La aparición de las aplicaciones de IoT en la industria manufacturera se debe al aumento de los intereses de los consumidores y su necesidad de personalización.
Las empresas manufactureras están adoptando el Internet de las Cosas Industrial (IIOT) para mejorar su rendimiento y aprovechar al máximo sus recursos existentes.
El mercado mundial de IoT en el mercado de la fabricación crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 10,1%, pasando de 33.200 millones de dólares en 2020 a 53.800 millones de dólares en 2025.
Las industrias pueden vincular e integrar automáticamente artículos y procesos para construir sistemas ciberfísicos, lo que constituye la base de la Industria 4.0. El objetivo principal de la Industria 4.0 es desplegar nuevas tecnologías para crear empresas de fabricación de valor y reducir los residuos.
Las empresas también pueden adoptar soluciones de IoT industrial que pueden optimizar y utilizar la mano de obra para ofrecer un mejor retorno de la inversión. Y la aplicación del IoT en la fabricación puede ser el único motor de la Industria 4.0.
¿Qué es el Internet Industrial de las Cosas (IIoT)?
La fabricación implica el proceso de producción de una amplia gama de productos básicos con la ayuda de seres humanos y equipos. Más recientemente, la industria ha implementado diversas tecnologías digitales, reduciendo gradualmente la participación humana en los procesos industriales.
Muchas empresas han adoptado la fabricación inteligente y las ramas industriales centradas en la automatización inteligente con la ayuda de la tecnología de vanguardia. Las tendencias digitales de vanguardia en la fabricación son la IA, el aprendizaje automático, el IoT, el big data, la robótica y la analítica industrial.
Las soluciones de IoT para la fabricación inteligente, que están en el centro de la transformación digital industrial, han dado lugar a una subclase de tecnología de IoT conocida como IIoT.
Ahora, el Internet Industrial de las Cosas (IIoT) es una confluencia de activos industriales en red como máquinas, equipos, camiones, almacenes, plantas de producción, inventarios, etc.
Todos ellos se combinan para recoger, estudiar e intercambiar datos utilizando software integrado y sensores incorporados. La transformación digital en la fabricación es posible con una única plataforma de IoT para gestionar activos inteligentes y obtener datos útiles.
Componentes del IIoT (Internet industrial de las cosas)
Las aplicaciones de IoT en la industria manufacturera tienen que mezclarse con los objetos cotidianos que son útiles para las empresas de fabricación. Para entender mejor el funcionamiento de los sistemas de IoT industrial, revisemos primero los componentes de IoT que siguen siendo el núcleo de esta tecnología robusta y moderna.
Activos inteligentes
Dispositivos, componentes de seguridad, software de aplicación, controladores y otros elementos conectados en red conforman la fábrica inteligente basada en IoT que cuenta con activos inteligentes.
Estos activos actuales pueden comunicarse con la inteligencia local, asistir a la analítica a través de la conexión y ayudar a aprovechar las soluciones de gestión de inventario inteligente a través de la cadena de valor de la información.
Ejemplos de activos inteligentes de IIoT:
- Instrumentación de las plantas
- Equipos digitales
- Sistemas integrados
- Dispositivos de borde
Software y análisis
La IIoT se basa en el software para procesar los datos que los dispositivos y sistemas recopilan en varios puntos de contacto. También ofrece una interfaz a través de la cual puede comunicarse con otros sistemas.
El IoT en la fabricación puede ayudar a las empresas a beneficiarse de las ventajas ilimitadas y limitadas del software basado en la nube respecto al software local. Esto aumenta la velocidad, la flexibilidad y la fiabilidad del sistema.
Infraestructura de comunicación de datos
Otras tecnologías e Internet son necesarias para el core del sistema IIoT. Las soluciones IIoT se implementan cada vez más en infraestructuras en la nube, como Amazon Web Services, para almacenar servidores remotos, gestionar y procesar los datos de estos sistemas.
