Monitoreo de máquinas de manufactura industrial

El monitoreo de máquinas (MM) es la aplicación de los conceptos y la tecnología de la IIoT a los desafíos únicos del sector de la fabricación, en particular, a las máquinas y los procesos de producción del taller. A continuación veremos el monitoreo de máquinas en la fabricación y en el contexto de la OEE y la mejora de la productividad.

¿Qué es el monitoreo de máquinas?

En el contexto de la fabricación, la supervisión de máquinas se centra fundamentalmente en:

• Recoger datos de las máquinas.
• Transferir los datos recogidos a Internet.
• Supervisar y analizar los datos recogidos de las máquinas.

Tipos de datos de producción más comunes que requieren el monitoreo de máquinas

Los datos recogidos a través de un sistema de supervisión de máquinas suelen ser muy específicos. Algunos ejemplos de datos de origen común que una sola máquina puede generar son los siguientes:

• Estado de la máquina: Encendido/apagado, frecuencia de funcionamiento, velocidad
• Tiempo de inactividad y utilización: Paradas planificadas/no planificadas
• Calidad: Pieza correcta a la primera (RPFT), tasa de desechos
• Eficacia del operario: productividad y eficiencia de la mano de obra
• Datos ambientales: Humedad, vibración, temperatura
• Energía: Uso de la electricidad

Definición del monitoreo de máquinas en la fabricación

El monitoreo de máquinas es cualquier medio de conectar los datos de las máquinas a Internet que permite la monitorización de la producción en tiempo real y el análisis avanzado de los datos de producción. Una de las mejores prácticas de los fabricantes es analizar los datos de producción para identificar las áreas de mejora.

¿Cómo empezar con el monitoreo de máquinas? 

1. Opción de hardware

   En primer lugar, se necesita un dispositivo IIoT que recoja los datos de producción del proceso y transfiera los datos a la nube. También, se necesita un hardware que permita obtener las señales deseadas de las máquinas en el dispositivo. Las opciones varían según el proceso que se tenga, pero generalmente, esto incluye sensores o relés y cable para conectar todo. Por último, se necesita una tableta o un ordenador para supervisar y analizar los datos de producción recogidos.

2. Opción sin hardware

   Muchas máquinas más nuevas vienen configuradas para capturar los datos de producción y almacenarlos en una base de datos local. Si es el caso en las máquinas, entonces todo lo que se necesita hacer es conectar la base de datos que contiene los datos de producción a un software a través de peticiones HTTPS.

   Esta es una excelente opción para los fabricantes que saben que tienen mucha información sobre sus productos pero no tienen una forma fácil de hacerla visual y procesable. Así que si se tienen recursos informáticos a disposición, merece la pena estudiarlo.

Conoce todas las tecnologías de monitoreo de condiciones y mantenimiento predictivo: cómo justificar su inversión.

Ventajas del monitoreo de máquinas

El monitoreo de máquinas convierte los datos rutinarios de fabricación en conocimientos y beneficios en tiempo real.

• Recogida de datos automatizada

  Al automatizar la recogida de datos, los fabricantes ahorran tiempo y obtienen información en tiempo real sobre cada paso del proceso de producción. La recopilación automatizada de datos es la principal ventaja del monitoreo de máquinas. Esto es así porque los datos se han convertido rápidamente en la base del éxito en la fabricación.

• La digitalización de la fabricación

  La digitalización de la fabricación es el proceso de llevar los procesos de producción analógicos a la era digital. La supervisión de las máquinas es uno de los primeros pasos que suelen dar los fabricantes en este proceso porque les permite construir iniciativas digitales posteriores.

  Por ejemplo, se podría considerar la posibilidad de añadir una solución de aprendizaje automático para aprovechar aún más los datos del proceso de producción que recopila. También se podría implementar la monitorización de OEE en tiempo real o crear un gemelo digital de la fábrica.

  La principal conclusión es que el monitoreo de máquinas constituye la capacidad principal de la digitalización de la fabricación. Con esta capacidad, los fabricantes se han posicionado para adoptar varias iniciativas emergentes de fábricas inteligentes.

• OEE simple y en tiempo real

  Aunque es difícil obtener cifras exactas, probablemente sea seguro asumir que más de la mitad de las plantas de fabricación en funcionamiento hoy en día utilizan la OEE de alguna forma ya que los fabricantes comprenden la importancia de la OEE para sus fábricas. Muchos han utilizado la OEE durante años, aunque requiriera un proceso de recogida de datos en papel. Pero, como la OEE es tan útil para los fabricantes, prefieren este proceso problemático con su medición imperfecta de la OEE, en comparación con no tener ninguna medición de la OEE.

  El punto crítico a recordar es que el monitoreo de máquinas proporciona datos fiables y procesables a nivel de máquina. Además, la supervisión de las máquinas permite obtener datos de OEE en tiempo real que se pueden utilizar para mejorar la productividad y reducir los costes.

• Visualización de la producción

  La visualización de la producción en tiempo real es otra de las ventajas de la gestión de la movilidad. Muchos de los operarios del taller podrán ver por primera vez cómo van con respecto al plan antes de que termine el turno. Esto no sólo mejora el compromiso de los operarios, sino que también tiene el poder de cambiar fundamentalmente la forma de gestionar la operación de fabricación.

• Implicación de los empleados de la fábrica para aumentar la OEE

  De hecho, el monitoreo de máquinas ofrece a los fabricantes la oportunidad de conectar las acciones individuales en la planta de producción con los resultados más amplios del rendimiento y del proceso. Cuando se comunica correctamente, esta conexión puede influir en el equipo de operaciones para alcanzar niveles cada vez más altos de compromiso y productividad.

