Hiper-automatización para fabricantes y el papel de la simulación
El camino hacia la hiper-automatización en la fabricación requiere una planificación y decisiones estratégicas; sin embargo, también es importante darse cuenta de que la simulación de fabricación es fundamental para la implementación exitosa de la hiper-automatización.
El concepto de Automatización Industrial existe desde hace varios años y continúa siendo la agenda principal para los fabricantes a nivel mundial. Con la ayuda de máquinas, robots, transportadores, AGV, controles, sensores y equipos más modernos y soluciones digitales, se está automatizando el trabajo repetitivo. Cuando se trata de automatización, no se trata solo de automatizar los procesos en el piso de producción, sino también otras tareas a su alrededor que se realizan en la oficina. Esto se conoce principalmente como Automatización robótica de procesos (RPA), que asume tareas transaccionales rutinarias de gran volumen que son mundanas para los humanos.
Sin embargo, la pregunta es… ¿Qué sigue? Parece que el siguiente paso es asegurarse de que todos estos procesos y subprocesos que están automatizados pero no sincronizados estén bien integrados y estrechamente relacionados. El término utilizado para este proceso definido por Gartner es ‘Hiper-automatización’.
Según Gartner, la hiper-automatización es un enfoque empresarial para identificar, examinar y automatizar tantos procesos comerciales y de TI como sea posible. Requiere el uso orquestado de herramientas y plataformas de múltiples tecnologías, incluidas RPA (Automatización de procesos robóticos), plataformas de código bajo y herramientas de minería de procesos.
La hiper-automatización se está viendo en las funciones de servicio al cliente, las actividades de recursos humanos y en cualquier otro lugar donde haya que realizar cálculos de rutina, completar formularios o actualizar registros. En la fabricación, su función no es solo en la oficina, sino también en la planta de producción.
Industria manufacturera: el camino hacia la automatización
La fabricación ha ido adaptando los principios de la cuarta revolución industrial, a menudo abreviada como Industria 4.0. Esta ola de cambio se caracteriza por tecnologías de sensores avanzadas y económicas, plataformas de comunicación y poderosas herramientas de análisis. Juntas, estas herramientas han brindado conocimientos más profundos sobre las operaciones de fabricación, lo que a su vez ha aumentado la productividad, aumentado la calidad y mejorado la utilización de los recursos.
En la mayoría de las fábricas, la implementación de la automatización de la fabricación se desarrolla de manera desigual. Por lo general, los robots, las máquinas CNC y las líneas automatizadas ocupan parte de la fábrica, mientras que en otros lugares las máquinas y los sistemas de manejo aún dependen de trabajadores humanos. Los fabricantes deben priorizar sus inversiones para maximizar la rentabilidad, pero encontrar y realizar mejoras nunca es fácil.
En este entorno de retazos, viene la simulación de fabricación y los gemelos digitales. La simulación de fabricación es una herramienta para modelar operaciones de fábrica. Se puede aplicar a una sola celda de producción o a todo el piso de producción con el almacén. El objetivo de la simulación de fabricación es recrear digitalmente el diseño actual, que puede guiar las decisiones de optimización, o ayudar a evaluar nuevas propuestas de equipos.
Un gemelo digital puede surgir de una simulación. Un gemelo digital es una recreación completa de una parte o la totalidad de una operación de fabricación. Se puede alimentar con datos del mundo real para ayudar en la toma de decisiones, guiar la programación e identificar oportunidades de mejora, y se mantiene actualizado con enlaces directos a la fábrica física. Esto brinda a los gerentes y tomadores de decisiones una herramienta para evaluar cómo y dónde realizar mejoras y medir el impacto que tendrán.
Aplicación de la hiper-automatización a la fabricación
¿Con qué frecuencia ve hojas de cálculo, impresiones e incluso listas escritas a mano en la fábrica? Casi seguro, con demasiada frecuencia. El mismo hecho de que estas herramientas sean necesarias muestra que existen brechas en los flujos de información.
Al igual que con RPA, la hiperautomatización es una forma de reunir flujos dispares de automatización y eliminar las brechas en la forma en que se mueve la información.
La fábrica probablemente tiene CAD para el diseño de productos, CAM para la programación de máquinas CNC, ERP para la programación de adquisición y producción, además de un sistema de gestión de calidad, un sistema de trazabilidad, un sistema de gestión de mantenimiento, posiblemente también sistemas de inventario de herramientas y sistemas de informes de OEE/utilización de activos. . Pero, ¿qué tan bien funcionan juntos, si es que lo hacen, y cuánta intervención humana se necesita para proporcionar esos “puentes” de información?
