Técnicas OEM para mitigar la escasez de mano de obra, reducir los costos y acelerar el tiempo de llegada al mercado

¿Gestión del ciclo de vida a nivel de componentes? En efecto. Existe tal cosa.

Es bien sabido que la gestión del ciclo de vida de las máquinas puede ahorrar tiempo, esfuerzo y recursos. También puede aumentar la confiabilidad, disminuir el tiempo de inactividad no planeados y prolongar la vida útil de las máquinas. Lo mismo sucede con los componentes de automatización, incluidos los controladores lógicos programables (PLC), los robots y las interfaces hombre-máquina (HMI).

¿Qué está impulsando la adopción de la gestión de ciclo de vida hasta nivel de componentes? La problemática global en muchos frentes, que a su vez está impulsando la transformación digital. Nuevas investigaciones de ARC muestran que la gestión del ciclo de vida del producto (PLM, product lifecycle management) es parte de una estrategia de transformación digital más amplia. En el Informe de investigación de mercado de la gestión del ciclo de vida de los productos ARC, el autor principal afirma: “A pesar de la pandemia mundial, los disturbios políticos, el cambio climático y la incertidumbre macroeconómica, las empresas están implementando soluciones PLM para aumentar la solidez, agilidad y eficiencia operativas.”

Sin duda hay otros factores en juego. Las tecnologías transformadoras están aumentando la demanda y creando problemas de capacidad. La escasez de mano de obra en todo el país, la pérdida de personal experimentado y las presiones sobre los márgenes también están impulsando la necesidad de una gestión más granular del ciclo de vida. Todo está convergiendo hasta el punto de que los OEM necesitan una mejor forma de avanzar. En otras palabras, si su competencia principal es la innovación y el diseño de productos, y está sufriendo una hemorragia de ingenieros experimentados y no puede encontrar sustitutos, tiene que replantearse la forma de hacer las cosas. La situación exige una estrategia de desarrollo proactiva y predictiva que comience a nivel de los componentes de automatización.

El software MELSOFT GX Works3 cubre todas las fases del ciclo de vida: diseño, puesta en marcha, operación y optimización.

Trabaje de forma más inteligente, no más intensa. Construya mejor.

Hoy en día no es suficiente tener componentes de automatización de alta calidad. Un software de ingeniería avanzado es ahora un ingrediente esencial para seguir siendo competitivo. Al seleccionar software de ingeniería, busque los siguientes atributos esenciales.

• Un sólo entorno de programación para cada fase del desarrollo: desde el diseño hasta la programación, la depuración y el mantenimiento
• Diagnósticos avanzados para identificar, comunicar y resolver problemas rápidamente, incluso antes de que los miembros del equipo lleguen a la máquina
• Simuladores avanzados que no solo le permiten simular la lógica del PLC, sino también la HMI y los gemelos digitales 3D

Con el software adecuado, usted puede abordar los desafíos a lo largo del ciclo de vida del componente.

Cuando se utiliza el software correcto durante todo el ciclo de vida del componente —durante la fase de diseño y hasta la puesta en marcha, la operación y la optimización—, usted puede:

• Acelerar el tiempo de llegada al mercado
• Reducir el tiempo de puesta en servicio
• Reducir el tiempo de inactividad y los costos de mantenimiento
• Optimizar el tiempo de ejecución y la efectividad general del equipo (OEE)

FASE DE DISEÑO

Esta fase consiste en reducir el tiempo de llegada al mercado. Para la fase de diseño, busque las siguientes funcionalidades que le ahorrarán tiempo.

• Funcionalidad intuitiva de arrastrar y soltar que facilita notablemente la configuración y la programación
• Bloques de funciones y bibliotecas personalizadas que facilitan la estandarización y reutilización del código en diferentes máquinas
• Simulación avanzada que permite programar mientras el sistema mecánico está en diseño
• HMI moderna que permite crear pantallas avanzadas que comunican intuitivamente los cambios de estado, lo que acelera las pruebas

Una conveniente biblioteca de piezas permite a los ingenieros aprovechar el código existente. La capacidad de registrar los parámetros del módulo sobre la marcha también acelera esta fase.

Durante la programación, el software GX Works3 reduce las tareas repetitivas del programa.

La depuración puede realizarse fuera de línea con el software GX Works3 mediante una simulación de hardware.

