PYME y primer paso de la industría 4.0

PYME y primer paso de la industría 4.0

 

Cómo una PYME pudo hacer el primer paso de la transformación digital de su producción

 

En muchas PYME de la industria existen fabricas con máquinas diferentes. Además, estás máquinas vienen de diferentes fabricantes. Así cada PYME tiene su portfolio de máquinas en la producción. Sin embargo, en el caso de que una PYME quiere empezar implantar herramientas de la industria 4.0 en sus líneas de producción la opción de sustituir todas las máquinas por nuevas máquinas adecuadas para el internet de las cosas saldría muy caro en términos de inversión, de optimización de procesos y de formación del personal.

Entonces que pueda hacer una PYME para lanzar la transformación digital sin una inversión inmensa. El siguiente ejemplo de una PYME del sector metalúrgico puede dar algunas pistas sobre un camino fiable.

Esta empresa tuvo también muchas máquinas viejas y de diferentes proveedores. Estas máquinas hacen piezas de metal según las especificaciones de los clientes. La empresa no era contenta con la eficiencia de los procesos. La empresa quería que los pedidos saldrían más rápidos de la producción. Pero para optimizar los procesos faltaban los datos. Comprar nuevas máquinas que trabajan con más velocidad tampoco parecía la solución.

Así la empresa empezó pensar en el tema de los datos y cómo conseguirlos. Las viejas máquinas no estaban conectado a la red y tampoco tenían dispositivos que ofrecían datos que hagan sentido.

La empresa no se rindió y continuó hablando con su equipo y los operarios de la producción.

Durante estas reuniones salía la información que los operarios detectaban según los sonidos de una máquina si una máquina necesitaba un ajuste pequeño o grande, un mantenimiento, un cambio de una herramienta o peor que una máquina estaba al punto de romperse.

Con está información la empresa profundizó con su equipo el tema de los sonidos de las máquinas. En paralelo buscó sensores que podrían servir para detectar estos sonidos.

Se instaló los sensores en algunas máquinas previamente seleccionadas para hacer una prueba.

Obviamente los sensores detectaban los sonidos de las máquinas. Pero el ultimo pasó importante era separar el sonido clave del ruido de los otros sonidos. También se tuvo que definir los criterios de eventos para tomar decisiones y medidas.

Así la empresa empezó pensar en el tema de los datos y cómo conseguirlos. Las viejas máquinas no estaban conectado a la red y tampoco tenían dispositivos que ofrecían datos que hagan sentido.

La empresa no se rindió y continuó hablando con su equipo y los operarios de la producción.

Durante estas reuniones salía la información que los operarios detectaban según los sonidos de una máquina si una máquina necesitaba un ajuste pequeño o grande, un mantenimiento, un cambio de una herramienta o peor que una máquina estaba al punto de romperse.

Con está información la empresa profundizó con su equipo el tema de los sonidos de las máquinas. En paralelo buscó sensores que podrían servir para detectar estos sonidos.

Se instaló los sensores en algunas máquinas previamente seleccionadas para hacer una prueba.

Obviamente los sensores detectaban los sonidos de las máquinas. Pero el ultimo pasó importante era separar el sonido clave del ruido de los otros sonidos. También se tuvo que definir los criterios de eventos para tomar decisiones y medidas.

Al final la empresa tuvo éxito con su esfuerzo y implantó los sensores en toda la fábrica. A partir de este momento los operarios pueden dedicarse 100% a su trabajo y los sensores detectan si una máquina necesita un ajuste, un mantenimiento, un cambio de herramienta etc. Además, los sensores ayudan que ninguna máquina se acerca al punto de romperse.

Con los resultados en sus manos la empresa avanzó más por ejemplo en la medición de la eficiencia de su producción midiendo el tiempo de las paradas voluntarias e involuntarias de sus máquinas. Con esta información y otras más la empresa pudo revisar sus procesos y optimizándolos basándose en datos reales.              

 Un cordial saludo,

Jens Blüm

Barcelona Puffin Consulting

QRM y la PYME

QRM y la PYME

Quick Response Manufacturing para la PYME

¿Qué es la fabricación de respuesta rápida y qué ventajas tiene para una PYME?

