¿Qué son las operaciones inteligentes?

Espera cambios sin precedentes en las instalaciones de manufactura en todo el mundo en los próximos cinco años. Frente a presiones competitivas y escasez de mano de obra, los fabricantes automatizarán aún más sus operaciones y desarrollarán líneas de productos radicalmente nuevas y enfoques innovadores para el mercado. Las claves para este progreso son las capacidades de los fabricantes para

• conectar datos operativos en tiempo real con datos empresariales.
• aplicar análisis de datos basados en IA para derivar insights y hacer recomendaciones.
• impulsar una mayor automatización en las cadenas de suministro y la manufactura.
• empoderar a los empleados con insights en tiempo real para tomar decisiones de ejecución inteligentes y oportunas.

La fábrica del mañana combinará datos de equipos conectados, la fuerza laboral y la cadena de suministro para ofrecer recomendaciones en tiempo real, ajustar la producción sin intervención humana y liberar talento para trabajos de mayor valor.

Bienvenido a las operaciones inteligentes.

¿Qué son las operaciones inteligentes?

Las operaciones inteligentes combinan la tecnología de la información (IT) y la tecnología operativa (OT) de un fabricante con inteligencia artificial (IA), lo que genera un ciclo de retroalimentación continua que puede ayudar a mejorar las operaciones.

Los datos de OT de las líneas de producción de la fábrica, equipos especializados y sensores de iInternet de las cosas (IoT) se mezclan con datos de IT de sistemas de ejecución de manufactura (MES), sistemas de gestión de activos empresariales (EAM) y aplicaciones para finanzas, recursos humanos, ventas, marketing y la cadena de suministro. Los datos combinados se analizan utilizando IA, y los insights resultantes se retroalimentan en los sistemas que ajustan automáticamente las operaciones. Este ciclo de retroalimentación continua inyecta automatización en el proceso de producción, ayudando a aumentar la eficiencia e impulsar la mejora continua.

Conclusiones clave

• Las operaciones inteligentes eliminan la división entre los sistemas OT que gestionan las fábricas y líneas de producción de un fabricante y los sistemas IT que gestionan el resto de la empresa.
• Los datos de toda la compañía se combinan y analizan mediante analítica basada en IA.
• Las operaciones inteligentes también pueden automatizar tareas de bajo nivel, como resumir trabajos de reparación, liberando a los empleados para realizar tareas de mayor valor.
• Este nivel de operaciones automatizadas solo es posible aplicando análisis basados en IA a datos unificados.

Las operaciones inteligentes en detalle

En la mayoría de las empresas manufactureras, IT y OT están desconectadas entre sí. IT generalmente consiste en el software y hardware utilizados para gestionar el negocio y proteger sus datos para finanzas, adquisiciones, ventas, marketing, recursos humanos, MES y la cadena de suministro. OT generalmente incluye los sistemas y máquinas que gestionan las fábricas y líneas de producción: sistemas de control y adquisición de datos (SCADA), controladores lógicos programables (PLC), robots, gemelos digitales, sensores y sistemas IoT.

Las operaciones inteligentes reducen la brecha entre TI y OT. Cuando los datos sobre máquinas, piezas, líneas de producción, materias primas y productos terminados se combinan con datos de finanzas, adquisiciones, la cadena de suministro y otros sistemas empresariales, las empresas manufactureras pueden identificar y mitigar cuellos de botella en la producción, alertar a los gerentes sobre posibles fallos de máquinas y utilizar datos de sensores para mejorar el rendimiento de piezas y productos terminados. Por ejemplo, las empresas que suministran piezas de componentes a los fabricantes de automóviles pueden recopilar datos de sensores de sus productos para entender cómo están funcionando en un entorno real.

¿Cómo funcionan las operaciones inteligentes?

Las operaciones inteligentes comienzan con la creación de un gemelo digital, que es una representación virtual de la línea de producción de la fábrica mostrada en monitores de estaciones de trabajo o dispositivos móviles. Para crear el gemelo digital, se colocan sensores en el equipo de fábrica utilizado para ensamblar productos, por ejemplo, fresadoras, estaciones de soldadura, tornos y brazos robóticos. También es posible colocar sensores en el producto terminado y en los componentes que se utilizan para fabricar los productos. El gemelo digital recopila información de estos sensores, datos como las revoluciones por minuto, temperaturas, rendimiento y estabilidad de las máquinas, y los muestra en un "explorador visual", proporcionando a los empleados y supervisores una vista panorámica de la planta de producción. El explorador visual alerta a los empleados sobre problemas mecánicos, como un torno tambaleante o un brazo robótico que se mueve fuera de los parámetros establecidos.