Aplicación empresarial existente
Es imposible instalar con éxito una solución empresarial de IoT a menos que funcione sin problemas en tándem con las apps corporativas esenciales para mejorar las operaciones empresariales fundamentales.
En este caso, la gestión del inventario de la empresa puede obtener entradas de datos de aplicaciones empresariales como ERP, CRM, BMS, MES, SaaS y aplicaciones móviles que se utilizan para supervisar y controlar los activos instrumentados.
También hay aplicaciones heredadas, como el mainframe o las tecnologías operativas, que deben formar parte del paquete con las nuevas soluciones de gestión de activos basadas en el IoT para obtener el máximo beneficio utilizando las aplicaciones empresariales.
Mano de obra
Este es un aspecto crucial y quizás el más subestimado de la IIoT. Las personas se involucran con el sistema al tomar decisiones basadas en datos y análisis. Cuanto mayor sea la calidad de los datos, mejores serán los resultados.
Como resultado, la interacción entre los seres humanos y otros componentes del IoT, como las soluciones de seguimiento de flotas y activos, mantiene un equilibrio medido.
El aspecto del impacto del IoT industrial
Al inyectar innovación en los antiguos procesos, el Internet de las cosas está transformando cuatro áreas esenciales de la fabricación. Entendamos cada una de ellas de forma breve para optimizar estos puntos de contacto para mejorar la eficiencia operativa a través de soluciones de IoT industrial.
Operaciones en el taller
Los datos en tiempo real de las operaciones y el estado de las piezas de recambio se recogen mediante sensores instalados en la maquinaria. Después, la información irá a una plataforma en la nube para su análisis.
Los resultados aparecerán en la pantalla de la aplicación del usuario, ofreciendo a los supervisores del taller una imagen completa del proceso de fabricación.
Ahora es posible supervisar continuamente las condiciones de producción y tomar decisiones basadas en datos en tiempo real para mantener el equipo en buen estado de funcionamiento y mejorar la calidad del producto.
Además, el IoT vestible en la fabricación puede ayudar a rastrear la salud y el paradero del personal industrial que trabaja en zonas peligrosas, mejorando así su seguridad.
Operaciones remotas y de terceros
Las empresas de la nueva era no se limitan a una sola ubicación, sino que suelen tener una red de empresas asociadas y sucursales repartidas por ciudades, regiones y países.
También pueden subcontratar actividades de fabricación a terceras empresas para ahorrar gastos de envío e infraestructura.
Todas las operaciones remotas y subcontratadas pueden ser supervisadas utilizando el IoT y la fabricación y los servicios inteligentes como un único proceso. Esta es la técnica más eficaz que garantiza que todos los contratistas sigan la revolución tecnológica y que los artículos acabados cumplan los requisitos establecidos.
Cadena de suministro
La gestión de la cadena de suministro de fabricación de principio a fin es posible mediante la implementación de sensores de IoT. Los fabricantes pueden rastrear el movimiento de los vehículos que transportan suministros y mercancías, ver amplia información sobre las cosas en los almacenes y regular las condiciones (temperatura, humedad) en las que se almacenan o mueven los productos.
Los directivos que pretendan crear y promover operaciones impecables en sus empresas pueden beneficiarse en gran medida de las soluciones de gestión de la cadena de suministro habilitadas por una transparencia eficaz.
Espejo de taller
El Internet de las cosas puede conectar las soluciones de mercado (MRS) con los sistemas de gestión de la información empresarial. Ayuda a las empresas a automatizar el control de los procesos industriales habilitados por el IoT que se llevan a cabo en los talleres. Las soluciones de IoT industrial ayudan a acceder, identificar y controlar el proceso de ejecución de la fabricación.
Las empresas modernas que incursionan en la Industria 4.0 en la gestión de la cadena de suministro pueden utilizar el IoT para supervisar todas las situaciones desde el inicio de la fabricación hasta la entrega final del producto.
