El trabajo digital del futuro

El proveedor líder de armarios y sistemas Rittal, una empresa del Friedhelm Loh Group, está invirtiendo en sus plantas alemanas de Haiger, Hof y Rittershausen.

En 2018, se construirá en el emplazamiento de Haiger la planta de armarios compactos más moderna del mundo, con una producción digitalizada altamente automatizada, en línea con los principios de la Industria 4.0.

Para ello, la producción en tres fases de los cerramientos compactos, consistente en el trabajo de la chapa, la pintura y el montaje, se realiza en red.

9000 armarios compactos saldrán cada día de la vanguardista planta de Haiger. Las estructuras de la Industria 4.0 son la base de unos procesos de producción, logística y comunicación altamente eficientes.

En esta fábrica del futuro, Orbis, como especialista en TI para soluciones de Industria 4.0, tiene el papel de socio de digitalización.

Producción hasta el tamaño de lote 1

"En la nueva planta, interconectaremos digitalmente todos los pasos de trabajo, desde el pedido del cliente hasta la producción y la logística".

explica Carsten Röttchen, Director General de Producción.

"De este modo, en el futuro podremos producir con gran eficacia las aproximadamente 9.000 cajas pequeñas al día y, si es necesario, hasta el 'tamaño de lote 1'".

Rittal implementa la interconexión digital y la producción altamente automatizada asociada con Orbis Manufacturing Execution System (MES) y SAP ERP.

Orbis MES conecta en red los procesos de la planta de producción bidireccionalmente con SAP Business Suite. La fábrica digital se planifica íntegramente en el sistema SAP y se controla con Orbis MES.

La integración SAP de Orbis MES ha sido certificada por SAP con el sello de aprobación "Powered by the SAP NetWeaver Technology Platform".Orbis MES permite la plena integración de los procesos MES en los procesos de planificación y control de la producción (SAP PP), mantenimiento (SAP EAM), gestión de la calidad (SAP QM), logística (SAP LES) y gestión de recursos humanos (HCM).

Sólo mediante este alto nivel de integración de procesos es posible automatizar los procesos de la fábrica inteligente. En el sistema SAP se crea en "tiempo real" una imagen virtual de los acontecimientos reales de la fábrica.

Conexión en red de SAP ERP y producción

Un componente central de Orbis MES es la adquisición de datos de máquinas (MDC). Esto permite integrar las máquinas directamente en los procesos SAP. Los datos obtenidos se procesan siempre en cuadros de mando fáciles de usar.

El resultado es una visualización completa de los estados de las máquinas y los sistemas de producción y montaje como base para una producción transparente y eficaz.

Con Orbis MES, los procesos pueden controlarse con máquinas, terminales, sensores, básculas, controladores, módulos de E/S hasta luces de señalización, escáneres RFID, componentes Bluetooth o incluso dispositivos finales móviles, etc.

Otro componente de Orbis MES es la recopilación de datos del taller (SFDC). Esto integra activamente a las personas del taller en los flujos de procesos de la fábrica sin papeles.

Se dispone de información exhaustiva y fiable sobre el rendimiento de los pedidos en "tiempo real". Las personas implicadas en el proceso de producción se integran mediante un principio de empuje proactivo.

Producción totalmente sin papel

Los objetivos de la fábrica digital en el contexto de la Industria 4.0 son la automatización y supervisión continuas de los procesos en toda la cadena de valor. El objetivo es llevar la producción por lotes de productos en serie a la producción personalizada en cantidades unitarias.

El objetivo es lograr una producción sin papeles en la que los componentes de la infraestructura técnica (máquinas, sistemas, sensores, software, etc.) estén conectados en red o integrados bidireccionalmente entre sí.

Los inventarios y los tiempos de producción se reducen gracias a procesos de producción, logística y comunicación totalmente automatizados. Un sistema digital de gestión de fallos, que activa procesos automatizados basados en eventos, reduce al mínimo los tiempos de inactividad.

"Para nosotros, Industria 4.0 significa flexibilización y automatización, y que los procesos sean lo más seguros posible".

explica Moritz Heide, Director del Grupo de Producción y Diseño Informático.

Orbis utiliza sus propias soluciones para realizar la fábrica digital y utiliza el sistema ERP SAP existente como sistema de control para integrar y visualizar los procesos.

Todas las soluciones de Orbis para la Industria 4.0 están totalmente integradas en SAP Business Suite. De este modo, los proyectos de digitalización pueden implantarse fácilmente en un entorno SAP existente, paso a paso o por completo.