FASE DE PUESTA EN MARCHA

La puesta en marcha consiste en reducir el tiempo de la puesta en funcionamiento. Una forma clave de reducir el tiempo de puesta en funcionamiento es facilitar el acceso a los datos necesarios para ajustar la máquina a las necesidades de la aplicación. Las páginas web y otras herramientas de interfaz de usuario le brindan acceso a la información necesaria para realizar ajustes. También pueden decirle cómo han afectado esos ajustes su proceso.

Para la fase de puesta en marcha busque:

• Módulo grabador del sistema, que simplifica la identificación de fallas capturando y registrando todos los cambios de estado del programa basados en un evento disparador
• Plantillas HMI VFD/Servo, para que los operadores tengan acceso a los datos clave de VFD y servo para una instalación y resolución de problemas más rápidas
• Visualización del servidor web de PLC y HMI, para que pueda acelerar la resolución de problemas con páginas web del sistema prediseñadas
• Interfaces y páginas web personalizadas, que permiten una capacitación más eficiente del personal al permitir el ingreso de las necesidades únicas de una máquina en un sitio único
• Asistencia en varios idiomas, para que las herramientas de puesta en marcha puedan utilizarse en todo el mundo

Las páginas web personalizadas permiten un acceso fácil a información esencial.

FASE DE OPERACIÓN

Durante la fase de operación es clave reducir el tiempo de inactividad. Todas las máquinas fallan en algún momento. Su software debe contar con herramientas de diagnóstico avanzadas que le ayuden a identificar, comunicar y ofrecer soluciones rápidamente a los miembros del equipo, incluso antes de que lleguen a la máquina. Todo esto es ahora posible y solo va a mejorar en los próximos años.

La reproducción sincronizada de programas, los datos en forma de ondas, las HMI (pantallas, registros de funcionamiento, historiales de alarmas) pueden ayudarle a identificar incluso los errores más elusivos.

¿Una capacidad importante en la fase operativa? Módulos de grabación de eventos que registran y sincronizan completamente los cambios de estado del programa (eléctricos) y una cámara (mecánica) durante un tiempo determinado antes y después de producirse un evento. Esto le proporcionará un registro digital y eléctrico completo de lo que sucedió antes y después de un evento, que es clave para identificar las causas raíz, incluso de los errores más elusivos.

Un módulo registrador de eventos utiliza el programa PLC, software HMI y una cámara para recorrer paso a paso los eventos que conducen a un error.

Otras capacidades clave que debe buscar incluyen:

• Mantenimiento predictivo para monitorear datos críticos de los sensores y proporcionar retroalimentación cuando ocurren anomalías. Procure contar con técnicas como control de procesos alto/bajo y banda de protección, así como con capacidades avanzadas, entre ellas, MT o MLR. También debería poder visualizar la retroalimentación en las HMI, o el software debería poder enviar alarmas por mensaje de texto o correo electrónico a través de una puerta de enlace de IoT.
• Respaldo y recuperación de HMI para que, cuando caiga un rayo, pueda descargar rápidamente los parámetros de su VFD desde la HMI.
• Integración de sistemas empresariales para emitir tickets de servicio e informar al personal de mantenimiento de la forma en que desean ser informados.
• Capacidades móviles y de informes de HMI para monitoreo remoto/fuera del sitio a través de tableta o PC y la notificación de eventos o anomalías operativas.

FASE DE OPTIMIZACIÓN

La fase final consiste en disponer de datos procesables para impulsar decisiones comerciales inteligentes. Para la FASE DE OPTIMIZACIÓN, busque:

• Recopilación avanzada de datos, que requiere conectividad de ancho de banda alto para compartir grandes cantidades de datos
• Informes avanzados de datos que puedan producir informes en tiempo real, para que los tenga cuando los necesite
• Análisis avanzado de datos habilitado por inteligencia artificial
• Optimización avanzada de procesos para comunicar el análisis de datos a los componentes y permitir ciclos de mejora continuos

La optimización es un proceso cíclico. Siempre hay margen para mejorar.

Una ingeniería sin problemas es posible con una gestión del ciclo de vida a nivel de componentes. Puede mejorar cada fase del desarrollo y ayudarle a entregar máquinas de alta calidad y bajo mantenimiento a escala. También puede ayudarle a:

• Mitigar el riesgo en el ciclo de vida de la tecnología
• Prolongar el período de rentabilidad de su máquina
• Reducir los costos del servicio con mantenimiento predictivo
• Fomentar la lealtad del cliente

Mejore la eficacia del diseño y la instalación con gemelos digitales

¿Gemelos digitales a nivel de componentes? En efecto. Eso también existe.