• Mayor eficiencia

  En todos los pasos del proceso de fabricación, el objetivo final es la entrega de un gran producto sin comprometer la calidad. La solución de monitoreo de máquinas habilitada para IoT no sólo ayuda a generar el producto deseado en las fábricas, sino que también contribuye a un aumento eficiente de las capacidades de la máquina. Cuando se puede hacer un seguimiento de las actividades rutinarias de los equipos, esto afecta directamente a la eficiencia. Cuanta más precisión haya en la identificación de los fallos, menos tiempo se necesitará para solucionarlos para un aumento significativo de la eficiencia general y para ellos, te damos 5 claves del monitoreo del consumo energético de líneas de producción. 

• Reducción de residuos

  La integración de soluciones esenciales de IoT en varias industrias ha contribuido en gran medida al respeto del medio ambiente. Los propietarios de las fábricas pueden ahora mantener un registro de seguimiento sobre el excesivo desperdicio de recursos y pueden implementar las acciones necesarias para reducir la causa del desperdicio. Con la ayuda de un sistema de monitoreo de máquinas, las autoridades pueden aprovechar la oportunidad de supervisar y analizar el estado de las máquinas, lo que ayuda a tomar decisiones prioritarias para mantener el equilibrio medioambiental y minimizar la contaminación.

• Mejora de la comunicación en la industria

  Con el Internet de las cosas es más fácil canalizar las tareas de cada empleado y la mitad del laborioso trabajo se ha sustituido por una informatización eficaz. El monitoreo de máquinas ayuda a automatizar la mayoría de las tareas, como la detección de paradas, la identificación de ruidos, etc. Actúa como una puerta de rescate para que los operarios de la planta trabajen de forma eficiente y con resultados precisos.

• Notificaciones en tiempo real

  Cualquier fallo o el menor de los obstáculos durante el tiempo de funcionamiento o el tiempo de inactividad de la máquina se notifica con la ayuda de un módulo de alertas. Las notificaciones en tiempo real funcionan especialmente para ahorrar el tiempo de los empleados mientras analizan la maquinaria y les permite tomar acciones basadas en la situación y evitar más daños en la máquina. Conoce 10 maneras en las que el monitoreo en tiempo real de la fabricación mejora la precisión y la calidad.

Aplicaciones de las soluciones IoT de monitoreo de máquinas

El IoT industrial resulta ser muy eficaz y funcional debido al uso de máquinas inteligentes en las plantas de fabricación para la producción. El comienzo de las máquinas inteligentes ha llevado el avance de las industrias a un nivel mayor. Ahora es más fácil procesar las funcionalidades en tiempo real e identificar los impedimentos antes de involucrar el trabajo manual.

El sistema de monitoreo de máquinas puede instalarse en cualquier instalación industrial, lo que facilita la mejora de las operaciones convencionales y ayuda a identificar:

• La disponibilidad de las máquinas: Supervisar el tiempo en que las máquinas no están funcionando, el tiempo de inactividad del equipo, la causa de la parada de la máquina a través de este módulo
• Flujo de producción: Esta parte ayuda a conocer la posición exacta del producto en la fábrica, ya sea en las cintas transportadoras o en las líneas de ensamblaje, rastrea cada movimiento del producto fabricado para una entrega rápida.
• Estado de los activos: Ayuda a identificar el estado de los equipos de la fábrica, determina la salud y el rendimiento de estos equipos mediante el seguimiento de múltiples parámetros como la temperatura, la presión, el ruido, las vibraciones, el mantenimiento adecuado y su estado y calidad.
• Utilización de los recursos: Realiza un seguimiento del consumo de recursos como el combustible, la electricidad, el lubricante, el refrigerante, etc. con la ayuda de esta parte, mejora la eficiencia de la utilización de los recursos y minimiza el desperdicio excesivo.
• Operaciones precisas: Las máquinas que funcionan con controles numéricos computarizados se programan mediante códigos para una operatividad precisa de la máquina, los sistemas de fabricación inteligentes permiten una optimización eficiente del programa mediante el estudio de la trayectoria de la herramienta, el ciclo de vida de la herramienta, la velocidad de avance, etc. para aumentar la precisión de la máquina.

Monitoreo de máquinas: El primer paso para el IoT industrial. ¿Por qué?

Sin las máquinas, las industrias no serían lo que son y mantener la salud adecuada de estas máquinas supone una mayor responsabilidad para los propietarios industriales. Por lo tanto, una solución de monitoreo de máquinas es importante en la iniciación del Internet de las Cosas con la industria. Varias industrias ya han comenzado a implementar el IoT para impulsar su productividad.

Por tanto, la solución de monitoreo de máquinas es el primer paso hacia el IIoT porque, además de la monitorización, crea una red de comunicación de siguiente nivel dentro de la industria. Esta red puede utilizarse como una fuente eficaz de análisis de las actividades de toda la planta. En general, una solución de monitoreo de máquinas es un paquete único que comprende la monitorización en tiempo real, el mantenimiento predictivo, la representación de datos, la automatización y la asistencia en cada aparato. La implantación de este sistema tiene como objetivo simultáneo la mejora de la productividad y el mantenimiento de las máquinas y se puede llevar a cabo siguiendo estos pasos para implementar un Sistema de Monitoreo de Energía Industrial.