Implantar IoT paso a paso

Por Don Eberly | 3 de febrero de 2020

La industria metalúrgica mundial prevé un crecimiento interanual del 2,7-3,4%. Este crecimiento está permitiendo a las empresas reabrir fábricas cerradas, ampliar las plantas actuales y construir otras nuevas, al tiempo que nuevas empresas se incorporan al sector.
A medida que aumenta la competencia, las empresas deben buscar continuamente nuevas formas de aumentar la eficiencia y controlar los costes. Los directivos de Kloeckner Metals Corp, uno de los mayores centros de servicios metalúrgicos de Norteamérica, están dando pasos adelante con la implantación de la tecnología que propiciará la Industria 4.0 y la digitalización.

"La industria metalúrgica es un mercado y una industria impulsados por las materias primas. Es extremadamente competitivo. Hay pocas barreras de entrada y miles de competidores. La única forma de triunfar es encontrar la eficiencia", explica Matt Meyer, Vicepresidente de Innovación Digital de Kloeckner Metals Corp.

Sin embargo, afirma, "las formas tradicionales de obtener eficiencia se han agotado. Muchos en los campos de la fabricación y la distribución llevan años intentando eliminar costes de sus organizaciones."

Meyer cree que la implantación de Industria 4.0 y la digitalización mantendrán alta la competitividad. Al centrarse en la digitalización en toda la cadena de suministro, el personal de Kloeckner Metals trabaja para extraer eficiencias del taller, el envío y la recepción, el seguimiento de inventarios y los nuevos pedidos, así como de la fabricación.

Definición de digitalización
McKinsey & Company, consultora de gestión global, define la Industria 4.0 como "la siguiente fase en la digitalización del sector manufacturero, impulsada por cuatro disrupciones":

-El aumento del volumen de datos, la potencia de cálculo y la conectividad;
-La aparición de capacidades analíticas y de inteligencia empresarial;
-Nuevas formas de interacción hombre-máquina, como interfaces táctiles y sistemas de realidad aumentada;
-Mejoras en la transferencia de instrucciones digitales al mundo físico, como la robótica avanzada y la impresión 3D.

Kloeckner Metals tiene una visión más sencilla. "Si buscas en Google Industria 4.0, todo gira en torno al Internet de las Cosas (IoT), máquinas que hablan con máquinas, y suena como un hermoso lugar futuro", afirma Meyer. "Somos más pragmáticos en nuestra definición porque [en la industria metalúrgica] hay una gran brecha entre donde estamos hoy y este mundo perfecto de la Industria 4.0".

Inicialmente, Meyer y su equipo se centrarán en aplicar la Industria 4.0 a la automatización de la cadena de suministro. "Se trata de emplear tecnologías para impulsar la eficiencia en toda la cadena de suministro", afirma. La fase final del cambio se centrará en la fabricación.

Tecnología para el éxito
El distribuidor con sede en Alemania, que opera en EE.UU. desde 1975, está iniciando sus esfuerzos en una fábrica de Tulsa (Oklahoma). Tras examinar el movimiento de material por las instalaciones, la empresa empezó a aprovechar la identificación por radiofrecuencia (RFID) y la tecnología Bluetooth para controlar cada pieza de metal en todo momento. El cambio solucionó la localización de materiales, uno de los mayores retos de la planta. Las instalaciones de 166.000 pies cuadrados albergan miles de SKU de material, que están en constante movimiento. Llevar un registro preciso de los movimientos de material era todo un reto.

"Pasábamos demasiado tiempo localizando una SKU", dice Meyer. "Colocamos sensores por toda la fábrica y compramos etiquetas Bluetooth, y las pusimos en todos los productos, acabados y materias primas". Esto permitió saber exactamente dónde estaba cada cosa, ahorrando tiempo y energía.

Hoy en día, los trabajadores localizan las referencias en ocho minutos, a solo tres minutos del objetivo original de la empresa de cinco minutos. "Es una mejora espectacular posible gracias a la digitalización estratégica", afirma Meyer.

Uno de los problemas con los que se encontró el equipo fue que la reflectividad del metal interfería con las señales inalámbricas. Así que el equipo trabajó para desarrollar una etiqueta Bluetooth personalizada. Los siguientes pasos consistieron en optimizar continuamente el software para alcanzar los niveles de precisión requeridos.

Desde entonces, Kloeckner ha integrado la RFID en todos los centros de servicio para comprender mejor el flujo de materiales, personal y máquinas, al tiempo que logra una mayor eficacia en el mantenimiento y la seguridad.

La fase final de carga hacia la Industria 4.0 será en sus instalaciones de fabricación. Kloeckner espera colocar sensores en todos los equipos para comprender mejor los puntos de fallo de las máquinas y predecir el tiempo de inactividad. Meyers afirma: "Estas áreas en producción y digitalización serán potentes. Actualmente nos basamos en años de experiencia para mantener adecuadamente los equipos y reducir los tiempos de inactividad."

Este cambio será más lento y requerirá más capital. Gran parte del equipamiento de la industria metalúrgica es antiguo. "Estos equipos se construyeron mucho antes de que todo estuviera cableado y de que hubiera salidas procedentes de las propias máquinas", afirma Meyer.

La empresa ha automatizado algunos procesos en la fábrica; por ejemplo, los operarios ya no tienen que introducir en el ERP los números de trabajo, el tiempo de producción y otros parámetros. Los trabajadores también analizan los datos para el mantenimiento predictivo. Aunque Kloeckner Metals aún no ha alcanzado el nivel de fábrica inteligente, lo tiene previsto.

El plan implica la necesidad de añadir sensores a los equipos, extraer datos de ellos, comprenderlos y permitir que las máquinas se comuniquen entre sí. Una vez hecho esto, podrán empezar a automatizar los procesos entre máquinas.

"A Kloeckner le faltan unos años para llegar a ese mundo", dice Meyer. "Ahora mismo, sólo intentamos comprender mejor las máquinas y cómo centrar nuestros esfuerzos en resultados tangibles. Con el tiempo, nos gustaría utilizar la tecnología para permitir que un proceso impulse automáticamente el siguiente proceso en la cadena de suministro."

Y añade: "Ese es realmente el objetivo de la fábrica inteligente: que las máquinas hablen entre sí".

Meyer predice que los pedidos automatizados serán la próxima frontera. La mayoría de los clientes utilizan una metodología visual Kanban. Mantienen tres lotes y, cuando les queda uno, hacen el pedido utilizando las tabletas del programa Parts Manager de Kloeckner. Una vez que existe comunicación de máquina a máquina, las máquinas señalan cuándo ha llegado el momento de reponer la mercancía.

"El futuro es saltarse el paso del pedido y señalar los patines automáticamente, de modo que cuando un cliente saque un patín del almacén a producción, introduzcamos automáticamente un pedido de reposición", afirma. "Muchos de los grandes fabricantes saben que ése es el futuro, pero el reto es llegar a él".