectivas predictivas y prescriptivas, el objetivo de las operaciones es aumentar significativamente la visibilidad del estado de las máquinas.
Todas las organizaciones con las que hablamos entienden el valor de perseguir el mantenimiento predictivo como objetivo, ya que tiene el potencial de alterar fundamentalmente la forma en que las operaciones contribuyen a la cuenta de resultados.
El 80/20, es decir, un 80% de mantenimiento preventivo programado sobre la marcha y un 20% de mantenimiento correctivo sobre la marcha, se consideraba perfecto hace años.
Hemos llegado a comprender que los PM programados pueden ser perjudiciales con el tiempo.
Ese tornillo, ¿se apretó correctamente? ¿Se suministraron correctamente los componentes consumibles? ¿Se lubricó a la perfección?...
Además, los presupuestos de mantenimiento a menudo se infrautilizan o se sobrepasan con los enfoques basados en eventos y en programas.
Cada vez más empresas prefieren la estrategia centrada en los activos, en la que los fondos de mantenimiento se gastan en lo que los propios activos nos aconsejan hacer.
Por qué la monitorización de la condición es el elemento esencial de la Industria 4.0
La monitorización de la condición aplicada con éxito es un punto de entrada clave para la Industria 4.0 y la creación de nuevo valor empresarial.uccessfully applied condition monitoring is a key entry point for Industry 4.0 and the creation of new business value.
Existen numerosas aplicaciones de la Industria 4.0, todas las cuales presuponen la conectividad de los datos.
Sin embargo, el componente más difícil de conseguir pueden ser esos datos y su conectividad.
Las capacidades de la analítica están limitadas por la disponibilidad de los datos.
O, dicho de otro modo, los sistemas analíticos sólo son tan avanzados como su base de datos pueda acomodar.
Para cosechar los frutos del mantenimiento predictivo en una planta al estilo de la Industria 4.0, se necesita un sólido ecosistema de captura de datos que pueda "escuchar" a los activos más importantes de la planta y proporcionar datos valiosos a los lugares adecuados.
Además, la automatización de la recopilación de datos suele ser el método más práctico para que un equipo de operaciones avance.
Numerosos equipos señalan:
Demasiados activos que mantener
Escasez de expertos en fiabilidad de activos
Falta de tiempo
Un cambio de las PYMES a "todo el mundo hace de todo"
Todos estos retos se abordan mediante la supervisión del estado de los activos.
Un enfoque de datos centrado en los activos, en el que los datos se adquieren y organizan deliberadamente para proporcionar información sobre el estado de los activos, suele ser lo que más interesa a los equipos de operaciones.
Para el 20% de los activos de la planta, la monitorización del estado debe registrar señales de:
Vibración
Temperatura
Potencia
a través de sensores cableados o inalámbricos.
Muchas plantas de procesamiento centran su despliegue de monitorización de estado en maquinaria demasiado peligrosa para los procesos de inspección rutinarios y demasiado importante para sufrir un fallo imprevisto.
Algunos ejemplos son:
Ventiladores accionados por correa con protecciones que bloquean el acceso a los rodamientos.
Ventiladores aéreos atascados en conductos.
Bombas situadas en lugares peligrosos, calientes y de difícil acceso.
Si instalas la monitorización de estado en estos sistemas, podrás:
Mejorar las condiciones de salud y seguridad
Obtener información cuantificada sobre el riesgo de daños
Evitar por completo los tiempos de inactividad
Integración de sistemas
Una vez determinados los tipos de datos de activos más útiles para la monitorización de estado, el sistema debe dirigir esos datos a una plataforma en la que puedan combinarse y fusionarse con datos de otros sistemas operativos para compararlos con las señales de advertencia de fallos de la máquina.
Esto se debe al hecho de que los datos de monitorización de estado por sí solos son insuficientes.
No tiene ni idea de qué procedimientos se realizaron, cuándo debía realizarse el último mantenimiento o cuándo se revisó un elemento por última vez.