Hoy en nuestro Blog de Barcelona Puffin Consulting queremos presentar el concepto de Quick Response Manufacturing (QRM) en inglés o fabricación de respuesta rápida. Damos un resumen de los puntos claves del QRM. Una de las ventajas de este concepto es su compatibilidad con conceptos cómo Lean Management, Six Sigma o Total Quality Management (TQM). En un lado Lean Management se aplica en operaciones con mucho volumen para reducir despilfarros de los procesos y en el otro lado Six Sigma se aplica en la fabricación para minimizar los defectos de los productos o servicios. Con el TQM las empresas incorporan en toda su organización la calidad de sus productos, servicios y procesos cómo reto continuo pero la calidad definida según la percepción de un cliente externo o interno.

Sin embargo, estos conceptos están muy relacionados con el control de los costes, la mejora de la eficiencia o de la eliminación de errores en un determinado departamento, línea de producción o subproceso de montaje. Pero el mundo del siglo 21 ha cambiado y el mercado exige mucho más a los fabricantes por ejemplo una calidad extraordinaria, ningún error, productividad alta, mucha variedad en los productos o servicios y al mismo tiempo velocidad cómo fiabilidad en la entrega.

Así la PYME necesita un concepto para conseguir está velocidad y fiabilidad en la entrega sin ningún compromiso en las otras dimensiones del éxito. Allí entra el concepto de la fabricación de respuesta rápida (QRM).

El QRM es un concepto que requiere en vez de una mentalidad basada en los costos una mentalidad basada en el tiempo. Pero que significa tiempo en este concepto. En QRM el objetivo clave es la reducción substancial del leadtime que tiene la siguiente definición: el leadtime en QRM es el tiempo total que necesitaría una empresa para entregar un producto a un cliente en el caso de que no esté en stock.

QRM trabaja con cuatro ejes para bajar el leadtime:

    

  • Importancia del tiempo
  • Organización en células
  • Dinámica de sistemas
  • Concepto unificado para toda la empresa

 

Importancia del tiempo

Un ejemplo nos puede ilustrar en detalle el concepto de tiempo de QRM.

Para un artículo decimos se necesita 4 días para la recepción del pedido, 11 días para la fabricación de las piezas correspondientes, 8 días para el montaje y 9 días para el embalaje y transporte al cliente. En total tenemos un leadtime de 32 días. Sin embargo, de estos 32 días solamente 2 horas en la recepción, 10 horas en la fabricación, 2 horas en el montaje y 1,5horas en el embalaje y transporte la empresa hace algo realmente con el pedido. El resto del tiempo el pedido está parado y esperando a su turno. Ahora muchos conceptos mencionados arriba intentan mejorar el poco tiempo de las actividades reales de este pedido. En cambio, QRM trata de reducir el leadtime de 32 días en su conjunto.

Muchos factores aumentan el leadtime de un pedido, por ejemplo:

  • Pedidos urgentes tiene prioridad delante de otros pedidos.
  • Reuniones del equipo de producción para decidir las prioridades.
  • Reuniones para planificar, coordinar y ejecutar los pedidos.
  • Alto nivel de utilización de la maquinaria 90% y más.
  • Bajas del personal.
  • Conversaciones de venta con los clientes respecto a los cambios de entrega.

 

Organización en células de producción

QRM se apoya en las células de producción que realizan un conjunto de operaciones. El equipo de una célula tiene la responsabilidad completa de las operaciones: planificación, priorización, recursos y trabajos. Los miembros de un equipo están formados en varias de las operaciones de la célula. Los objetivos del equipo de la célula son los siguientes: continuamente cortar el leadtime, aumentar la calidad y bajar los costos.

 

Dinámica de sistemas

Si hablamos de leadtime hay que tener en cuenta las siguientes relaciones entre leadtime, tasa de utilización de capacidad y variabilidad.

Si se trabaja con una tasa de utilización de capacidad de 90% el leadtime es mucho más alto que con una tasa de utilización de 75%.

También con una alta variabilidad el leadtime es mucho más alta que una baja variabilidad. Hay dos tipos de variabilidad:

  • Primero la variabilidad en el tiempo de la llegada de los pedidos a las máquinas.
  • Segundo la variabilidad en el tiempo de realización de los trabajos respecto a los pedidos o lotes.

