Camino hacia tu fábrica digital

Desde hace ya bastante tiempo y sobre todo a partir de la pandemia del Cov-19, he recibido varias consultas de responsables de la alta dirección de compañías de todo tipo, de directores de fábrica, CIO’s y de responsables tecnológicos CTO’s sobre, a partir de mi experiencia en  la fábrica que tiene Kellogg’s Manufacturing en Valls en Tarragona, de cómo deben afrontar la transformación digital de sus procesos productivos e incluso de toda la cadena de suministro, para pasar de una fábrica tradicional a una Smart Factory (fabrica inteligente).

Bajo mi punto de vista, la transformación digital de las fábricas españolas ya no puede considerarse una necesidad, sino una obligación si queremos mejorar la eficiencia operativa, reducir costes y aumentar la competitividad de nuestra industria, para competir no tan solo con nuestros socios europeos, sino con este mundo totalmente globalizado al cual nos enfrentamos.

Cuando desde Atlas Tecnológico me lanzaron la propuesta de escribir un artículo para su blog, vi la oportunidad de poner por escrito de la forma más sencilla que he podido, mi experiencia de cómo debe afrontarse el largo viaje hacia la Industria 4.0 y transformación digital de una fábrica. Para esto empezaremos con las bases.

Las Bases

El objetivo de la transformación digital es brindar a las partes interesadas los datos y la información que necesitan, cuando los necesitan y en la forma que necesitan.

Logramos este objetivo aprovechando las tecnologías y los principios para transformar digitalmente las empresas desde la 3ª revolución, donde introducimos los ordenadores y su conectividad en nuestras plantas de producción, hasta lo que llamamos ahora 4ª revolución industrial, donde introducimos la capa de visibilidad de los datos, la transparencia operativa, la capacidad predictiva y en un último paso la adaptabilidad de nuestros procesos productivos a un mercado cambiante y muy volátil, esto último a través de la Inteligencia Artificial.

Vamos a empezar describiendo el proceso productivo y los componentes digitales que normalmente intervienen en el mismo.

Cada fabricante comienza vendiendo sus productos usando un CRM (Customer Relationship Management), una vez se reciben los pedidos se realiza la planificación de la producción con un ERP (Enterprise Resource Planning), la cual se ejecuta mediante un sistema MES (Manufacturing Execution System), la monitorización de las operaciones se hace por medio de un sistema SCADA (Supervisory, Control and Data Acquisition), mientras tanto se supervisan y controlan las máquinas que intervienen durante todo el proceso productivo mediante los HMI (Human Machine Interface) de la planta. Con el WMS (Warehouse Management System) se hace el inventario de la producción y enviamos nuestros productos al cliente final.

Finalmente, a través de nuestro sistema de gestión ERP se ordena la materia prima para la fabricación de más productos y se facturan los productos que hemos vendido, y vuelta a empezar.

No importa quién sea, no importa si hablamos de Kellogg’s, Pfizer, Danone o Tesla, es exactamente lo mismo en todos los negocios del mundo.

Por lo tanto, cuando hablamos de transformación digital, estamos hablando de integrar procesos de negocio.

Grabe estos tres conceptos en su mente

Número uno, la Transformación Digital es una estrategia, no un proyecto, tampoco es una serie de proyectos, es una estrategia, es un paradigma, es una forma de pensar con un objetivo a largo plazo.

Número dos, la transformación digital se trata de transformar la forma en que los fabricantes operan sus negocios aprovechando los datos que generan todos los días, pero que nunca o rara vez consumen en tiempo real.

Número tres, la transformación digital no puede ayudar a todo el mundo, invierta su energía en negocios, departamentos, funciones dentro de su fábrica que puedan ayudar a aumentar sus beneficios o reducir costes, comience por encontrar personas dentro de su organización que admitan que tienen un problema.

Definiciones importantes

1. Industria 3.0 – Automatización de los procesos de fabricación (digitalización de los datos).

2. Industria 4.0 – Integración digital y automatización de procesos de negocio (información para generar valor).

3. Transformación digital: pasar de procesos manuales o en papel a procesos digitales integrados (toma de decisiones a partir de la información generada).

4. IIoT (Industrial Internet of the Things): es el ecosistema que creamos mediante la transformación digital: un negocio lleno de cosas conectadas.

Conceptos generales importantes a la hora de transformar digitalmente

1. Conozca cuál es su estrategia digital y si no dispone de ella, créela.

2. Aborde cada proyecto como parte de un todo más grande.

3. No haga suposiciones sobre cómo se consumirán los datos.

4. Trate a todos los productores y consumidores de datos como un nodo en un ecosistema.

5. Cree una estrategia basada en tecnología, no cree una estrategia basada en software.

6. No trate su software como la base de su negocio.

7. ¡Debemos ser ágiles!

Retos de la transformación digital de tu fábrica

¿De qué infraestructura disponemos actualmente?

