Analizar datos de producción en tiempo real

¿Ya tienes un sistema MES adecuado para analizar tus datos de producción en tiempo real?

Nos encontramos en plena industria 4.0 y con ello ha llegado el momento de la digitalización. Esto ha hecho que estemos obteniendo una gran cantidad de datos de producción que no somos capaces de gestionar ni analizar. Por ello, el objetivo de este artículo, es ayudaros a ver y entender como hay que analizar e interpretar estos datos de producción y además, hacerlo en tiempo real.

Antes de poder analizar estos datos de producción, primero hay que registrarlos.

1. Obtención de datos de producción

Para obtener los datos de producción, se ha de disponer de un sistema MES-OEE adecuado. Un ejemplo de ello es Smartmon, un sistema de control de producción en tiempo real.

Para la captación de datos de producción, se instala inicialmente el módulo Wifi (o conectamos directamente con las máquinas o PLCs si se da el caso).

Realizamos los siguientes pasos:

1. 1. Extraer la información necesaria de la máquina
   2. Instalar el módulo en planta
   3. Programar la plataforma según las necesidades del cliente.

Una vez se ha instalado el módulo WIFI , desde la plataforma ya es posible obtener y analizar los datos de producción a tiempo real. Además, SmartMon realiza una formación tanto a los operarios de planta como a los usuarios y responsables que harán uso de este sistema MES.

 

2. Herramientas analíticas

Este sistema MES registra y almacena de forma ordenada y en tiempo real todos los eventos que ocurren durante el proceso de fabricación, tales como las unidades fabricadas, los tiempos de paro, la cantidad y motivo de los rechazos, los tiempos de trabajo de los empleados, etc. y opcionalmente permite monitorizar y registrar valores de procesos que afectan a la calidad de la producción, como por ejemplo la temperatura, la presión, la humedad, etc. Este registro se realiza de forma continua 24/7.

Esta plataforma dispone de diferentes vistas con las que se puede visualizar fácilmente el registro de datos y eventos durante la producción a lo largo de una hora, turno o jornada de trabajo.

La imagen superior corresponde a la vista gráfico para una hora de trabajo (de 11 a 12), se muestra minuto a minuto como ha ido la producción, si se han realizado checks o controles de calidad, si han habido paros o merma y que valores de procesos se han registrado.

Herramientas BI

Mediante estas herramientas de análisis BI es posible agrupar valores y parámetros de diversas fuentes en una misma vista y poder así, analizar los datos de producción de un solo vistazo y de forma más rápida y completa, sin tener que perder más tiempo buscando esta información en diversas fuentes y papeles. Estas herramientas han de ser fáciles de usar, por ello SmartMon se ha diseñado bajo el concepto de «user friendly», permitiendo al usuario trabajar de una forma intuitiva y divertida.

Las dos herramientas analíticas que se dispone son:

• MÓDULO DE REPORTES VISUALES

Este módulo es uno de los 9 módulos base disponibles dentro de Smartmon. Este módulo de reportes posee un total de 12 widgets disponibles para poder personalizar y adaptar el reporte a las necesidades del momento. Se entiende como widget:

Una pieza de software que se utiliza en una página de un sitio web, para dar al usuario información cambiante de un tipo particular, en un área pequeña de la pantalla de la computadora.

Definición obtenida de https://dictionary.cambridge.org/

Con  este módulo, se pueden obtener paneles personalizados y reportes visuales a medida. Permite filtrar la información  por rango de fecha, por máquina, por sección, por turno y por producto, de esta forma se evita el exceso de información (un error común el cual explicaremos más adelante).

Un ejemplo de reporte visual, es el mostrado en la imagen superior. Se muestra un reporte con 4 widgets: producción-tiempo (superior izquierda), rechazo (superior derecha), paros (inferior izquierda) y rendimiento tiempo (inferior derecha). Se ha personalizado cada uno de ellos para que muestre diferente tipo de gráficos y se ha personalizado el gráfico de paros (el gráfico de abajo a la izquierda) para que este grafique sólo los paros que afectan a la eficiencia (OEE) de la línea 14, es decir los paros no planificados, incidentales y procedimentales.

• MÓDULO OPEN QUERY

Con este otro módulo base, se puede realizar consultas SQL personalizadas directamente a la base de datos de SmartMon y generar un formulario para obtener una tabla exportable a otras herramientas de análisis de datos de producción o programas como por ejemplo Excel o PDF, con únicamente aquella información relevante en el momento de la consulta.

Con esto llegamos a la siguiente pregunta, ¿Qué indicadores disponemos para poder valorar la situación de la fábrica y los datos de producción obtenidos?

3. Indicadores

A la hora de obtener y analizar los datos de producción, se pueden obtener diversos indicadores, entre los que se destaca el OEE (la eficiencia de las máquinas). Este indicador es el resultado de valorar el rendimiento, la disponibilidad y la calidad de una máquina.

Como se habló en nuestro anterior artículo sobre cómo afectan los paros al OEE, sólo la disponibilidad y el rendimiento se ven afectados por los tiempos de inactividad, mientras que la calidad se ve afectada por las unidades que han sido rechazadas (merma) durante la producción.

La disponibilidad es un valor que se ve afectado por los paros no planificados (aquellos paros en los que no hay operario en máquina y que requieren intervención por el personal de mantenimiento o bien hacen que la máquina se haya de parar durante un periodo de tiempo).

El rendimiento se ve afecto por aquellos paros de tipo productivos (hay operario en máquina). Estos paros se dividen en dos tipos:

• Paros procedimentales: Aquellos paros que son necesarios realizar durante la fabricación, como por ejemplo un ajuste de lámina o enganche o añadir más material.
• Paros incidentales: Son paros que ocurren cuando hay alguna pequeña incidencia que el propio operario puede resolver. Si dicho paro no se consigue solventar y requiere intervención por parte de mantenimiento, el paro ya no es productivo (afectando al rendimiento) pasa a ser un paro no planificado y por tanto a afectar a la disponibilidad de la máquina.

Smartmon recopila los datos de producción y los eventos que han ocurrido (paros y merma) y calcula en tiempo real la disponibilidad, el rendimiento y la calidad de la máquina. Estos indicadores se obtienen a partir de las herramientas de inteligencia de negocios o BI (Business intelligence) que dispone el sistema Smartmon.

Pero, ¿de que sirve obtener estos valores e indicadores, si no somos capaces de interpretarlos?

4. Interpretar los indicadores

La idea no es lanzarse de cabeza en cuanto se ve que la eficiencia de la máquina está por debajo del objetivo, se ha de observar y analizar la línea de tiempo y esperar un tiempo de prudencia hasta que los datos estén estabilizados. Ya que puede ocurrir que el OEE (la eficiencia) tarde un tiempo en estabilizarse al iniciar la máquina o línea.

Tal y como vimos en el artículo Ya tengo el OEE¿Y ahora qué?, se dispone de una escala estándar de los valores del OEE, siendo el objetivo principal de OEE del 100%:

  0% < OEE  < 60%: Inaceptable. La máquina tiene deficiencias importantes que hay que abordar.

60% < OEE  < 80%: Aceptable. La máquina empieza a  funcionar correctamente.

80% < OEE < 100%: Muy bueno. La máquina está funcionando de forma muy eficiente.

Conociendo el estado de la empresa, es el momento de actuar para mejorar y optimizar el proceso de producción.

5. Optimizar el OEE

A la hora de optimizar el OEE, es necesario conocer dónde está el problema, si se trata de un problema con la disponibilidad, con el rendimiento o con la calidad de la máquina. Una vez se identifica el problema, se ha de ver cual está siendo el motivo de esta deficiencia y valorar si esta es aceptable o se ha de parar la producción. Para resolver este problema, se ha de analizar las causas y sus soluciones. Para entender este caso, veamos un ejemplo de cada tipo:

• PROBLEMA DE DISPONIBILIDAD

Para analizar las causas debido a problemas de disponibilidad, se ha de utilizar el módulo de paros e inactividad, con el que se obtienen reportes detallados sobre los tiempos de paro no planificados y los motivos de estos.

De esta forma, se puede conocer aquellos paros no planificados que están afectando a la disponibilidad de la máquina y poder analizar las causas y aplicar posibles soluciones.

Un ejemplo de solución frente a estos paros no planificados puede ser el módulo de mantenimiento. Con este módulo, es posible priorizar y organizar las órdenes de mantenimiento y con ello acortar los tiempos de intervención de mantenimiento.

• PROBLEMA DE RENDIMIENO

En el caso de tratarse de problemas de rendimiento, se utiliza también el módulo de paros e inactividad. Este módulo muestra por separado los paros procedimentales y los paros incidentales.

De esta forma, se puede analizar cada una de las causas que afectan al rendimiento y aplicar posibles soluciones.

Por ejemplo, puede darse el caso que, la durada de estos paros se alargue debido a que el operario desconoce algún procedimiento a realizar o bien ha de buscar a algún responsable o documentación que le ayude a realizar esta acción. La solución a esto sería el módulo de documentación. Este módulo permite disponer de los documentos necesarios a pie de máquina, para que el operario pueda realizar las tareas de producción de forma eficiente, evitando la pérdida o deterioro de la documentación. Este módulo permite, no sólo importar PDF dentro de la plataforma si no también videos del proceso a realizar.

Otra solución para estos paros puede ser el módulo de checks y autocontroles. Este módulo dispara checks cada cierto periodo de tiempo (cada x minutos u horas, cada cambio de turno, cada inicio de orden de fabricación, etc.), ayudando al operario a mantener su zona de trabajo limpia y ordenada y a verificar que todo se encuentra de forma correcta. De esta manera, se puede acortar los tiempos de paro tanto incidentales como procedimentales.

• PROBLEMA DE CALIDAD

Para analizar los problemas de calidad, se dispone del módulo de rechazos o merma. Con este módulo se conocen los motivos más habituales de defecto de pieza.

Para solucionar estos problemas de calidad, Smartmon dispone de un módulo de control de calidad. Con este módulo se crean y personalizan los controles de calidad y se programan cuando lanzarlos. Permite además, poder digitalizar y almacenar los resultados de los controles en el momento de realizarlos. De esta forma se asegura la calidad de la pieza y se previenen defectos durante la producción.

Otro módulo que puede ayudar a mejorar la calidad de la máquina es el módulo de variables de proceso. Este módulo controla las variables que afectan a la producción, tales como la temperatura, la presión, la humedad, etc. verificando así que la producción se está realizando dentro de los valores correctos.

6. Errores más comunes

En la industria 4.0, digitalizarse tiene muchas ventajas, como hemos visto en este artículo y en otros, pero no siempre se trabaja correctamente y con ello, se llegan a cometer errores en el control y análisis de los datos de producción.

Estos errores son:

1. Mantenerse conectado 24h
   Es importante separar la vida laboral de la personal y darle al cuerpo y a la mente el descanso que necesita.
2. Tratar los problemas in situ sin ver la raíz de estos 
   De nada sirve tratar los problemas en el momento de producirse si no buscamos y analizamos las causas de estos problemas para poder tratarlos y solucionarlos de raíz y evitando así que vuelvan a producirse.
3. Obtener demasiada información llegando a «infoxicarse»
   Cuando se digitaliza una fábrica, la cantidad de datos de producción que se llega a registrar es inmensa y se cree que cuanta más información se tenga, mejor se podrán realizar las acciones de mejora y toma de decisiones. Pero la verdad es que esto no es así. La sobre información es un problema y error común, no por el hecho de recopilar una gran cantidad de información se pueden obtener mejores resultados y tomas de decisiones. Esto os lo explicamos en nuestro anterior artículo sobre la infoxicación durante el proceso de producción.
   Lo mejor es disponer de un sistema MES adecuado, como SmartMon con el cal se pueda filtrar y analizar la información de manera fácil y rápida.
4. Pensar que no hace falta saber la eficiencia de la fábrica
   Se puede pensar que como ya tengo beneficios en la empresa, la producción ya va bien y no siempre es así. Es posible que la máquina nos esté dando beneficios, pero no vemos que está funcionando con una eficiencia del 50%. Conociendo la eficiencia de la máquina, analizando las deficiencias y poniéndoles solución, aumentaríamos la eficiencia de la maquina y con ello los beneficios.

Espero que hayas encontrado en este artículo información interesante para tus proyectos de mejora. Si tienes alguna duda sobre nuestra plataforma, visítanos ponerte en contacto con nosotros! Estaremos encantados de hablar contigo.