Por: Gabriel Alejandro Granados / Consultoría Empresarial e Informática / gabrielalejandro.granados@gmail.com
Industria 4.0… es inevitable escuchar, leer y encontrarse con esta etiqueta en el entorno industrial y empresarial, pues describe el desarrollo existente y el futuro digital de todos los procesos internos/externos de las empresas con el objetivo de mejorar y que comenzó a inicios de nuestra actual década. La Industria 4.0 también reconocida como Smart Factory es el resultado de la llamada cuarta revolución industrial y del uso de las nuevas tecnologías para hacer más eficientes los procesos e incrementar la productividad.
La productividad y la eficiencia son conceptos que van de la mano en búsqueda del éxito empresarial, concebirlos implica perfeccionar todo lo que actualmente se hace y se conoce, romper paradigmas con el propósito de optimizar recursos, innovar e implementar nuevas estrategias de negocio a fin de reducir costos, eliminar desperdicios, modernizar equipos, herramientas y maquinarias para dar respuesta a esta nueva era digital.
A lo largo de la historia, las organizaciones empresariales han tenido que evolucionar con la intención de adaptarse a los cambios, hoy la llegada de la Industria 4.0 las está obligando a adoptar esas nuevas estrategias que les permita continuar en operación tomando en cuenta estas cuatro condiciones, que según los expertos deben de cumplirse (Universidad Internacional de Valencia, www.universidadviu.com):
- Transparencia en la información
- Toma de decisiones descentralizada
- Interoperabilidad
- Asesoría técnica total
Además, para que una empresa siga en operación no solamente necesita hacer efectivas esas cuatro condiciones, también es imperativo mantener y alargar la vida de sus equipos y maquinarias adquiridas para lograr que operen las 24 horas del día, que estén disponibles los siete días a la semana y que sean confiables los 365 días del año para fabricar sus productos y cumplir con la demanda de producción, ¿suena difícil no?
Con el fin de obtener dicha Confiabilidad y Disponibilidad de los equipos utilizados en el proceso de producción, es importante llevar a cabo una buena estrategia de mantenimiento y gestión del ciclo de vida de los activos, integrando las cuatro condiciones anteriores y los nueve pilares tecnológicos de la Industria 4.0 que la empresa Boston Consulting Group define para describir las características de una empresa inteligente.
Por esta razón y para profundizar en el objetivo del presente artículo he desarrollado el siguiente marco de referencia para apoyar el proceso de digitalización de la Gestión del Mantenimiento Industrial.
El Mantenimiento siempre ha sido considerado como un mal necesario porque no le agrega valor a lo que se produce, sin embargo, se ha comprobado que es un complemento de la actividad industrial ya que gracias a él se puede tener la disponibilidad de los equipos para producir y cumplir con el core business de cualquier manufacturera, de ahí la importancia de aprender sobre sus procesos para llevar a cabo una buena ejecución con enfoque en la cuarta revolución industrial. Como en cualquier Planeación Estratégica de Tecnologías de Información (PETI), lo primero es ubicar la situación actual del mantenimiento en su organización para así estructurar la forma en que será gestionado o administrado, planeando nuevas estrategias y objetivos para cumplir con las nuevas tendencias y exigencias de la Industria 4.0.
¿Dónde estamos?
Actualmente, a pesar de que algunas empresas ya cuentan con líneas de producción automatizadas, tecnologías predictivas y softwares EAM (Gestión de Activos Empresariales) que ayudan a la administración del mantenimiento, no se ha logrado aprovechar los beneficios que éstas ofrecen, dichas herramientas solo están siendo subutilizadas, además, la teoría del mantenimiento y sus diferentes filosofías tampoco se ejecutan al 100%. Las actividades de mantenimiento que están enfocadas a predecir y prevenir fallas aplicando técnicas y metodologías que permiten el mantenimiento planeado, se realizan de una manera parcial por diferentes circunstancias, teniendo que recurrir al mantenimiento correctivo, los programas de mantenimiento existen pero no se respetan, la generación de ordenes de trabajo preventivos y predictivos se realiza pero no hay un buen registro sobre los historiales de mantenimiento del equipo y/o lecciones aprendidas de las fallas que produzcan una buena base de conocimiento (KB por sus siglas en inglés) o datos que coadyuven a dar una respuesta rápida y a tomar las mejores decisiones al momento de repetirse una falla a fin de reducir el MTTR (Tiempo Promedio que se tarda en reparar un activo cuando ya se tiene una falla) y aumentar el MTBF (Tiempo Promedio en que ocurre una falla después de haberse presentado) que son los principales indicadores clave (KPI) del mantenimiento para lograr la Disponibilidad y Confiabilidad que se busca.