QRM busca siempre bajar la tasa de utilización y la variabilidad para que el tiempo de leadtime caiga substancialmente.

 

Concepto unificado para toda empresa

QRM utiliza siempre los mismos métodos, indicadores y herramientas en toda la empresa y sus departamentos: ingeniería, producción, cadena de suministro, administración o desarrollo de productos. Así QRM tiene un gran efecto en la cohesión del equipo y en la alineación de los objetivos.

QRM está adecuado para una PYME que trabaja con volúmenes pequeños o medianos, mucha variedad en sus productos o productos individualizados.

La PYME puede conseguir los siguientes resultados con QRM:

  • Reducción substancial del leadtime (hasta 75%)
  • Satisfacción del cliente
  • Aumento de ventas
  • Reducción de costes directos e indirectos
  • Reducción de stock

Más importante una combinación del QRM y del ADN digital puede conseguir resultados precisos, procesables, repetibles, escalables y sostenibles para la PYME.

Un cordial saludo,

Equipo de

Barcelona Puffin Consulting

     

 

 

 

 

 

 

PYME, industria 4.0 y máquinas viejas

PYME, industria 4.0 y máquinas viejas

La PYME también puede implantar la industría 4.0

4 soluciones precisas, viables y escalables para llevar las máquinas viejas al Internet of Things (IoT)

Las máquinas viejas están profundamente arraigadas en el mundo de la fabricación. Excepto por las plantas de fabricación de última generación construidas en los últimos cinco años, la mayoría de las instalaciones continúan dependiendo del equipo de producción y otros sistemas que pueden tener décadas de antigüedad.

Sin embargo, los fabricantes han comenzado a apreciar cómo IoT (Internet of Things) puede transformar las operaciones, dar una idea de los niveles de rendimiento y calidad e incluso crear nuevas líneas de negocio. Ahora es posible automatizar y optimizar procesos utilizando un potente hardware informático y nuevos tipos de sensores ubicados en la planta.

El desafío actual es cómo implementar de manera más rentable arquitecturas de IoT que incluyan equipos viejos. Las siguientes tecnologías pueden proporcionar una ruta diferente a IoT:

Sensores inteligentes: sensores flexibles y de bajo costo y paquetes de sensores que se pueden implementar rápidamente en escenarios industriales.

Kits de actualización: dispositivos que se atornillan a ciertos tipos de equipos y brindan sensores, conectividad, control y otras características.

Edge gateways: una nueva generación de edge gateways que incluye características avanzadas para admitir la integración de maquinaria vieja.

Cámaras de video: disminución de costos, cámaras de mayor resolución y análisis mejorados que pueden monitorear la seguridad de la ubicación de los trabajadores, leer indicadores analógicos o capturar el estado del equipo remoto (en una manera térmica u observacional).

Estas tecnologías ofrecen alternativas de menor costo y nuevas capacidades en entornos industriales.

Uso de sensores inteligentes

Para las empresas que trabajan en un entorno de fabricación heredado, una preocupación importante es la falta de visibilidad en tiempo real de las operaciones. Incluso si un sistema heredado puede generar datos, los informes llegan con retraso. Las nuevas tecnologías de IoT capaces de ofrecer visibilidad en tiempo real pueden generar beneficios significativos.

La visibilidad en tiempo real proporciona al fabricante datos que ayudan a la empresa a comprender la fuente de las pérdidas de rendimiento. Armado con esa información, la compañía puede tomar las medidas apropiadas para mejorar el proceso.

La disponibilidad de nuevos sensores inteligentes que permite recopilar datos en tiempo real a un precio mucho más bajo. Los sensores inteligentes ofrecen una alternativa de bajo costo para lanzar pilotos de IoT o recopilar datos de un solo proceso.

Los sensores inteligentes pueden enviar datos a servidores locales, dispositivos edge computing o la nube. Dependiendo de la aplicación, los sensores inteligentes pueden medir las condiciones ambientales, proporcionar información de ubicación o rastrear el progreso de un componente a través de una línea de ensamblaje, entre otras tareas. Las plataformas IoT se pueden usar para configurar los sensores y crear informes básicos. Equipado con redes en malla que pueden conectarse a servicios en la nube y alimentados por batería o conexiones de energía de bajo voltaje, solo con unos pocos sensores inteligentes pueden dar información en tiempo real.