Estos conceptos son familiares para las empresas que han adoptado prácticas de Industria 4.0, incluidas la manufactura inteligente y las fábricas inteligentes, pero las operaciones inteligentes van más allá.

En las operaciones inteligentes, la IA toma información (contenida en los sistemas OT) de la fábrica inteligente, la analiza y envía alertas a los sistemas IT que gestionan el negocio. Estas alertas, a su vez, pueden desencadenar automáticamente tareas más complicadas que, sin IA, requerirían intervención humana. Ejemplos de esto incluyen ajustes autónomos de producción o tareas de recursos humanos, como garantizar que los técnicos y operadores tengan las certificaciones adecuadas para realizar el trabajo asignado.

Las operaciones inteligentes crean un ciclo de retroalimentación autónomo de “sentir, responder, decidir y hacer”, lo que mueve la manufactura hacia operaciones sin intervención humana. La recolección, combinación e interpretación de datos operativos para ejecutar tareas complejas solo es posible con la potencia de los análisis basados en IA en una plataforma en la nube unificada.

Características de las operaciones inteligentes

Las operaciones inteligentes incluyen una única interfaz de usuario que proporciona todo lo que los operadores necesitan para ejecutar su trabajo. Esta configuración incluso puede reemplazar los sistemas tradicionales de ejecución de manufactura, que a menudo son soluciones puntuales que no se integran bien con otros sistemas empresariales.

Las operaciones inteligentes tienen cuatro características clave.

• Conectadas: desde el diseño hasta la planta de producción, las operaciones inteligentes requieren un único “hilo digital” que entrelaza los datos de diferentes entornos y etapas en el ciclo de vida de un producto manufacturado. Esta conectividad brinda a los empleados y líderes visibilidad sobre las operaciones de manufactura a medida que ocurren físicamente.
• Unificadas: en las operaciones inteligentes, los datos para una tarea de manufactura (como una orden de trabajo) están vinculados con la transacción comercial que los generó (por ejemplo, una orden de cliente). Las operaciones inteligentes utilizan un único modelo de datos para unificar los datos comerciales y de producción, ayudando a garantizar que los pedidos se construyan según las especificaciones correctas para satisfacer la demanda del cliente.
• Inteligentes: las operaciones inteligentes utilizan análisis de datos basados en IA para ofrecer insights sin precedentes en áreas como el aseguramiento y control de calidad, el rendimiento de la línea de producción, el rendimiento de los productos finales y la disponibilidad de activos en el campo (como un avión arrendado o una torre de comunicaciones).
• Automatizadas: con las operaciones inteligentes, los cambios impulsados desde arriba (como cambios en las prioridades de pedidos o en los horarios de producción) pueden implementarse rápidamente en la planta de producción. Por el contrario, los problemas como equipos defectuosos o que están fallando pueden identificarse rápidamente y utilizarse para influir en los procesos empresariales anteriores (como la planificación y el mantenimiento), aumentando la productividad y ayudando a los empleados a tomar decisiones más inteligentes.

Beneficios empresariales de las operaciones inteligentes

Los fabricantes pueden ganar una ventaja competitiva al proporcionar a los trabajadores los datos e insights correctos en el momento adecuado. Las operaciones inteligentes pueden hacer que los empleados se involucren más, permitiéndoles enfocarse en mejoras que generen más valor para la empresa. Los beneficios de las operaciones inteligentes incluyen:

