Incrementar la gestión de datos para aumentar la producción

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Pensar en el futuro. Invierte en tu futuro. Si bien este consejo proverbial se aplica a todos los aspectos de la vida, exploraremos su relevancia para las empresas manufactureras jóvenes y sus necesidades de gestión de datos a medida que evolucionan desde nuevas empresas hasta líderes del mercado. Un sector al que se debería prestar especial atención es el de las energías limpias. A medida que las regulaciones e iniciativas federales asociadas con la energía limpia continúan formalizándose en todo el mundo, el dinero de capital de riesgo ha comenzado a inundar el sector en anticipación de viajar hacia el próximo unicornio. Esto muestra la afluencia de inversiones en nuevas empresas de energía limpia en los últimos años. Las tecnologías de baterías, energías renovables, hidrógeno y fusión han generado la mayor inversión.

En las primeras etapas del viaje de estas nuevas empresas de energía limpia, se centrarán en la innovación, el desarrollo y ser los primeros en llegar al mercado. Ser una organización ágil que puede fallar rápidamente y aprender a través de iteraciones de diseño es beneficioso cuando se intenta establecer una posición de liderazgo en la cadena de valor de cualquier mercado en crecimiento. Un método común para mejorar la agilidad en una empresa joven es despriorizar los procesos de fabricación y gestión de calidad mientras la producción aún no ha comenzado. Invertir en gestión de procesos y datos mediante la implementación de sistemas robustos de ejecución de fabricación (MES) y gestión de calidad (QMS) correría el riesgo de sofocar el modelo lean.

Las decisiones de compra de sus equipos de prueba y fabricación iniciales están impulsadas por las necesidades inmediatas de la empresa, que se centran en I+D y son muy variables para adaptarse a la progresión del diseño. Cuando se instala sin sistemas de gestión de datos con los que integrarse, el equipo suele configurarse para funcionar en un entorno localizado. En consecuencia, las prácticas de gestión de datos relacionadas con la investigación de desarrollo y las primeras tiradas de producción tienden a implicar la recopilación, el análisis y el almacenamiento manuales de datos. Las empresas emergentes pueden salirse con la suya porque se genera un volumen relativamente bajo de datos en comparación con una empresa madura con producción activa. Pero a medida que aumenta la demanda del mercado y las prioridades empresariales pasan de la innovación a la producción, el éxito sostenido depende de la eficacia de las herramientas de gestión de datos utilizadas para monitorear y mantener la calidad del producto.

Volvamos a la producción de energía limpia y utilicemos como ejemplo a los fabricantes de baterías de iones de litio. Si bien la producción de celdas de batería no es nueva, los compromisos de muchos de los principales fabricantes de automóviles del mundo de cambiar sus líneas de vehículos principalmente a vehículos eléctricos en los próximos diez años han obligado a los proveedores de baterías a escalar sustancialmente sus negocios de la noche a la mañana. Las nuevas gigafábricas, líneas de producción y equipos asociados generarán cantidades abrumadoras de datos. Los cuellos de botella creados por los sistemas de datos localizados y la participación humana sofocarán las operaciones. Las ineficiencias y los costos de corrección se multiplicarán cuanto más tiempo se ignore el problema. Los fabricantes de baterías deben ajustar sus procesos de gestión de datos para suministrar al mercado automotriz un producto de alta calidad manteniendo al mismo tiempo una operación eficiente, rentable y sustentable.

Como se mencionó anteriormente, esta transición generalmente requerirá inversiones en sistemas MES y QMS. Un obstáculo que se encuentra con frecuencia al integrar sistemas de gestión de datos es la integración de equipos de terceros existentes. Este obstáculo se crea sin la previsión adecuada durante el proceso de compra original del equipo.

Las máquinas de prueba universales, o UTM, pueden proporcionar un ejemplo práctico. La mayoría de las industrias manufactureras utilizan máquinas de prueba universales para evaluar las propiedades físicas de materias primas, componentes o productos terminados para garantizar que se cumplan los requisitos antes del envío. Los UTM son ampliamente conocidos por su uso principal como probadores de tracción y compresión, pero también pueden configurarse para pruebas de flexión, torsión, corte, pelado, desgarro, fricción y perforación. La capacidad de configuración de un único sistema para adaptarse a muchos tipos de pruebas es de donde surge el nombre "universal". Muchas pruebas están prescritas por organizaciones de normalización, como ASTM International (anteriormente conocida como Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales) e ISO (Organización Internacional de Normalización). Esto garantiza que los parámetros de prueba, como las dimensiones de la muestra o la velocidad de extracción, sean comunes entre los proveedores. En industrias establecidas con altos costos por fallas de productos, como las industrias automotriz, aeroespacial, de dispositivos médicos y de la construcción, los estándares de prueba se utilizan comúnmente para regular y calificar a los proveedores a lo largo de la cadena de suministro.

Debido a los datos de caracterización que generan, los UTM pueden ser fundamentales para los procesos de control de calidad (QC) o aseguramiento de la calidad (QA) de un fabricante maduro. Pero es probable que la calidad de la producción no sea el único lugar donde se utilizan los UTM dentro del negocio. Si retrocedemos a los años de inicio de la empresa, el mismo UTM podría haberse utilizado en sus laboratorios de I+D originales al evaluar prototipos. Los UTM son sistemas de prueba complejos y altamente configurables con una larga vida útil y precios elevados. El mantenimiento preventivo de rutina comúnmente los mantiene operativos durante 30 años o más. Debido a que sobrevivirán incluso a los empleados más leales, la decisión de compra debe tener en cuenta las necesidades tanto inmediatas como futuras. Aunque el futuro es impredecible, puede estar seguro de que la optimización del flujo de datos entre los equipos de prueba y los sistemas comerciales será un objetivo a medida que aumente la producción.

Para los UTM, las entradas de datos comunes incluyen la identificación de la muestra (es decir, número de lote, fecha de fabricación, código de producto, dimensiones) y parámetros de control de prueba (es decir, velocidad de prueba, precarga, condición de fin de prueba). Los resultados incluyen datos brutos (es decir, fuerza, tensión, desplazamiento, deformación) y resultados (es decir, resistencia a la tracción, módulo, alargamiento elástico, tensión de falla). En la industria electrónica, es común que el producto que se está probando requiera que el UTM recopile y sincronice fuentes de datos sin procesar adicionales, como corriente eléctrica, resistencia o voltaje. Durante el proceso de compra con un proveedor de UTM, las entradas y salidas requeridas son fundamentales para la configuración del sistema. Pero asegúrese de discutir más allá de qué datos son importantes, sino también dónde se almacenan, cómo se ingresarán y si se debe evitar o no la entrada manual. Hable sobre las necesidades actuales y haga una lluvia de ideas sobre qué otras necesidades podrían surgir en cinco o diez años. Los proveedores líderes de UTM respaldan la integración con los sistemas de gestión de datos a través de varios mecanismos. Las interfaces comunes incluyen analizadores de archivos CSV, API pública (interfaz de programación de aplicaciones) y conexiones directas a bases de datos.

Si bien es posible que estas capacidades no sean necesarias durante el uso inicial de UTM, se ha demostrado una y otra vez que las iniciativas comerciales de digitalización y automatización finalmente requerirán esta integración. Sin la previsión adecuada durante las compras iniciales de equipos, puede resultar increíblemente doloroso y costoso saber que su proveedor de equipos no admite la automatización o la integración de bases de datos. Pensar en el futuro. Invierte en tu futuro.

y césar es gerente de productos de software en Instron. Para obtener más información, envíe un correo electrónico a [email protected] o visite www.instron.com.