Smart Services: el motor de innovación para una producción apta para el futuro

Por Dr. Marius Grathwohl, Vice President Digital Products and Transformation en MULTIVAC, proveedor de soluciones de procesamiento y envasado

En una industria cada vez más digitalizada, los servicios digitales abren nuevas posibilidades para optimizar la eficiencia y sostenibilidad de las líneas de producción. El empleo deliberado de Inteligencia Artificial (IA), de soluciones IoT y de Big Data permite a las máquinas aumentar su productividad y a los fabricantes, ofrecer un servicio más proactivo. Pero, ¿por dónde deben empezar las empresas de fabricación que deseen utilizar Smart Services para su producción y qué beneficios pueden esperar de estas soluciones en estos tiempos tan sensibles a los costes?

Smart Services: la clave para menos paradas de producción y más productividad

Los servicios digitales, como Smart Services de MULTIVAC, son prestaciones de servicio inteligentes que se adaptan con precisión a las necesidades individuales de una empresa de fabricación mediante el análisis de Smart Data y la conexión en red de las máquinas. Con la automatización de procesos centrales aumenta la disponibilidad de las máquinas y el rendimiento total de la producción. Así, por ejemplo, es posible supervisar constantemente máquinas con sensores IoT integrados para detectar a tiempo anomalías, como divergencias en la presión efectiva o en la temperatura, y actuar en consecuencia. Al mismo tiempo, se reduce la necesidad de personal, ya que los sistemas inteligentes se pueden encargar de tareas rutinarias, como comprobaciones de estado o calibraciones sencillas.

Además, los Smart Services permiten adaptar la producción a condiciones cambiantes. Esta escalabilidad se hace sobre todo evidente cuando hay que ampliar rápidamente la capacidad de producción. Un panel Smart Service integrado permite incorporar máquinas nuevas a la infraestructura ya existente sin tener que llevar a cabo trabajosas adaptaciones del sistema. Así, por ejemplo, un fabricante de envases para alimentos podrá integrar rápidamente una estación adicional de envasado para reaccionar a un aumento de la demanda.

Los datos recopilados de los sensores del parque de máquinas constituyen una base sólida para planificar la producción: los indicadores de producción y los objetivos diarios se pueden ver en tiempo real, y los datos operacionales, como rendimiento de la máquina y calidad, se pueden analizar constantemente. Así se pueden adoptar rápidamente medidas correctivas en caso de que se produzcan anomalías, como un aumento repentino de productos defectuosos. Un funcionamiento así optimizado significa también un menor consumo de energía y de recursos.

La integración de los Smart Services en la rutina diaria facilita también el manejo de la máquina por parte de empleados nuevos, que o hayan sido formados todavía. Las plataformas digitales y las interfaces de usuario intuitivas permiten desarrollar un mejor entendimiento del funcionamiento de líneas de envasado y máquinas. El acceso a los datos en tiempo real sobre el estado de la máquina y el rendimiento refuerza la seguridad en el manejo de la tecnología. Así, el personal nuevo también está en condiciones de tomar por sí mismo rápidamente decisiones tales, como por ejemplo, planificar trabajos de mantenimiento. 

Mantenimiento predictivo en la era de Smart Services

El mantenimiento predictivo (Predictive Maintenance) es uno de los puntos fuertes más importantes de Smart Services. El objetivo es identificar problemas potenciales en las máquinas y eliminarlos antes de que se produzcan averías o reparaciones de emergencia con los costes consiguientes. Para ello, los sistemas inteligentes analizan constantemente los datos de la máquina para detectar a tiempo síntomas de desgaste, sobrecarga u otros riesgos. Esta asistencia basada en datos no solo contribuye a aumentar el rendimiento de funcionamiento de la máquina con mayor eficiencia de costes, sino también a planificar más eficazmente los pasos de mantenimiento.

Además, los Smart Services proporcionan a los equipos de producción un servicio de atención al cliente más personalizado, más rápido y con mayor calidad. A través de la conexión de la línea de envasado a la nube, los técnicos de servicio del fabricante de las máquinas están constantemente al corriente de los pasos de mantenimiento pendientes y pueden avisar a tiempo a sus clientes del riesgo de averías en las máquinas. Además de evitar situaciones de emergencia, estos sistemas también reducen el trabajo de planificación del mantenimiento. Los pasos necesarios, que antes había que consultar en el manual de instrucciones, ahora están disponibles digitalmente y automatizados, y en caso necesario se pueden realizar con la ayuda virtual de un miembro del personal de servicio. Así, no solo se ahorra tiempo, sino que además se aumenta la calidad del mantenimiento.