Debemos reconocer que desde hace unos cuantos años, la información ha llegado a ser considerada como el ACTIVO más valioso dentro de las empresas pues juega un papel muy importante a la hora de la toma de decisiones y definición de cualquier estrategia de negocio, como lo será la gestión del mantenimiento industrial, ya que la información como conjunto de datos ordenados o desordenados servirá para dar solución a los problemas que se presenten día a día durante las actividades de mantenimiento de cualquier organización, hoy en día con el surgimiento del concepto Smart Factory la información pasó a ser la fuente principal del conocimiento pues la toma de decisiones depende principalmente de ella, representando la existencia y permanencia de cualquier organización en el terreno digital.
¿A DÓNDE VAMOS?
Después de ubicarnos y comprender que el manejo de la información es el punto de partida del crecimiento, desarrollo o éxito empresarial en esta era tecnológica, de igual modo, sabemos que el uso de las tecnologías de información está obligando a las organizaciones a modificar sus procesos, a mejorar sus formas de trabajo, a transformar la manera de fabricar productos y por ende a cambiar el proceder de la gestión del mantenimiento a través de la conectividad y digitalización de sus procesos.
Por tal motivo y con base al marco de referencia previamente definido, veremos la manipulación de grandes cantidades de datos (Big Data) como la capacidad central (base de conocimiento) y concepto clave de lo que será la Gestión de Mantenimiento para la Industria 4.0, pues todo el proceso de transformación y adaptación estará centrado en la obtención de los diferentes tipos de datos (imágenes, texto, sonido, video) a través de diferentes medios, utilizando cámaras, micrófonos, sensores y otros dispositivos que puedan ser conectados a la Internet de las cosas (IoT), a fin de comunicarse entre sí para predecir el momento en que las máquinas necesitarán de un mantenimiento, toda esta información o cantidad de datos serán almacenados y resguardados sobre la nube (Cloud Computing) manteniendo su integridad utilizando aplicaciones encriptadas (Ciberseguridad) para que posteriormente sean analizados de manera automática y compartidos en tiempo real asegurando la Transparencia de la información para poder Tomar decisiones de manera Descentralizada desde cualquier equipo móvil o interfaces hombre máquina (HMIs) avanzados sin necesidad de estar presente físicamente en el área o en las líneas de producción, dando pie a la (Realidad Aumentada).
El objetivo es digitalizar los procesos de mantenimiento, que la automatización deje de ser aislada, que permita la comunicación entre máquinas, personas, mediante IoT y el uso de Robots Autónomos capaces de diagnosticar de manera predictiva y preventiva probables fallas, generar órdenes de trabajo, ejecutar los programas de mantenimiento, ingresar a lugares que implican riesgo de seguridad para las personas, interactuar, optimizar e integrar todos los procesos operativos, administrativos y Sistemas involucrados tanto internos (Vertical) como externos (Horizontal) para lograr la Interoperabilidad y trabajar de manera colaborativa la gestión del mantenimiento, apoyado con el Soporte Técnico de las diferentes especialidades, la Fabricación Aditiva o Impresión 3D de refacciones necesarias y la Realidad Virtual para simular reparaciones antes de cambiar cualquier dispositivo.
¿CÓMO LOGRARLO?
En esta fase decidimos cuantos proyectos o iniciativas son necesarias para cumplir con las estrategias del proceso de transformación y obtención de los diferentes tipos de datos y el objetivo de digitalizar los procesos de mantenimiento, es decir, ¿cómo lograr que la información se transforme en una base de conocimiento y obtener una simbiosis entre máquinas y operadores?
Lo primero, implementar un buen sistema SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos) que logre combinar grandes cantidades de datos (Big Data) generadas por distintas máquinas y dispositivos (sensores, actuadores) en diferentes formatos a fin de proporcionar información valiosa (Análisis de Datos) que ayude a encontrar de manera rápida la causa raíz de las fallas presentadas, detectar o predecirlas para ayudar a mejorar los ciclos de mantenimiento, generando de forma automática las ordenes preventivas de mantenimiento.
Para ello, será necesario integrar todos los procesos involucrados ya sea de manera vertical (funciones principales del mantenimiento, involucra máquinas y sistemas EAM, supervisores y operadores) como horizontal (clientes y proveedores) a través de soluciones IoT como sensores inteligentes, dispositivos móviles, cámaras, micrófonos, drones, máquinas y Robots Autónomos capaces de conectarse en red, comunicarse entre sí para generar y procesar un flujo de información inteligente que será recolectada y transmitida de manera oportuna y en tiempo real con la intención de soportar todos los procesos de administración, control, automatización y toma de decisiones en la gestión del mantenimiento.