La tecnología de gemelos digitales ha avanzado enormemente. Las simulaciones son más fáciles y más económicas de crear y las simulaciones son más exactas. Gracias a una nueva aplicación de computación en la nube y en el borde, los ingenieros pueden crear componentes digitales y usarlos para evaluar el rendimiento, realizar ajustes en los equipos y solucionar problemas incluso antes de construir prototipos físicos.

El nuevo simulador 3D de Mitsubishi Electric revela ‘resultados’ visibles antes de su lanzamiento.

Los habilitadores tecnológicos para los gemelos digitales a nivel de componentes incluyen:

• Software de simulador 3D
• Datos y análisis en tiempo real en el borde y en la nube
• Aprendizaje automático habilitado en el borde y guardado en la nube

La lógica de control puede verificarse en 3D sincronizando las operaciones del simulador 3D y del simulador MELSOFT.

¿Y si pudiera realizar una preverificación sin una máquina? Es posible. De hecho, puede simular el control de:

• PLC
• Controladores de movimiento
• Robots
• HMI

Esto puede acortar el período de ajuste in situ y ayudarle a evitar retrasos importantes.

Acelere el proceso desde la planificación del producto hasta la comercialización, reduciendo al mismo tiempo el tiempo de mano de obra para la reelaboración, gracias a la tecnología de gemelos digitales a nivel de componentes.

Las máquinas pueden simularse antes de la instalación, para reducir en gran medida la puesta en marcha. Por ejemplo, si se encuentra un error durante el proceso de preverificación, los ingenieros podrán ver los programas de secuencia del PLC o ver las formas de las ondas operativas y el video.

El uso de un simulador 3D reduce drásticamente los costos de desarrollo e impulsa el tiempo de llegada al mercado.

Cuando utiliza gemelos digitales a nivel de componentes para el diseño del sistema y los ajustes in situ, puede reducir drásticamente los costos de desarrollo e impulsar el tiempo de llegada al mercado. En promedio, las fases convencionales de diseño y puesta en marcha toman 40 semanas. Añadiendo un simulador 3D al diseño y la puesta en marcha ahorrará seis semanas de trabajo. Son seis semanas que el personal capacitado puede dedicar al próximo proyecto.

ICONICS, una empresa de Mitsubishi Electric, hace que los datos de SCADA sean accesibles en cualquier momento, en cualquier lugar y en cualquier dispositivo.

Automatizar la optimización en una era de interrupciones continuas.

Recabar, visualizar y analizar datos para optimizarlo todo.

En una era de volatilidad permanente, la optimización continua se está convirtiendo en un factor crítico para las empresas. Para lograr una optimización continua res necesario conectar los datos de toda la empresa. En eso consiste Industria 4.0, el Internet de las Cosas. Optimización basada en datos.

Tecnologías necesarias para automatizar la optimización.

Por supuesto, el uso de datos para optimizarlo todo —componentes, máquinas y operaciones— requiere:

• Sensores, redes de alta velocidad y gran capacidad e computación de borde
• Equipo de control, servos, robots y HMI habilitados para IoT
• Software de automatización y herramientas de ingeniería
• Inteligencia artificial (IA), aprendizaje automático y ciberseguridad

Datos en todas partes significa conocimiento en todas partes, incluso a nivel de componentes. Estos conocimientos pueden ayudarle a conseguir operaciones más inteligentes y un mayor rendimiento a costos más bajos. También puede reducir el consumo de energía, aumentar la disponibilidad y prolongar la vida útil de la máquina. Por supuesto, hacer todo esto a escala requiere la automatización de la optimización.

La optimización de la automatización para la mejora continua puede aplicarse a equipo, trabajadores, líneas, fábricas y cadenas de suministro.

En el camino hacia la optimización automatizada, deberá determinar su nivel de madurez de datos y lo que quiere hacer con los datos que tiene.

• ¿Desea prolongar la vida útil de sus máquinas?
• ¿Acelerar las líneas de producción?
• ¿Permitir la fabricación inteligente?
• ¿Eliminar la falta de existencias en su cadena de suministro?

El alcance de su objetivo y la fase de datos necesarios para alcanzarlo repercutirán en el costo. Sin embargo, una cosa está clara. El éxito en una era de continuos trastornos y de reducción de la mano de obra requiere convertirse en una organización basada en datos que los utilice para automatizar la optimización.

ICONICS Suite puede utilizarse para automatizar la optimización de todo, desde los equipos hasta los múltiples centros de producción.

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