Nube

Esta es la capa más nueva. El departamento de Tecnologías de la Información normalmente se resiste al uso de servicios en la nube, las soluciones locales son costosas y las soluciones en desarrollo que producen datos procesables requieren que los datos del PLC / Edge sean congruentes.

ERP

Esta capa normalmente es propiedad de TI y está protegida. La integración con esta capa es a menudo difícil, costosa y está llena de resistencia.

MES

Los sistemas avanzados de MES son raros, cada organización define el sistema MES de manera diferente, calculan OEE de manera diferente y necesita desarrolladores especializados.

SCADA

El desarrollo avanzado requiere de habilidades avanzadas y la mayoría de los desarrolladores se especializan en una sola plataforma.

HMI

La especialización y un cambio de HMI basada en hardware a HMI basada en software, difumina la frontera entre SCADA y HMI.

PLC / Edge computing

Los programadores de PLC se especializan en una plataforma. Muy pocos pueden desarrollarse a un alto nivel en más de una plataforma.

¿Cómo estamos actualmente en cuanto a su despliegue?

Nube

Menos del 5% de las fábricas utilizan Big Data, pero la mayoría quiere hacerlo.

ERP

El 99% de las industrias tienen algún tipo de ERP; así es como convierten las ventas en producción.

MES

Menos del 30% tiene software MES; muchos fabricantes usan la entrada manual de datos (por ejemplo, con el uso extensivo del Excel).

SCADA

Menos del 50% tiene software SCADA.

HMI

El 90% tiene interfaces hombre-máquina.

PLC / Edge

El 99% tiene PLC y equipos inteligentes. 

¿Qué valor podemos obtener de cada capa?

Nube

Recopilar datos de todas las capas, ejecutar esos datos a través de algoritmos y luego enviar información procesable a MES / SCADA, por ejemplo, análisis predictivos.

ERP

Integrar los datos de ERP hasta el nivel 0 de planta y devolver los datos de rendimiento a ERP a través de lloT.

MES

Sistema MES, estandarización de los datos a través de la ISA.95 y lloT. Capa fundamental para conectarnos con los niveles 4 y 5 donde se encuentra nuestro ERP y los servicios en la Nube.

SCADA

El sistema SCADA junto con las tecnologías lloT, permiten un control directo de las operaciones de planta.

HMI

Integrando esta capa, de forma nativa, con SCADA y lloT.

PLC / Edge

Actualización de hardware mediante el despliegue de tecnología y protocolos lloT.

En la Infraestructura del futuro tendremos que hablar de MQTT y IIoT, además de los protocolos de conectividad tradicionales.

La primera reunión – ¡Transformemos digitalmente!

Una vez visto el estado del arte de las herramientas que nos permiten afrontar la transformación digital en nuestras fábricas, deberemos hacer la primera reunión con el equipo directivo y mi recomendación es hacernos las siguientes preguntas.

1. ¿Dónde estamos ahora digitalmente?

2. ¿A dónde queremos ir?

3. ¿Dónde debemos ir?

4. ¿Qué identificamos como puntos débiles?

5. ¿Qué puntos débiles tenemos de los que no somos conscientes?

6. A partir de aquí definiremos lo que yo llamo los 10 pilares de la transformación digital.

Los pilares de la transformación digital de tu fábrica

Según mi experiencia podemos establecer 10 pilares para la transformación digital de tu fábrica.

1. Realizar una evaluación del modelo de madurez de tu fábrica.

2. Definir una estrategia a partir de la creación de una hoja de ruta.

3. Crear un plan de acción mínimo de cinco años, revisado cada 6 meses.

4. Construir un equipo fuerte para que lleve a cabo el proyecto, con un líder definido.

5. Deberemos crear un buen plan de comunicación sobre transformación digital.

6. Dotar al proyecto de fondos y presupuesto.

7. Cree un compromiso para transformar la cadena de suministro lineal en una cadena de suministro integrada.

8. Establecer un estándar de digitalización de extremo a extremo en todo su negocio.

9. Reforzar y actualizar la infraestructura IT-OT, por ejemplo, con servicios en la nube.

10. Involucrar a las personas, en todos los niveles de la organización.

¿Por qué falla la transformación digital?

1. Una cultura de empresa errónea.

2. Falta de Liderazgo

3. Tecnología incorrecta.

4. Socios equivocados.

5. Estrategia incorrecta.

Riesgos

1. Política interna: no todo el mundo quiere que esto tenga éxito.

2. Todo el mundo está aprendiendo: tienes que poder ajustar tu estrategia en función de los nuevos conocimientos.

3. 80/20: el 80% de los resultados tangibles se encuentran en el último 20% de los desarrollos.

Para finalizar me gustaría decir que, si eres consultor, responsable tecnológico o CIO, no vendas transformación digital, en su nombre habla sobre una visión e intenta encontrar personas que necesiten ayuda para la transformación digital de su fábrica o negocio y sobre todo educa a la comunidad.

Emilio Anglés es Digital Manufacturing Evangelist en Kellogg Company