Les TIC a la planta industrial: una revolució pendent


Salvar la nostra indústria i fer-la créixer requereix una combinació de molts elements. Com a tecnòlegs, reconeixem el paper essencial de les TIC en aquest objectiu: són eines que han de servir per fer els nostres processos productius més eficients i competitius. Anem endarrerits, tenim la tecnologia disponible i ens fan falta aplicadors.

De l’automatització horitzontal a la vertical

La indústria catalana disposa d’un grau molt alt d’automatització dels processos industrials, amb un bon ús de les tecnologies de sistemes de control industrial. Parlem de PLC o DCS per a processos discrets o continus, respectivament, i de tots els dispositius per tancar el llaç del control: sensòrica i accionaments. Les nostres petites i mitjanes empreses – les grans per descomptat – van saber fer bé la 3a revolució industrial, la que s’ha anomenat “automatització horitzontal” i que en 30 anys ha permès disposar de plantes de fabricació amb processos automatitzats. Per exemple, des del CIM UPC vam ser un agent actiu en aconseguir entorns Fabricació integrada per ordinador des del 1990.

És just reconèixer que les deslocalitzacions no han tingut l’origen en aquest aspecte, sinó en altres estratègies empresarials sobre les quals la pandèmia del coronavirus ha donat alguna lliçó: ens ha sortit molt car haver perdut teixit productiu i esperem que el nou govern apliqui polítiques que impulsin la nostra indústria.

Tanmateix, el gran i bon esforç en l’automatització s’ha quedat en les plantes productives, i no es troben gaires casos de la connexió directa i automàtica de la planta amb els sistemes d’informació corporativa (ERP). Ens referim a l’automatització vertical: automatitzar l’extracció d’informació del sistema productiu. Encara ens trobem amb moltes “terminals de SAP” a les línies de fabricació, on s’introdueixen manualment les dades de producció.

“El gran repte actual és la generalització de l’ús de les TIC en els processos per eliminar aquest ‘gap'”

El gran repte actual és la generalització de l’ús de les TIC en els processos per eliminar aquest escletxa, facilitant que es disposi de les dades que ens permeten conèixer i millorar tant el producte com el procés: manteniment, qualitat, producció… Per fer-ho, calen tecnologies com els sistemes MES, les Internet Industrial de les Coses (IIoT), les arquitectures de connexió segures en entorns industrials i el nou desafiament tecnològic que representa l’explotació de les dades amb sistemes d’aprenentatge Aprenentatge automàtic (ML).

Conscienciar de les necessitats fer possible el salt estratègic

Una clara conseqüència és que la figura de l’enginyer/a en automatització ha ampliat enormement el seu rol: de dominar els dispositius de planta (un perfil més industrial) a sumar també coneixements de nous dispositius electrònics per a la captura de dades, d’arquitectura de comunicacions (VLAN, VPN…) i eines de recollida, anàlisi i visualització de dades, etc. Per tant, ara calen coneixements d’enginyeria electrònica, de comunicacions, de dades, d’estadística, de ciberseguretat… massa coses per recaure en una sola persona, no som al Renaixement! Calen equips pluridisciplinaris i cal millorar la gestió i el treball en equip. Per a moltes empreses aquest és un repte molt difícil d’abordar i els cal ajuda per aconseguir-ho, començant per reconèixer el problema. El suport d’ajuts impulsats per ACCIÓ (cupons, diagnosis…) són benvinguts i, com es pot imaginar, també insuficients.

“La figura de l’enginyer/a en automatització ha ampliat enormement el seu rol: de dominar els dispositius de planta a sumar coneixements de captura de dades, arquitectura de comunicacions i eines de recollida, anàlisi i visualització”

El progrés no s’atura i altres zones industrials són i seran més àgils que nosaltres. Estan apareixent dispositius i tecnologies que permeten passar dels sensors al núvol i, un cop al núvol, actuar sobre els accionaments. S’estan trobant a faltar els perfils professionals que en treguin profit millorant l’eficiència dels processos a través de l’explotació de la dada d’extrem a extrem en el camí d’anada i tornada. Donat l’impacte en el negoci que genera (l’eficiència productiva creix en percentatges de dos dígits), es tracta d’un camp en què la tecnologia pot fer molt pel nostre teixit industrial i la preocupació per la formació i incorporació de personal tècnic que identifiqui i apliqui aquestes solucions ha de ser màxima des d’una visió gerencial.

De les illes automatitzades a la integració i connectivitat total

Avui no és concebible un sistema automatitzat (una màquina, una cèl·lula robotitzada, una FMS…) aïllat dels seus veïns de planta. Ja se’n parlava sota el concepte CIM i ara que Internet és també una eina per a la planta industrial, cal explotar a fons el concepte Indústria 4.0.

“La preocupació per la formació i incorporació de personal tècnic en eficiència productiva ha de ser màxima des d’una visió gerencial”

Per ser competitius és imprescindible sincronitzar el procés, coordinar les ordres de fabricació i supervisar el manteniment en remot. Tot això no es pot fer sense comunicacions segures i deterministes, acompanyades de sistemes de visualització del procés (SCADA i MES). Cal obrir l’accés a la informació a variables que potser no es troba en el marc de les entrades d’un PLC (que és la porta d’entrada tradicional a sistemes SCADA), i que fins ara no s’havien pogut utilitzar. Gràcies als dispositius IIoT, és possible recollir qualsevol dada en qualsevol punt de la fàbrica i fora d’aquesta.

Les comunicacions, clau per disposar de les dades

Hem citat les comunicacions, un tema que fora de l’entorn industrial acaba sent el gran protagonista, i dins de la planta industrial mereix també tota l’atenció.

En les comunicacions de planta s’engloben estàndards en l’estructuració de dades (com OPC UA), en sistemes d’arquitectura i seguretat en les comunicacions (com VLAN, VPN, CLOUD), i en nous protocols de comunicacions de baix consum i llarg abast (com LoraWAN, Sigfox, WISE). També estan apareixent sistemes que garanteixen el determinisme i la immediatesa de la comunicació (com els TSN i 5G). Les possibilitats són moltes i cal reconèixer-les i posar-les a disposició de les empreses.

Accelerar el que ja fèiem: gestionar dades per millorar la qualitat i l’eficiència

Gràcies a les comunicacions optimitzades, les dades alimentaran sistemes d’aprenentatge automàtic ML i els seus veïns tecnològics: núvol, big data, analítica de dades… Hem de tenir en compte que cada segon que no estem recollint dades, estem perdent coneixement del nostre procés (quantes peces bones han sortit?, i quantes de dolentes?, quines característiques tenien?) Ara és el moment d’explosió de l’ús d’eines de ML en els processos productius.

“Cada segon que no estem recollint dades, estem perdent coneixement del nostre procés productiu. Ara és el moment d’explosió del ‘machine learning’”

Som un país industrial basat en la qualitat: hem après a fer el producte cada cop millor vigilant tot el seu procés productiu, detectant quins paràmetres afectaven aquesta qualitat. Li devem molt a la formació en estadística, a tècniques com el disseny d’experiments, als procediments Six Sigma i Lean Manufacturing, que no tenen sentit sense dades disponibles. Ara les dades són moltes i immediates, i la seva gestió és una enorme oportunitat per fer un salt disruptiu de competitivitat.



Publicació original

Les TIC a la planta industrial: una revolució pendent
× +info?
%d bloggers like this: