Sisteplant - Manufacturing Intelligence, el modelo de fábrica que ya está aquí

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


Introducción


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


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


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.


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.


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


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 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


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


Introducción


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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Technology

Sisteplant - Manufacturing Intelligence, el modelo de fábrica que ya está aquí