Los sistemas de monitoreo remoto de condiciones de las máquinas marca el futuro de las plantas industriales

La pandemia mundial alteró drásticamente el funcionamiento de las plantas y muchas empresas se vieron obligadas a escalonar los turnos para permitir el distanciamiento social, dejando a menudo a personal clave fuera de la planta cuando se necesitaban sus servicios. La pandemia hizo más visible este cambio de personal, pero la realidad es que el cambio se venía produciendo desde hace muchos años y estaba impulsado por la escasez de personal debido a las jubilaciones de trabajadores experimentados y el reto de contratar nuevo personal.

A medida que las listas de turnos se reducen, las plantas recurren a una de las mejores soluciones disponibles: los sistemas de monitoreo remoto de condiciones. Muchas empresas empezaron a aplicar métodos para que los operarios, ingenieros y técnicos pudieran supervisar la producción y los equipos desde cualquier lugar, con distintos niveles de éxito. La construcción de una sólida base de fabricación digital es clave para permitir las tecnologías remotas emergentes que capacitarán al personal, mejorarán la producción y el rendimiento, ayudarán a eliminar la contaminación y, en última instancia, desbloquearán la fabricación.

Capacitar al personal con los sistemas de monitoreo remoto de condiciones

La fabricación digital ha sido fundamental para el trabajo a distancia que ayudó a las organizaciones a sortear la pandemia y a respaldar la mano de obra más móvil y remota necesaria para afrontar los cambios que aún quedan por delante. Las organizaciones que más lucharon con la transición a la monitorización remota fueron las que todavía utilizaban sistemas de papel. Estos equipos descubrieron rápidamente la necesidad de estar in situ para muchas de las tareas más adecuadas para el trabajo remoto, como las aprobaciones para el control de calidad y la gestión de excepciones. Los equipos que utilizaban papel también tenían más dificultades para supervisar la producción y mantener el máximo rendimiento de las unidades.

Por el contrario, los equipos en proceso de transición del papel a los sistemas digitales descubrieron que ya tenían los inicios de una plataforma para la conectividad remota. Disponer de los datos esenciales de la planta en formato digital permite utilizar herramientas de automatización digital diseñadas específicamente para conectarse a los datos del proceso en tiempo real procedentes del sistema de control, los historiales, los sistemas de ejecución de la fabricación (MES) y otros.

Las organizaciones que utilizan los sistemas de monitoreo remoto de condiciones y construyen un marco remoto aprovechan sus datos digitales a través de herramientas móviles seguras para garantizar que el personal clave reciba notificaciones de alarma intuitivas y en tiempo real en sus dispositivos móviles. Las alertas basadas en personas proporcionan un conocimiento constante del estado de la planta y del proceso, incluso cuando los usuarios no pueden estar en el lugar. Aprovechando los datos proporcionados por el sistema de control y el software de supervisión de activos, estas alertas proporcionan contexto y tendencias para ayudar a los usuarios de dentro o fuera de la planta a supervisar los activos de automatización y los procesos de producción de forma remota.

Utilizando la información disponible en los sistemas digitales, el personal remoto puede determinar más fácilmente cuándo necesita estar in situ para resolver un problema o si puede ayudar al personal in situ de forma remota. Además, realizan tanto la asistencia local como la remota armados con el conocimiento del problema, lo que ayuda a mejorar la eficiencia y la eficacia cuando llegan.

La base digital que sustenta los sistemas de monitoreo remoto de condiciones también puede ampliarse, permitiendo a los equipos de fabricación y de control de calidad supervisar las excepciones y determinar si éstas tienen un impacto en el producto final. A continuación, utilizando herramientas digitales como los sistemas electrónicos de registro de lotes, el mismo personal puede revisar y dar su visto bueno desde cualquier lugar, reduciendo el riesgo de que los pasos de garantía de calidad retrasen el lanzamiento del producto.

En el futuro, muchas de estas mismas organizaciones están implementando aplicaciones de mayor nivel, como el mantenimiento predictivo, el análisis y el software de planificación y programación, en una nube privada, lo que permite una mejor visibilidad mediante el acceso remoto en cualquier momento y desde cualquier lugar. Conoce más sobre el sistema de control industrial: ¿De qué manera se puede acceder en remoto de forma segura?

Mejora de la producción y el rendimiento de la planta con los sistemas de monitoreo remoto de condiciones

Aunque la pandemia dificultó el inicio o la continuación de los proyectos de capital, la necesidad de modificar o ampliar los procesos para mejorar la producción y el rendimiento se mantuvo. De hecho, cuando las instalaciones estaban en su nivel más bajo de personal de la historia, muchas organizaciones estaban en medio de proyectos que necesitaban ver terminados. La necesidad de nuevas soluciones no desapareció, por lo que estas organizaciones aprovecharon los sistemas de monitoreo remoto de condiciones para seguir innovando. Y es que se puede aprovechar el monitoreo de condición de máquinas y equipos para convertir los datos en acciones de mejora.

• La simulación y la nube

  Otros sistemas de monitoreo remoto de condiciones son las tecnologías de simulación y de gemelos digitales que mejoran las oportunidades para el desarrollo y la prueba de nuevas estrategias de control, y proporcionan una vía para aplicar con éxito esas estrategias incluso cuando el personal del centro es limitado. Las simulaciones de gemelos digitales crean réplicas del entorno de fabricación, lo que permite probar nuevos equipos y estrategias sin necesidad de acceder a equipos reales. El alojamiento de estas simulaciones en la nube facilita aún más la contribución del personal, permitiendo a los desarrolladores de procesos probar nuevas estrategias de control desde la planta, en la sede de la empresa, desde casa o incluso desde otra planta en el mundo.

  Con el acceso global a las herramientas de ingeniería y pruebas, los nuevos proyectos de capital ya no se retrasan a la espera de que el personal y los equipos clave se desplacen de un sitio a otro. Los equipos de proyecto pueden conectar los sistemas a una simulación fuera de las instalaciones para hacer creer a las tecnologías de control que están hablando con equipos reales para realizar pruebas virtuales exhaustivas. Los sistemas de monitoreo remoto de condiciones permiten que gran parte del trabajo del proyecto pueda realizarse a distancia incluso antes de que lleguen los equipos, lo que limita el tiempo y el número de personas necesarias in situ para la instalación y la cualificación operativa.

  Permitir que expertos de todo el mundo accedan a simulaciones de alta fidelidad facilita a las organizaciones, la incorporación rápida de nuevas líneas de producción. Los equipos pueden realizar todo el trabajo de preparación de la nueva línea de productos en paralelo a través de simulaciones en la nube y dar soporte a distancia a las cualificaciones. Cuando se trasladan al lugar, los equipos simplemente trasladan la configuración de la nube al sistema de automatización local y pasan rápidamente a la producción. Estas estrategias de proyecto son especialmente importantes, ya que los fabricantes apoyan la producción rápida sin necesidad de incorporar más personal a la planta. Una vez implementados los proyectos, las simulaciones conservan su utilidad, ayudando al personal a formarse en las nuevas estrategias.

  Las mismas estrategias pueden aplicarse también a las pruebas de aceptación en fábrica de los fabricantes y proveedores de equipos. Gracias a las herramientas de pruebas de aceptación en fábrica remotas y virtuales, los equipos de los proyectos pueden configurar y probar los equipos en las simulaciones, lo que facilita la participación de los principales interesados desde cualquier lugar. Cuando las partes interesadas están seguras de que las configuraciones son correctas, el equipo puede transferirlas al equipo real para las pruebas finales, todo ello en las instalaciones del proveedor de equipos.

• Computación de borde y control

  Uno de los conjuntos de herramientas clave que desbloquean la conectividad en la nube para un trabajo más remoto es la computación y el control de borde. Los nuevos dispositivos de borde diseñados para una comunicación segura y unidireccional mueven fácilmente los datos entre el borde de fabricación y la nube para permitir el acceso de cualquier persona autorizada desde cualquier lugar. Los datos se recogen, se contextualizan y se hacen accesibles desde aplicaciones de datos compartidos para que los expertos y las herramientas de informes analíticos puedan acceder a ellos de forma remota.

  Dado que la conectividad de borde facilita la transmisión de datos ricos de la planta a la empresa, las organizaciones pueden hacer más con un menor número de personas. En lugar de tener expertos en cada planta, una organización puede centrarse en expertos móviles altamente experimentados que pueden dar soporte a una amplia gama de sitios sin necesidad de viajar a cada uno. Y esa misma facilidad de movimiento de datos también permitirá realizar comparaciones entre centros a medida que las organizaciones construyan centros idénticos en diferentes lugares para mitigar las interrupciones de la cadena de suministro y de la entrega de tratamientos.

