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Concepto futuro MES 4.0

Las estrategias orientadas al futuro, como la Industria 4.0, centradas en procesos de fabricación descentralizados, están generando nuevas demandas en las TI de fabricación, especialmente en los sistemas ERP y de ejecución de fabricación (MES). El concepto MES 4.0 muestra cómo puede ser el mundo de las TI de fabricación en el futuro.
Revista E-3
1 de abril de 2013
2013
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Este texto ha sido traducido automáticamente del alemán al español.

Industria 4.0 describe cómo las piezas inteligentes se comunican con las máquinas, encuentran de forma autónoma la ruta óptima a través de la producción y se convierten así en el producto final acabado sin un sistema de control centralizado.

Es lo que se conoce como sistemas ciberfísicos (CPS). Los humanos apoyan el sistema y sólo intervienen para regularlo cuando es necesario. Esto genera inevitablemente grandes cantidades de datos que proporcionan información sobre el estado actual del sistema global y de las piezas individuales.

La Industria 4.0 prevé soluciones informáticas descentralizadas desde la nube para procesar estos datos. En contraste con los sistemas MES, poco se ha escrito hasta ahora sobre la conexión a un sistema ERP en este contexto.

Muchas instituciones de investigación y empresas manufactureras trabajan actualmente en la Industria 4.0 y ensayan distintos enfoques para hacer realidad ideas visionarias.

Puntos de partida para el MES

A pesar de toda la descentralización, la experiencia ha demostrado que una autoridad central para la coordinación y la sincronización es beneficiosa. Incluso hoy en día, los sistemas de ejecución de fabricación se benefician de una alta densidad de grabación y de muchos sensores en la producción.

Estos datos se cotejan en una base de datos de producción central y proporcionan una visión global de la producción, que constituye la base para tomar decisiones fiables y optimizar los procesos de producción.

La Industria 4.0 también requiere transparencia basada en datos en tiempo real y puede apoyarse eficazmente en las capacidades de un MES. Gracias a la gestión de datos centralizada e integradora, un MES puede trabajar muy rápidamente con la información disponible, ya que no es necesario solicitar primero múltiples fuentes de datos.

Vincular el SPC autónomo a la base de datos MES hace más eficaz su comunicación y, por tanto, también el sistema en su conjunto. Además, la vinculación a un sistema ERP es más fácil de implantar de forma centralizada que descentralizada.

Para que un sistema de ejecución de fabricación cumpla los requisitos de la Industria 4.0, debe ofrecer muchas funciones y capacidades nuevas. MES 4.0 resume estos requisitos en un concepto coherente.

Casos prácticos

En la vanguardia de MES 4.0 está la integración horizontal, es decir, la vinculación de datos entre todos los recursos que intervienen en el proceso de producción con el objetivo de evitar soluciones autónomas aisladas e interfaces adicionales. La directriz VDI 5600 se refiere a las tres áreas de producción, calidad y personal. Sin embargo, éstas deben considerarse de forma holística.

Con su enfoque global, la gestión de datos MES integradora garantiza que todos los recursos (máquinas, herramientas, personal, parámetros de ajuste, ayudas a la producción, planes de inspección) estén disponibles a tiempo y se utilicen de forma óptima.

Esto promueve la superioridad de la producción autónoma de la Industria 4.0 a través de un alto nivel de diversidad de variantes y una capacidad de entrega flexible. La capacidad en línea de un sistema MES también se está convirtiendo en una necesidad absoluta.

En el curso de la descentralización de los sistemas de producción, la capacidad offline de los componentes MES es importante, además del registro y el procesamiento en tiempo real. Si se interrumpe la conexión de una máquina o un sensor a la base de datos central, los componentes inteligentes deben ser capaces de salvar este tiempo.

Esto es extremadamente importante en términos de documentación sin fisuras y rendimiento de producción optimizado. Industria 4.0 requiere el uso de comunicación estandarizada como UMCM (Universal Machine Connectivity for MES) entre las máquinas y el sistema MES debido a los diferentes sistemas.

Con UMCM, las máquinas pueden conectarse fácilmente y pueden transferirse los datos necesarios, como marcas de tiempo, valores de contador, estado de la máquina, cantidades y valores de proceso.

La dirección de una empresa manufacturera participa cada vez más en los procesos de toma de decisiones relacionados con la producción. Sin embargo, sólo se pueden tomar decisiones fiables si los responsables disponen de la información necesaria de forma adecuada.

El MES del futuro proporcionará cifras clave u otros análisis de parámetros de producción importantes de forma oportuna y fácil de gestionar. La transferencia de información condensada de la producción a un sistema ERP o de inteligencia empresarial también será cada vez más importante para poder evaluar y optimizar los procesos empresariales de principio a fin.

La descentralización de los procesos en la producción significa que los empleados también deben poder actuar con mayor flexibilidad. Los dispositivos móviles y las aplicaciones MES adecuadas proporcionan todos los datos exactamente donde se necesitan. Algunos escenarios prácticos lo ilustrarán:

Mantenimiento inteligente

Un técnico de mantenimiento es informado del mal funcionamiento de una máquina a través de su smartphone. Con el mismo dispositivo, el empleado puede visualizar inmediatamente la información necesaria sobre la máquina afectada, generar una orden de mantenimiento en línea y documentar in situ los puntos problemáticos mediante la cámara integrada.

Las imágenes se asignan automáticamente a la orden de mantenimiento y al historial de la máquina. El técnico de mantenimiento también puede consultar la información guardada sobre averías anteriores.

A partir de los datos históricos y del estado actual, puede decidir qué medidas hay que tomar e iniciarlas de inmediato, y todo ello sin desplazamientos ni anotaciones manuales directamente en la máquina.

Trazabilidad móvil

Gracias a la cámara incorporada en el smartphone, los productos semiacabados o acabados
Los productos de las existencias WIP pueden escanearse mediante portadores de identificación. Con una solución MES móvil, un capataz puede identificar el material y obtener más información durante su recorrido por la producción. La conexión entre el mundo real y la imagen virtual en el MES se establece de forma casi trivial mediante este tipo de funciones.

Control móvil de la producción

Una de las posibilidades triviales de los clientes móviles es la disponibilidad independiente de la ubicación de la información sobre el estado actual de la producción o de los recursos individuales.

Esto significa que un supervisor de turno puede conocer el estado de los pedidos de su área de responsabilidad, aunque se encuentre en una reunión de producción o en el despacho con su superior. Así se evitan llamadas innecesarias y se reducen los tiempos de espera.

Outlook

Algunos de los temas mencionados ya pueden implantarse en MES. Sin embargo, el esfuerzo necesario para ello sigue siendo muy elevado para muchos proveedores de MES. Por lo general, los sistemas ERP aún no están preparados para los conceptos de producción descentralizada.

Las tecnologías y conceptos del futuro, como MES 4.0, harán que las soluciones actuales sean más inteligentes y flexibles. La Industria 4.0 no será posible sin MES. En particular, las soluciones MES modernas tendrán una importancia fundamental como enlace entre el sistema ERP y la producción autónoma.

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Revista E-3

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