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Digitalización e industria 4.0 como concepto integral en las empresas procesadoras de vidrio

Las máquinas e instalaciones de muchas empresas del sector del procesamiento de vidrio tienen la suficiente capacidad como para cubrir los pedidos que reciben de sus clientes. Ahora bien, la falta de personal cualificado, una conexión mejorable entre los distintos procesos, la gran necesidad de coordinación interna, así como la creciente presión de los plazos y costes pueden plantear dificultades incluso en empresas que, por lo demás, están bien posicionadas.

HEGLA-HANIC Digitalización e Industria 4.0La digitalización como un proceso holístico

En tales casos, un enfoque global que incluya procesos, máquinas, empleados, comunicación y productos ofrece una solución que permite brindar asistencia digital a los proyectos, aprovechar aún mejor los recursos disponibles y conseguir un flujo de materiales todavía más eficiente. La industria 4.0 y la digitalización son los conceptos clave de dicho enfoque y describen un proceso de desarrollo que comenzó en la industria vidriera antes incluso de que se acuñaran estos términos. Desde muy pronto se empezó a utilizar maquinaria CNC para simplificar y agilizar el corte del vidrio. Acto seguido, llegaron los sistemas de carga automáticos que alimentaban las líneas de corte de vidrio de forma sencilla y en el momento justo. Les siguieron los sistemas de manipulación de hojas restantes como el ReMaster, que economiza recursos, ayuda a preservar la calidad del vidrio y ahorra a los empleados una actividad que requiere mucho tiempo y esfuerzo. Por último, la consecuencia lógica de las innovaciones mencionadas fueron los sistemas de clasificación: gracias a su planteamiento transversal consiguieron que el flujo de vidrio fuera mejor y más homogéneo en toda la línea de corte.

La cantidad de láminas y la alta presión que suponen los plazos exigen procesos ágiles y fluidos

Si bien durante muchos años la automatización ocupó un lugar prioritario a la hora de optimizar procesos, las posibilidades cada vez mayores que brinda la digitalización están ampliando el foco a otras áreas. "La transformación de los sistemas de producción en procesos integrales seguirá mejorando las transiciones entre máquinas, las formas de interacción con el personal operador, los tiempos de ciclo, así como el flujo de los materiales, además de ir integrando cada vez más áreas", destaca Bernhard Hötger, director general del Grupo HEGLA. Para poder sacar el máximo provecho a todo el potencial de las instalaciones, junto con el incremento del nivel de automatización también deben volver a aclararse las tareas y las relaciones de dependencia de la logística interna del sistema de producción de vidrio. El concepto de logística en la planta describe de forma certera la transformación que está viviendo la producción tradicional: en numerosas ocasiones, si se dispone de un equipamiento moderno, el factor determinante para la eficiencia de la producción ya no es el rendimiento de las máquinas, sino más bien la rapidez y la coordinación con que el vidrio llega a las estaciones de procesamiento pertinentes. La cantidad de láminas y la alta presión por cumplir los plazos exigen flujos de materiales eficientes, exactos y transparentes, por ejemplo para reducir o evitar periodos de inactividad provocados por la manipulación manual o la falta de vidrio.

El software como factor de éxito esencial de un sistema de producción integral

Un importante factor de éxito para dicha transformación integral de la producción es el software. Según el diseño del sistema de control y el nivel de integración, el software no solo permite representar digitalmente la producción y sus diferentes áreas, sino también cada una de las láminas, además de optimizar el flujo de estas a lo largo de la producción. Para ello es necesario seleccionar, registrar y recopilar los datos e indicadores necesarios y convertirlos en información. "Después, con estos datos sobre la mesa, es posible simular los procesos, definir los procedimientos ideales e inferir potenciales de mejora", explica Jan Schäpers, director general de HEGLA-Hanic, la compañía especialista en software. Si bien en el pasado se disponía de datos más o menos completos, se trataba en su mayoría de meras representaciones teóricas de la realidad basadas en valores planificados y probabilidades. En este sentido, uno de los principales objetivos de la industria 4.0 es representar los procesos con precisión y en tiempo real, monitorizar las instalaciones utilizando sensores o, por ejemplo, registrar mediante escáneres las láminas marcadas por láser o hacer un seguimiento de las mismas. Una vez que los datos registrados permiten comparar los valores reales con los teóricos, los procesos pueden optimizarse con mayor profundidad, pueden ajustarse las capacidades si fuera necesario o incluso identificarse cuellos de botella en los que una mayor automatización podría resultar ventajosa. Un posible objetivo de estos análisis podría ser, una vez adaptados los flujos y optimizados los procesos, asignar los empleados disponibles a aquellos puestos de la producción en los que podrían aportar más valor a la empresa teniendo en cuenta sus competencias profesionales y técnicas. Asimismo, podrían utilizarse para que las máquinas prestaran asistencia a los empleados durante su labor, por ejemplo, ofreciendo ayuda sobre los procedimientos de trabajo, datos sobre los pedidos, indicaciones de manejo o información sobre el estado de la instalación, o bien configurando un sistema de control más intuitivo y fácil de utilizar.