Los datos de entrada relacionados con la producción y el producto de una industria pasan por múltiples capas de fabricación habilitadas para IoT. El IoT y la fabricación inteligente con dispositivos modernos permiten a las empresas resolver adecuadamente los problemas de conectividad, informática y control.
Aplicación del IoT en la fabricación
En la fabricación, el Internet de las Cosas ofrece una situación en la que todos ganan, tanto los fabricantes como los consumidores. El Internet de las Cosas Industrial (IIoT) permite a los fabricantes ampliar diversos equipos que pueden ser supervisados y reparados a distancia. Como resultado, las empresas pueden predecir con precisión las demandas de sus consumidores.
Como industria manufacturera, el Internet de las Cosas puede revolucionar los negocios. Los sistemas de control en red ya ayudan a los procesos y a la supervisión en varias instalaciones para aplicar esta moderna tecnología a varios niveles. ¡Veámoslos!
Embalaje inteligente
Para los productores, los envases inteligentes emplean directamente materiales con sistemas embebidos interconectados para ofrecer las ventajas del IoT. La característica más crucial de los envases inteligentes es que permiten a los clientes interactuar con ellos, al tiempo que generan datos que pueden ser útiles para gestionar mejor un producto.
Por ejemplo, los envases inteligentes incluyen vídeos culinarios, consejos de belleza y otras demostraciones para ilustrar el uso del producto.
Los sensores, los códigos QR, la RA, la RV y las posibilidades de realidad mixta son algunas de las formas en las que el IoT y los envases interactúan juntos. El objetivo es proporcionar valor al cliente y, al mismo tiempo, recopilar datos mediante soluciones de seguimiento de activos inteligentes que mejoren las operaciones y la eficiencia.
Control remoto de la producción
La supervisión de procesos y la configuración de equipos a distancia son posibles con el IoT en la fabricación. Para empezar, el personal puede recopilar datos sobre los procesos de fabricación desde lejos y determinar si sus consecuencias cumplen con ciertas reglas y normas.
En segundo lugar, pueden ajustar y configurar los equipos a distancia, lo que les ahorra mucho tiempo y trabajo.
Además, las empresas pueden optar por servicios de desarrollo de software de IoT para resolver numerosos problemas de rendimiento a través de redes virtuales sin estar físicamente presentes, lo que simplifica la administración y el control de los equipos. Los empleados también pueden conocer la posición de los dispositivos, como los activos móviles, mediante la supervisión virtual de los equipos.
Mantenimiento predictivo
La participación humana ya no es necesaria para predecir las anomalías en el rendimiento de los equipos: los sensores de IoT integrados en las máquinas pueden detectar cualquier mal funcionamiento, como la temperatura, la presión, el voltaje, etc., y alertar al personal responsable, dejando que los empleados sólo tomen medidas correctivas.
El mantenimiento predictivo, también conocido como reparación predictiva, permite al personal de asistencia técnica descubrir y solucionar los fallos antes de que provoquen una avería importante en los equipos, minimizando el tiempo de inactividad y los gastos.
El mantenimiento predictivo también permite integrar los equipos conectados al IoT con herramientas de análisis avanzadas para predecir cuándo se necesita ayuda técnica.
Gestión de activos
Los fabricantes pueden adquirir y supervisar información en tiempo real sobre todos sus activos a través de la web o de aplicaciones móviles. El seguimiento de activos industriales con dispositivos IIoT es posible ya que permiten lo siguiente.
- Vehículos que transportan materias primas y mercancías
- Artículos de almacén
- Recursos relacionados con el proceso de producción
Con el Internet Industrial de las Cosas (IIoT), se puede realizar el seguimiento y la optimización de los activos a lo largo de todo el proceso de producción, desde la cadena de suministro hasta el producto terminado.
La monitorización de activos permite la detección temprana y precisa de fallos que influyen negativamente en la calidad del producto o en el tiempo de comercialización.