Dado el aumento de la gran cantidad de datos, será necesario contar con una buena arquitectura o plataforma de Cloud Computing que permita el almacenamiento y procesamiento de los diferentes tipos de datos (video, fotos, documentos, audio), algunas de las empresas reconocidas que ofrecen este tipo de servicios son Amazon Web Services, Microsoft Azure, SAP Hana, IBM Cloud entre otras, pudiendo ser Software (SaaS), Plataforma (PaaS), Infraestructura (IaaS), Cloud Pública, Privada o Híbrida, siendo ésta última la más recomendada por su adaptabilidad. Así mismo, hablando de Ciberseguridad la infraestructura si es por proveedor, deberá proporcionar medidas de seguridad capaces de proteger los datos, los sistemas y las redes de las posibles amenazas externas, porque de las internas es responsabilidad de las propias empresas, debiendo implementar políticas de acceso, control y manejo de datos, adoptar mejores prácticas de protección de datos, así como capacitar a quienes harán uso de la información, dispositivos y sistemas.
Lo anterior nos llevará de la mano al desarrollo u adopción de aplicaciones de Realidad Aumentada para darle soporte a los supervisores en la documentación e historial de las condiciones de los activos a fin de buscar la mejor manera de incrementar la vida de los mismos, monitorear a través de capturas de video, sonidos e imágenes desde sus dispositivos móviles la operación de sus máquinas a cargo y tomar las mejores decisiones. Así mismo, proporcionar soporte directo a los operadores durante la operación y ejecución de las actividades de mantenimiento, minimizando los riesgos de seguridad utilizando drones para los trabajos en altura o en espacios confinados, reduciendo el tiempo de diagnóstico de acuerdo a las fallas y mostrando soluciones en las tareas de reparación.
De igual forma y con el objetivo de reducir los costos de mantenimiento, aplicar, desarrollar o solicitar los servicios de Realidad Virtual y Fabricación Aditiva nos ayudaran a crear esquemas y modelos en 3D que permitan ambientar o simular el funcionamiento de las máquinas para diagnosticar fallas y eliminar costos de prueba y error, despiece de refacciones para reparar o realizar impresiones de componentes dañados, mostrar información de mantenimiento, diagramas eléctricos, neumáticos, mecánicos e hidráulicos para interactuar, encontrar las causas raíz de los problemas presentados.
Finalmente y con base al marco de referencia del presente artículo, no se pretende inventar el hilo negro, al contrario, se busca disponer de todos los sistemas de información inteligentes que logren adaptar e integrar la Tecnología 4.0 en su modelo de negocios de manera eficiente y sostenible, con la simple intención de gestionar el mantenimiento en un ambiente dinámico, ágil y coordinado, donde las personas estarán preparadas para controlar la tecnología e incrementar la capacidad de diagnóstico, utilizarla para administrar el conocimiento, aumentar la disponibilidad y confiabilidad de los activos, soportar la toma de decisiones, de esta forma, mejorar la mantenibilidad y cambiar la percepción que en la actualidad se tiene del mantenimiento a fin de agregar valor a la presente Industria 4.0.
ACERCA DEL AUTOR
Gabriel Alejandro Granados es Técnico Mecánico Eléctrico e Ingeniero en Sistemas Computacionales con Maestría en Tecnologías de Información Empresarial por la Universidad De la Salle Bajío, también cuenta con un Diplomado y Certificación de Competencias en Educación a Distancia. Es instructor independiente ante la STPS en el área informática y administrativa, socio fundador de Consultoría Empresarial e Informática y Asesor Virtual en la UVEG. Es Docente a nivel medio superior y superior, y profesionalmente se ha desarrollado en la industria automotriz donde actualmente es Supervisor de Mantenimiento.
Correo: gabrielalejandro.granados@gmail.com
REFERENCIAS:
Universidad Internacional de Valencia (21 Marzo 2018). ¿Cómo ser una buena empresa 4.0? https://www.universidadviu.com/una-buena-empresa-4-0/
Boston Consulting Group (9 Abril 2015). Industry 4.0: The Future of Productivity and Growth in Manufacturing Industries. Recuperado el 01 Julio de 2019. https://www.bcg.com/publications/2015/engineered_products_project_business_industry_4_future_productivity_growth_manufacturing_industries.aspx#chapter2
Visión Industrial (13 Marzo 2014). Información, Activo Valioso para las Empresas. http://www.visionindustrial.com.mx/industria/desarrollo-industrial-3020/informacion-activo-valioso-para-las-empresas
Signals IoT (04 Abril 2019). Integración de Sistemas en la Industria 4.0. https://signalsiot.com/integracion-de-sistemas-en-la-industria-4-0/