A medida que se vaya incrementando el nivel de digitalización e interconexión irán planteándose nuevas posibilidades de asistencia digital y control de los procesos. De esta manera, en el futuro, el operario ya no tendrá que acceder a los datos localmente en la misma instalación o desde el panel de mando, sino que, por ejemplo mediante una aplicación desarrollada por HEGLA New Technology, podrá generar un pedido nuevo para un vidrio dañado, registrar el lugar donde está ubicado un caballete de vidrios o el proceso de fabricación posterior, consultar información de mantenimiento, notificar una avería o pedir consumibles, entre otros.

Esta transparencia y el conocimiento exacto de los procesos también aporta una mayor flexibilidad a la dirección de la producción y a la preparación del trabajo. Los pedidos pueden supervisarse en el ordenador o mediante la aplicación y, en función del sistema de almacenamiento de datos, pueden recuperarse aun transcurridos varios años. También es posible adaptar y optimizar en tiempo real la planificación de capacidades y de la producción. Sobre todo en pedidos urgentes se dispone de mayor flexibilidad para dar prioridad a determinadas láminas o acabados o para cambiar la planificación y hacer un seguimiento en función de las necesidades.

Provisión de datos a través de interfaces abiertas definidas

Los nuevos escenarios de la producción integral e interconectada serán posibles gracias a la provisión de cada vez más datos e información sobre los procesos. Más importante si cabe será disponer en un futuro de interfaces conjuntas, abiertas y definidas en las máquinas y el software que hagan posible, con la debida fiabilidad, esta profunda interconexión entre los proveedores de máquinas y software de calidad. Uno de los comités directivos de la Asociación de Industrias de Ingeniería Mecánica de Alemania, con la participación de HEGLA-Hanic y las empresas Grenzebach y A+W, trabaja en una plataforma OPC UA conjunta (plataforma abierta de comunicaciones con arquitectura unificada) con el propósito de sentar las bases para dichos procesos.

Cómo y hasta qué punto una producción, o incluso una empresa en su conjunto, debería prepararse para los futuros requisitos de la industria 4.0 o en qué medida podría beneficiarse de este tipo de cambios depende de cada caso concreto. Las valoraciones en este sentido podrían ser muy diversas en función de la cartera de productos o del nicho de mercado. A este respecto, la recomendación de Jan Schäpers es realizar un análisis integral que comprenda toda la maquinaria disponible, el flujo de trabajo existente, la comunicación, la necesidad de información y el software existente, así como una ponderación de los costes y beneficios de las ventajas resultantes. Por ejemplo, en producciones exigentes con vidrios costosos y tiempos de procesamiento prolongados podría resultar útil instalar un seguimiento mediante marcado láser; en negocios pequeños, se recomendaría más bien utilizar e integrar un software de ERP moderno y enfocado al futuro con acceso al nivel de la maquinaria y conexión a una aplicación. En otros muchos casos, además del incremento de la automatización, por ejemplo mediante sistemas de transporte sin conductor entre diferentes centros de procesamiento, podrían ser interesantes las amplias posibilidades que brinda el mantenimiento remoto, además del aumento de la cantidad de sensores en las máquinas. De este modo, las instalaciones realizarían consultas de datos constantes para supervisar su estado técnico y notificar con la debida antelación los mantenimientos pendientes y la necesidad de sustituir piezas de recambio.

El registro de valores en las áreas relevantes y con mayor potencial de mejora permite, de manera progresiva, conseguir una integración e interconexión amplias que abarquen todo el negocio o la empresa, desde la entrada de pedidos, pasando por todos los procesos comerciales y la planificación de la producción, hasta el control de esta, y que brinden un potencial de crecimiento orgánico para gestionar, optimizar y ejecutar todos los procesos.

 

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Correo electrónico: carsten.koch(at)hegla.de 

Imagen 1: Lo que cabe esperar de una solución de la industria 4.0 o de una producción interconectada depende de cada caso concreto, de manera que un análisis previo de inventario y necesidades, de la maquinaria disponible, de los flujos de trabajo existentes, de la comunicación, de la necesidad de información y del software existente, así como una ponderación de los costes y beneficios son parte esencial del proceso de transformación.

Imágenes 2 y 3: En el futuro, el operario ya no tendrá que acceder a los datos localmente desde el panel de mando, sino que, por ejemplo mediante una aplicación desarrollada por HEGLA New Technology, podrá generar un pedido nuevo para un vidrio dañado, registrar el lugar en el que está ubicado un caballete de vidrios, consultar información de mantenimiento, notificar una avería o pedir consumibles, entre otros.