Gemelos digitales
El Internet de las cosas, la IA, el aprendizaje automático y la computación en la nube son tecnologías de gemelos digitales. La transformación digital en la fabricación es posible gracias a los gemelos digitales que funcionan como réplicas virtuales de productos reales, y su uso en la planta de producción puede ser extremadamente beneficioso.
Los ingenieros y gestores pueden imitar varios procesos, realizar pruebas, encontrar fallos y lograr los resultados deseados utilizando duplicados virtuales de equipos y piezas de repuesto sin poner en peligro o dañar los activos reales.
¿Cuáles son las ventajas del IoT en la fabricación?
En términos de operaciones y procedimientos, esta red permite conocer lo que funciona y lo que no. El sistema ERP de tu empresa es el que más probablemente te ayudará a interpretar los datos que ha recogido.
Ahora podemos comprobar algunas de las principales ventajas de las aplicaciones de la industria 4.0 en la fabricación para el futuro.
Reducción de costes
Las pérdidas de energía, materiales y tiempo de inactividad son costes elevados para las empresas de fabricación. La automatización de los procesos es una marca registrada del Internet de las Cosas, y se traduce en una disminución considerable de los gastos operativos.
Cuando se combina con una mejor gestión de activos, el mantenimiento predictivo previene muchos problemas potenciales y ahorra dinero.
Toma de decisiones sólida
Se necesitan datos completos para la gestión de recursos y la optimización de activos que implican tanto a los humanos como a las máquinas. Los sensores basados en IoT recopilan datos vitales y los entregan en tiempo real a través de redes resistentes.
El rápido flujo de datos en toda la planta de producción permite la generación continua de métricas en el panel de control que ayudan a difundir los hallazgos y la toma de decisiones.
Los gestores disponen de información precisa y están siempre al tanto del funcionamiento de sus sistemas y dispositivos gracias al desarrollo del IoT en la fabricación, lo que permite tomar decisiones más rápidas y mejor informadas.
Tiempo de comercialización más rápido
El IoT permite la conexión directa entre los empleados y los componentes de la red, lo que aumenta drásticamente la productividad. La disponibilidad de datos en tiempo real también permite una toma de decisiones más rápida y una mejor respuesta a la volatilidad del mercado.
Como resultado, los nuevos productos pasan rápidamente del concepto al mercado, lo que supone un ahorro de tiempo considerable.
Seguridad
En muchas industrias y fábricas, los sensores de IoT supervisan las condiciones de trabajo. Por ejemplo, el número de contaminantes peligrosos y los dispositivos portátiles que controlan la salud de los trabajadores ayudan a crear un entorno de trabajo más seguro y a prevenir numerosos accidentes.
Mejor satisfacción del cliente
La calidad es el elemento que determina el comportamiento de los consumidores potenciales y si se convierten o no en clientes fieles. La tecnología del Internet Industrial de las Cosas (IIoT) proporciona herramientas de mantenimiento predictivo y evaluaciones estadísticas.
Esto ayudará a la innovación, la planificación, el diseño, la construcción, el funcionamiento y el mantenimiento de las instalaciones industriales, lo que dará lugar a una mayor calidad del producto.
Seguimiento de activos
Puede seguir los artículos a través de la cadena de suministro y alertar a las partes interesadas de cualquier posible retraso o problema con las soluciones de seguimiento de activos.
Utilización de las máquinas
El IIoT permite que las máquinas se conecten a Internet, lo que le permite acceder a las líneas de vida de las máquinas y a los KPI. Esta información es útil para identificar los motivos de las paradas no programadas.
Monitorización de procesos y comportamientos
Los directivos de las organizaciones y empresas pueden utilizar los datos del IoT para obtener información sobre el rendimiento de sus trabajadores. Por ejemplo, un análisis de la causa raíz podría desvelar que los trabajadores crean defectos de forma rutinaria debido a este proceso. Esto equivale a una mayor escalabilidad, ahorro de costes y garantía de calidad.