Eliminar la contaminación y desbloquear la fabricación a ciegas

A medida que las organizaciones adopten más sistemas de monitoreo remoto de condiciones para proporcionar rápidamente datos altamente contextualizados en todo el mundo, desbloquearán un nuevo potencial para el mantenimiento y el funcionamiento a distancia. Las herramientas de realidad aumentada (RA) y de realidad virtual potenciarán al personal, ayudando a los trabajadores locales a aprovechar los conocimientos de los expertos y a obtener acceso remoto a los expertos en directo.

Utilizando tecnologías avanzadas de RA junto con datos contextualizados del sistema de control, los expertos en una ubicación remota verán exactamente lo que una persona menos experimentada ve en el laboratorio o en la planta. Aprovechando el punto de vista en primera persona del técnico en planta, el experto remoto utilizará herramientas en pantalla para hacer anotaciones y prestar asistencia, ayudando a guiar y capacitar al personal en todo el mundo. Descubre algunos ejemplos de realidad aumentada en los procesos de manufactura que mejoran la fabricación.

Además, mientras que los sistemas de monitoreo remoto de condiciones actuales para la fabricación de procesos se centran en gran medida en mantener la producción en marcha incluso cuando el personal clave está fuera de la planta, muchas organizaciones están buscando formas de distanciar los procesos físicos de fabricación de la mayor interacción humana posible para eliminar las oportunidades de contaminación. El objetivo es avanzar hacia la fabricación «lights out», es decir, líneas de producción y envasado que funcionan totalmente aisladas de la intervención humana.

A medida que más áreas de producción incorporen la robótica para crear entornos de fabricación totalmente limpios, los sistemas de monitoreo remoto de condiciones serán aún más esenciales para evitar las interrupciones de la producción. Introducir el contacto humano en estos entornos limpios para la inspección, los ajustes o el mantenimiento tiene el potencial de crear largas paradas, tanto para el trabajo en sí mismo como para la limpieza de las instalaciones para garantizar que no queden contaminantes. Estas paradas harán muy difícil alcanzar los puntos de referencia de producción que la fabricación autónoma continua va a desbloquear.

En muchos casos, tecnologías como la simulación de gemelos digitales ayudarán al personal a ver los problemas incluso antes de que se produzcan en el proceso, lo que permitirá al personal de supervisión realizar ajustes para evitar problemas sin intervenir en las instalaciones limpias. Los supervisores tendrán acceso en tiempo real a las alarmas en contexto con los datos pertinentes para comprender y diagnosticar mejor las situaciones anormales.

A medida que avancen estas operaciones autónomas, la simulación será la clave del éxito. Los gemelos digitales más avanzados pueden actualizarse constantemente utilizando datos de proceso en vivo y funcionar a mayor velocidad para predecir eficazmente el futuro de cualquier línea de producción. Los supervisores tomarán como referencia los resultados de las herramientas de aprendizaje automático de estas simulaciones para poder predecir la trayectoria de la producción e identificar los cuellos de botella antes de que se produzcan, lo que les dará tiempo para realizar los ajustes necesarios.

Prepararse para el futuro con los sistemas de monitoreo remoto de condiciones

Las organizaciones de fabricación por procesos han descubierto recientemente una multitud de razones por las que el personal clave puede ser limitado. A medida que un menor número de expertos de planta debe cubrir un mayor número de emplazamientos y procesos, los costos y los retrasos aumentan rápidamente. Las personas son lentas y costosas de trasladar pero los datos digitales no. Las organizaciones que pasan a un marco digital están construyendo los cimientos de las soluciones de fabricación a distancia que impulsarán una fabricación más exitosa y una mayor ventaja competitiva en los próximos años. Aunque no se puede saber con exactitud cómo será el futuro, si se entiende y se tiene acceso a las tecnologías como los sistemas de monitoreo remoto de condiciones, se puede empezar a tomar medidas hoy mismo para implementar esas tecnologías y ayudar a garantizar el acceso continuo y fiable a los tratamientos críticos.