Aquí es donde se apunta la hiperautomatización. Se trata de proporcionar una estructura general que conecte e integre las herramientas mencionadas anteriormente y más. Y una vez que se identifiquen y establezcan las conexiones, la implementación de herramientas como AI/ML generará aún más ganancias y mejoras.
Habilitación de la hiper-automatización en la fabricación con simulación
La hiper-automatización no se puede implementar sin una comprensión clara de las operaciones, los procesos y los flujos de trabajo que se abordan. En la fabricación, eso requiere visualizar, identificar y reconocer problemas como los cuellos de botella creados por la forma en que se hacen las cosas ahora.
Pensar que esto se puede hacer a través de la simple observación, “manejando caminando”, por así decirlo, es un error. Si bien algunos problemas pueden estar presentes continuamente, muchos son transitorios: resultan de combinaciones específicas de órdenes, en momentos particulares del día o en respuesta a combinaciones de otros eventos. Esperar detectar todas esas condiciones simplemente tomando una instantánea de lo que está sucediendo solo puede conducir a errores y omisiones en la iniciativa de hiper-automatización.
Un mejor enfoque es analizar las operaciones actuales, y posiblemente también las propuestas, con una herramienta de simulación de fabricación como Visual Components. Elevar el nivel de comprensión de lo que realmente está sucediendo reduce el riesgo y brinda tranquilidad. Los líderes pueden entonces sentirse cómodos sabiendo que se han considerado todas las condiciones posibles y que sus planes son realistas y prácticos.
El camino hacia la hiper-automatización en la fabricación no es sencillo. Requiere decisiones estratégicas, un marco claro y pasos definidos… Estos son los pasos principales que las partes interesadas deben considerar:
1. Identificación: comprenda por qué la hiper-automatización debe ser parte de la estrategia futura y comience a planificar el proceso de identificación. Divida esto en fases de hiper-automatización para todo el proceso de producción. Comience por identificar qué procesos son más críticos para la automatización y priorícelos.
2. Diseños conceptuales e iteraciones: después de la identificación y la planificación, hable con las partes interesadas relevantes. Utilice simulaciones conceptuales para obtener información más detallada sobre la automatización de actividades específicas y los efectos posteriores en el resto del sistema de producción.
3. Simulaciones: una vez que se establecen los conceptos iniciales, comience a visualizar los modelos digitales en detalle y verifique/valide que la automatización está optimizando el flujo. (Es fundamental asegurarse de que los planes de automatización agilicen los procesos y no los ralenticen).
4. Puesta en marcha virtual: integre las simulaciones virtuales con controles físicos, asegurando que los modelos digitales funcionen como configuraciones reales. El tiempo necesario para hacer esto se justifica mediante la producción de modelos que replican con precisión el trabajo real, lo que permite la identificación de cuellos de botella y otros problemas.
5. Adquisición: al comprar equipos de automatización, tenga en cuenta los objetivos de hiper-automatización. Considere qué datos serían beneficiosos y cómo podrían capturarse. Mire también las interfaces para herramientas como ERP, sistemas de trazabilidad y QMS, y asegúrese de que estos sistemas estén bien integrados con un flujo de comunicación bidireccional claro.
6. Puesta en marcha física: esta es la actividad de instalación e integración para garantizar que la configuración se ejecute como simulaciones. Cuanto más esfuerzo se invierta en la puesta en marcha virtual, más rápido se completará este paso.
7. Entrega: comience la producción con los enlaces de automatización establecidos y operativos.
Simulación: un elemento esencial de la hiper-automatización
Al revisar el proceso de implementación y los pasos detallados anteriormente, está claro que la simulación es parte integral de los pasos 1 a 4. Dada esta realidad, parece razonable afirmar que la hiper-automatización en la fabricación requiere simulación para tener éxito. Visual Components fue pionera en el campo de la simulación 3D y la usó para ayudar a los fabricantes e integradores de equipos de automatización a encontrar nuevas formas de mejorar la eficiencia, la productividad y la utilización. Hoy, Visual Components está ayudando a estos clientes a implementar la puesta en marcha virtual y crear gemelos digitales de sus operaciones. De cara al futuro, a medida que las empresas comienzan a adoptar la hiper-automatización, Visual Components está listo para ayudar.