Kits de actualización para maquinaria vieja

Los kits de actualización son otra tecnología de bajo costo que permite que los equipos viejos funcionen con sensores IoT, análisis avanzados y arquitecturas IoT seguras. Algunos kits de actualización están disponibles a través de proveedores para tipos específicos de máquinas, pero otros trabajan con una variedad de maquinaria vieja.

Los kits se pueden colocar rápidamente en maquinaria más antigua y conectarse a través de redes cableadas o inalámbricas, lo que permite un mejor monitoreo de los activos de la planta y potenciar nuevos tipos de aplicaciones que de otro modo no estarían disponibles.

Un fabricante está utilizando kits de actualización y la arquitectura digital desacoplada para llevar su extensa colección de equipos viejos, incluidas las máquinas manuales, a la era de IoT. Uno de los objetivos de modernizar un equipo puede ser por ejemplo el mantenimiento predictivo y la identificación de oportunidades para aumentar la eficiencia.

Edge Gateways que añaden nuevas capacidades

Un tercer enfoque para integrar equipos viejos involucra hardware de Edge computing. En los últimos años, a medida que el uso de IoT se ha expandido, los dispositivos de gateway han desempeñado un papel crucial en la conexión de sistemas de operaciones y de IT. Instalados en la fábrica y equipados con interfaces industriales y de IT, edge gateways pueden realizar una serie de funciones, incluida la traducción de protocolos y la conexión segura de equipos, sensores, bases de datos y aplicaciones.

Si una PYME tiene muchos equipos viejos que se desarrollaron antes de Internet o conectividad pre-IoT y ahora quiere conectarlo a Internet, la forma más común de abordar eso es mediante el uso de un dispositivo de edge gateway . Este sistema actúa como una especie de intermediario entre los diferentes dispositivos de punto final y otros elementos de un sistema.

Las Edge gateways inteligentes se utilizan cada vez más como una forma de tratar de conectar los sistemas viejos a sistemas más modernos conectados a Internet. También se pueden monitorear esas comunicaciones para detectar anomalías relacionadas con la seguridad o varios tipos de malware conocido o desconocido que podrían estar intentando incursionar en el sistema.

Cámaras de video para detección de imágenes

La tecnología de video ha alcanzado un punto de inflexión. Las cámaras de mayor resolución tienen un costo menor con una mayor funcionalidad, lo que hace que la detección y el procesamiento de imágenes en la cámara sean una realidad. Si bien el procesamiento de imágenes en el nivel del dispositivo es un paso adelante, aún requiere una supervisión para monitorear las imágenes y determinar si está sucediendo algo fuera de lo común.

Otra alternativa es transmitir los datos de vuelta a un dispositivo de edge computing para el procesamiento y el análisis temprano. De esta manera solo las anomalías que se detectan se marcan y se envían para su posterior análisis. Las anomalías pueden incluir por ejemplo personas en áreas restringidas que representan un riesgo, equipos que se sobrecalientan o contenedores que están a punto de desbordarse. Al analizar en el sitio con edge computing la evaluación y el tiempo de respuesta pueden mejorarse considerablemente, incluso en tiempo casi real.

Edge computing abre posibilidades convincentes, si considera la relativa facilidad de integrar datos de video, datos de historiadores y nuevos datos de sensores.

Las conclusiones para la PYME son las siguientes:

La integración de equipos de fabricación viejos en arquitecturas de IoT modernas solía requerir actualizaciones costosas o soluciones personalizadas. Los kits de actualización, los sensores inteligentes y las edge gateways inteligentes pueden reducir los costos y facilitar el inicio de IoT.

 Cuando se planifique un piloto de IoT en un entorno bastante analógico la PYME debe empezar con un reto del negocio y, a partir de ahí, identifique qué piezas de equipo pueden necesitar incorporarse a la era de IoT.

 La información en tiempo real habilitada por IoT puede generar resultados reales. A diferencia de IT, donde se está acostumbrado a ver mejoras de diez veces, incluso una mejora del 1 por ciento tiene importantes resultados respecto a los beneficios de la PYME.

Un cordial saludo,

Equipo de Barcelona Puffin Consulting