Orbis ha desarrollado Orbis Multi-Process Suite (Orbis MPS) para automatizar los procesos de la fábrica digital de extremo a extremo.

Esta suite de digitalización integra máquinas y dispositivos bidireccionalmente en los procesos SAP y permite procesos continuos y transparentes.

Las interrupciones del proceso, por ejemplo en forma de introducción "manual" de datos, se sustituyen por un rápido intercambio automatizado de información.

Esto transforma una gestión de procesos que antes era manual y paso a paso en una cadena de procesos continuamente integrada. Orbis MPS puede utilizarse en todos los procesos de una empresa y es la tecnología básica, así como un componente integral de las soluciones Orbis MES y Orbis Logistics.

Gracias a la interacción de los procesos industriales con los procesos de logística, calidad y mantenimiento totalmente automatizados en "tiempo real", la planta de producción se refleja 1:1 en SAP.

Uno de los objetivos clave de Rittal en relación con la conexión en red del taller con SAP ERP mediante Orbis MES es una conexión estandarizada de la infraestructura técnica. Esto permite, por ejemplo, conectar en red o integrar máquinas e instalaciones en muy poco tiempo y con un esfuerzo manejable.

Esto también reduce significativamente el esfuerzo de mantenimiento. Norbert Ruppik, director de proyectos informáticos, resume:

"Por primera vez, estamos creando aquí una integración vertical completa con TI, desde el sistema ERP hasta el PLC de la máquina".

Lazos de control para una producción orientada a los acontecimientos

Orbis MES permite a Rittal automatizar los procesos de fabricación basándose en bucles de control. Por ejemplo, el control de reposición de herramientas y material de producción se gestiona de forma totalmente automática mediante bucles de control autónomos.

Para ello, la estructura de producción real se mapea virtualmente en Orbis MES. La principal ventaja es que el control del reaprovisionamiento se ejecuta en función de la demanda y "orientado a eventos".

En otras palabras, si el suministro de material se agota, el sistema inicia automáticamente la reposición, de forma totalmente autoorganizada y justo a tiempo.

Estos bucles de control también pueden utilizarse para aplicar la gestión de excepciones y fallos, en la que los procesos se activan automáticamente en función de los acontecimientos.

Por ejemplo, los fallos correspondientes pueden transmitirse al empleado responsable según el principio push, de modo que la intervención manual en el proceso de producción sólo sea necesaria en caso de fallo.

Si se superan los valores límite, se activa automáticamente una alarma, que inicia el pedido de piezas de repuesto, así como una orden de mantenimiento o de gestión de calidad, e informa al empleado sobre la reparación pendiente.

Estos procesos altamente automatizados permiten una planificación precisa de la producción.

"La planificación ya no se hace en días de producción. En la nueva fábrica, la planificación se hace al segundo".

comenta Moritz Heide.

La visualización en "tiempo real" crea transparencia

La tecnología Orbis también se utiliza para visualizar los datos de las máquinas. El empleado que se encuentra en la máquina se beneficia de la visualización de información sencilla y en tiempo real y, por ejemplo, reconoce los fallos inmediatamente.

Los datos de producción y procesos, por ejemplo de fabricación, se visualizan claramente en una interfaz intuitiva basada en web. El usuario final puede acceder a ellos según su función y autorización en cualquier momento y desde cualquier lugar en cualquier dispositivo final.

Al vincular el nivel de taller con el nivel de gestión, Orbis MES proporciona claramente la información correcta a la persona adecuada en el momento adecuado: toda la fábrica se vuelve transparente.

Flujo de una pieza totalmente automatizado como proyecto piloto

En el marco de un proyecto piloto, Orbis ya ha implantado en la planta de Rittal en Herborn un proceso de flujo de una pieza totalmente integrado en SAP Business Suite.

En este proceso totalmente automatizado, la introducción de un pedido de cliente, incluidas las modificaciones especiales deseadas, se apoya gráficamente en comunicación directa con productos de software de Eplan y Cideon, así como la transferencia de datos a SAP.

El dibujo y el programa NC se generan automáticamente y se transfieren sin problemas a Orbis MES. A continuación, Orbis MES utiliza estos datos para controlar un robot láser, que realiza el mecanizado de la carcasa correspondiente.

Esta interconexión y automatización altamente eficientes han hecho posible individualizar los productos hasta el tamaño de lote 1, uno de los objetivos clave de la fábrica digital en el sentido de la Industria 4.0.