No sabe con qué frecuencia ha fallado el activo, qué piezas se necesitan para realizar determinadas tareas o si esas piezas están disponibles.
El ingeniero, sin embargo, trabaja a ciegas en ausencia de la monitorización del estado.
Cuanto más podamos planificar con antelación para evitar averías en las máquinas, más podremos ver en el futuro.
Para crear una línea de base de la salud de los activos capaz de soportar el mantenimiento basado en la condición, la monitorización continua debe integrarse con el historial de activos y los datos de averías correctamente mantenidos, así como con flujos de datos específicos en tiempo de ejecución.
Cuando cambia el estado de un activo, se notifica a los técnicos y se prioriza el trabajo en función del estado actual del activo.
El éxito del despliegue de la monitorización de condiciones exige una estrategia metódica coherente con los orígenes de la fabricación por procesos y un compromiso con la integración de sistemas coherente con la Industria 4.0. Un ecosistema de operaciones vinculadas debe abarcar todo lo siguiente:
Conectividad de datos: Todos los tipos y fuentes de datos se combinan en una ubicación y estado utilizables.
Conectividad de sistemas: Integración de datos de salud de activos con sistemas relacionados utilizados por operaciones, mantenimiento y fiabilidad.
Conectividad de los equipos: Todo el personal tiene acceso a la información de los activos, lo que permite acciones de mantenimiento más eficientes.
Desarrollo de un plan estratégico para la Industria 4.0
La monitorización de las condiciones es un punto de partida habitual para las operaciones y, a menudo, sirve como punto de partida para seguir avanzando hacia los sistemas en red.
Sigue la metodología piloto tradicional centrándote en iniciativas viables que aborden necesidades urgentes y tengan beneficios claros si se afrontan: :
Problemas de antigüedad
Problemas de integración
Limitaciones financieras
Prueba cosas nuevas, se exigente y evita ideas preconcebidas sobre lo que funcionará y lo que no.
He aquí tres directrices esenciales para seguir adelante:
1. Concentrarse en los generadores de valor
En lugar de centrarse en la tecnología, considera el valor hacia atrás y céntrate en los principales generadores de valor específicos del sector.
Genera una visión convincente y despliegue pilotos faro para motivar a la organización.
2. Impulsar la organización
Promueve la transformación a través del liderazgo con una fuerte implicación empresarial.
Consigue resultados económicos rápidos para demostrar su valor desde el principio.
Desarrolla habilidades y fomenta una cultura altamente adaptable.
Construye un equipo multidisciplinar que implique a varios departamentos y rompa las barreras organizativas.
3. Actualizar la infraestructura
Establece una infraestructura tecnológica unificada basada en un análisis detallado de la situación actual.
Seleccione una vía de transición y establézcala localmente antes de ampliarla globalmente.
Comience con un grupo pequeño y asegúrese de que todos estén capacitados en los aspectos básicos de la Industria 4.0 y el monitoreo de condiciones.
Una comprensión básica de la IA y el aprendizaje automático contribuirá en gran medida a apoyar el objetivo general de los sistemas conectados.
Aprenda a distinguir entre análisis descriptivo, predictivo y prescriptivo.
Para mostrar el potencial y facilitar la comunicación del progreso, los objetivos del proyecto deben ser medibles e ir un poco más allá de lo que se puede lograr con los procedimientos actuales.
La alta dirección debe participar como retadora, financiadora y, en última instancia, impulsora.
Los ejecutivos deben ir más allá de pedir "algo de IoT".
Deben dar al proyecto todo su apoyo.
La monitorización de condiciones está rodeada de abundantes oportunidades.
Las tecnologías están cada vez más integradas, debido a:
La bajada de precios
Las redes
La potencia de procesamiento
La mejora de los sensores
Los equipos pueden ahora ampliar de forma realista su programa de monitorización de estado al siguiente nivel de operaciones más allá de su activo del 20%, maximizando su inversión inicial en beneficios significativamente mayores.
Además, la Industria 4.0 habrá avanzado aún más.
Por qué monitorizar las condiciones es clave para desbloquear la Industria 4.0