Acceso inteligente a los Smart Services: condiciones marco para su implementación

Pero, ¿por dónde pueden empezar las empresas a la hora de introducir los Smart Services en sus líneas de producción? La introducción requiere una preparación unitaria en las áreas de tecnología, seguridad y organización. Dado que los Smart Services, en lugar de sustituir los paisajes de sistemas, los complementan, suponen una opción sencilla de digitalización, incluso para empresas con procesos ya establecidos. Además, las empresas tienen que cambiar relativamente poco para poder beneficiarse de las ventajas de Smart Services. Se recomienda empezar con una línea de envasado, cuya avería tuviera efectos relevantes para la producción en su conjunto. Solo así es posible disfrutar desde el principio de todas las ventajas de las aplicaciones de Smart Services.

La conexión a la nube es requisito básico para el empleo de Smart Services. Según sean las necesidades, las empresas podrán decidirse por Edge Computing, si se requiere un análisis de baja latencia o un preprocesamiento de datos, o por procesar en la nube los datos recopilados, por ejemplo, para análisis más exhaustivos o si se desea la asistencia en tiempo real por parte del fabricante de la máquina. Los estrictos controles de acceso y las encriptaciones garantizan que únicamente partes autorizadas puedan acceder a estos datos.

Con esta conexión en red de máquinas y sistemas de producción aumenta también el peligro de posibles ciberataques. Las empresas deben tomar en serio esta potencial amenaza y hacer regularmente actualizaciones de seguridad y aplicar los parches informáticos proporcionados por los fabricantes. Para ello, es muy importante mantener las máquinas en línea y no dejarlas aisladas, fuera de línea, pensando que así se protegen. Únicamente estando en línea se pueden solucionar las lagunas de seguridad de forma continuada. Además, conviene que las empresas mantengan su red de producción separada de su red doméstica y conectar separadamente las máquinas a la nube. Así se limitan las posibilidades de sufrir ciberataques a gran escala.

La introducción de Smart Services requiere, en definitiva, una planificación estratégica. Para llevar a cabo un cambio con éxito, el cuadro directivo de la empresa, y especialmente el CTO, tienen que tener una visión clara, que deben implantar y fomentar. Por ello, además de los departamentos de Procurement y IT-Security, también se debería integrar de forma determinante a los directores técnicos, a los encargados de las líneas de envasado, a los responsables de producción y a los operadores de las máquinas en la toma de decisiones relativas a Smart Services. 

Caparazones de administración: la clave para unecosistema abierto

Un ecosistema abierto e interoperable constituye un reto fundamental a la hora de introducir Smart Services. Las empresas tienen que estar en condiciones de conectar entre sí diferentes sistemas y máquinas sin fisuras. Para ello tienen que crear un ecosistema digital que funcione para todos los productores y que ofrezca protocolos de comunicación estandarizados.

Un elemento especialmente innovador en este contexto es el caparazón de administración, que sirve como directorio central para toda la información relativa a la máquina. A lo largo de todo el ciclo de vida de una máquina, este caparazón referencia, por ejemplo:

• Datos maestros, como números de serie, año de fabricación o versiones de software
• Documentación técnica como manuales de instrucciones o esquemas de conexiones eléctricas
• Datos operacionales, como información de telemetría y de mantenimiento
• Datos de consumo, por ejemplo, consumo de energía, de aire comprimido o de agua de refrigeración

El caparazón de administración permite un elevado grado de estandarización, ya que facilita la conexión tanto de máquinas propias del fabricante, como de máquinas de otros fabricantes. También puede actuar como elemento central para proporcionar un gemelo digital de la máquina, ya que hace que sus datos estén disponibles en un lugar central. Gracias a interfaces para diferentes sistemas, el caparazón de administración también respalda la integración de aplicaciones de automatización y de IA.

Por otro lado, dado que los datos de consumo también se pueden integrar en el caparazón de administración, el rendimiento medioambiental de la máquina se puede supervisar en tiempo real. Esto cobra cada vez más importancia según se desarrollan nuevos reglamentos, como la Directiva UE de Diseño Ecológico. Entre otras cosas, esta directiva exige la expedición de un pasaporte digital del producto, que contenga información sobre los efectos del producto sobre el medioambiente a lo largo de todo su ciclo de vida.

Conclusión: ecosistemas abiertos como base para el futuro de la producción

El futuro del sector de la fabricación reside en el establecimiento de ecosistemas digitales abiertos, en los que la conectividad constituye la base para la innovación y el crecimiento. Pero aquí también tiene que intervenir la política: una definición clara de Industria 4.0, programas específicos de financiación y ayuda a las empresas para implementar las respectivas tecnologías podrían reforzar claramente la competitividad de Alemania en el contexto internacional. En el año 2019, MULTIVAC cofundó la Open Industry 4.0 Alliance y, desde entonces, diseña en este marco ecosistemas abiertos junto con otras empresas. Ejemplos procedentes de otros países europeos, como Italia, demuestran que el fomento de empresas que implementan aplicaciones Smart Services puede suponer un fuerte impulso para la digitalización. Alemania debería seguir este ejemplo. Y es que, bien utilizados e incentivados, los Smart Services pueden convertirse en la palanca decisiva para garantizar la competitividad y sostenibilidad a largo plazo.