• Mejora del rendimiento operativo general. El monitoreo continuo y el ciclo de retroalimentación de las operaciones inteligentes ayudan a los fabricantes a aumentar la productividad, mejorar la calidad, ampliar la visibilidad de la producción y mejorar el rendimiento de la fábrica.
• Mejora en la contratación y retención de empleados. La mayoría de las personas quieren unirse y permanecer en empresas donde puedan hacer la diferencia. Al automatizar tareas de bajo nivel, las operaciones inteligentes liberan a los empleados para ayudar a resolver los problemas más grandes de la empresa, por lo que se sienten más comprometidos.
• Cadenas de suministro más resilientes. Al aplicar análisis basados en IA a los datos de IT y OT, los líderes de la cadena de suministro pueden recibir alertas automáticas sobre posibles paros laborales y responder cambiando rápidamente planes, proveedores o logística.
• Reducción de riesgos y costos. Ajustar la producción en función de las señales de oferta y demanda sigue siendo un desafío para muchos fabricantes. Al mismo tiempo, el aumento de los costos de materiales, mano de obra y gastos generales dificulta mantener los márgenes de beneficio. Las operaciones inteligentes pueden reducir el riesgo de demanda porque los gerentes de la cadena de suministro reciben alertas más rápidas sobre posibles interrupciones y pueden responder rápidamente para hacer arreglos alternativos. Las operaciones inteligentes pueden reducir los costos (y así aumentar los márgenes de beneficio) a través de niveles más altos de automatización.
• Crecimiento más rápido. Las operaciones inteligentes ayudan a maximizar la capacidad para que el fabricante pueda producir más productos, más rápido, para satisfacer la demanda a medida que crece. Por ejemplo, si un fabricante quiere respaldar un nuevo modelo de negocio, como agregar servicios de personalización a productos existentes, las operaciones inteligentes pueden proporcionar la automatización necesaria para producir pedidos personalizados de manera más rápida y precisa y para predecir cuándo el producto requerirá mantenimiento.
• Sostenibilidad integrada. El ciclo de retroalimentación continua de las operaciones inteligentes ayuda a la empresa a cumplir con sus objetivos de sostenibilidad y tomar medidas correctivas rápidamente cuando está en riesgo de no alcanzar las metas. Los objetivos de sostenibilidad de los fabricantes incluyen reducir el consumo de energía y recursos naturales, reducir el impacto ambiental negativo de sus productos y mejorar la seguridad de los empleados y los productos.

Desafíos de las operaciones inteligentes

El mayor desafío para las operaciones inteligentes es que la IT y la OT de un fabricante a menudo son gestionadas por diferentes departamentos, cada uno con sus propias prioridades. Esos departamentos incluso pueden gestionar redes independientes y procesos de adquisiciones y presupuestación. Otros desafíos incluyen

• Aplicaciones heredadas, generalmente ejecutadas en instalaciones on-premises, que invariablemente estaban muy personalizadas pero ahora son obsoletas, requiriendo cambios en el código subyacente. El esfuerzo técnico requerido para realizar esos cambios ralentiza el ritmo de la innovación.
• La lucha de los fabricantes para conectar su MES con el hilo digital descrito anteriormente. A menudo, dependen de soluciones puntuales elegidas independientemente por diferentes grupos dentro de la organización. Esta proliferación de sistemas crea más complejidad y hace más difícil optimizar y automatizar las operaciones.
• Soluciones que funcionan de forma aislada unas de otras. Por ejemplo, la gestión del ciclo de vida del producto, donde se lleva a cabo la mayor parte del diseño y desarrollo de este, no está bien conectada con el MES, lo que ralentiza las mejoras al resultado final.
• El mantenimiento que funciona independientemente de las operaciones, haciendo que la programación sea ineficiente y reduciendo el tiempo de actividad de los activos vendidos o arrendados a los clientes (como equipos de construcción).
• Sistemas de IT y OT que utilizan interfaces de usuario complicadas e inconsistentes diseñadas para alimentar el sistema en lugar de satisfacer las necesidades del usuario. Se interponen en el camino de los empleados en lugar de ayudarlos a hacer su trabajo mejor y más rápido.

El futuro de las operaciones inteligentes

Los conceptos de operaciones inteligentes pueden aplicarse fuera de la manufactura. El campo estrechamente relacionado del mantenimiento, por ejemplo, puede beneficiarse de las mismas capacidades para predecir cuándo podrían fallar las máquinas y despachar equipos de reparación para prevenirlo. Los datos alimentados desde activos en el campo, como torres de telefonía móvil y motores a reacción, pueden usarse para mejorar estos activos y aumentar el tiempo de actividad.

Otras industrias centradas en productos también pueden aplicar ideas de operaciones inteligentes a sus cadenas de suministro. En el sector de la salud, por ejemplo, aplicar etiquetas RFID a los suministros médicos y utilizar reposición automática y selección robótica puede ofrecer importantes ahorros de mano de obra y costos mientras ayuda a mejorar los resultados de los pacientes. O una compañía eléctrica puede usar un gemelo digital para proporcionar una vista detallada de todos los componentes dentro de un transformador averiado, ver con precisión cuál parte está fallando, enviar una cuadrilla de reparación e incluso generar una orden de compra para las piezas de repuesto.

Construye un futuro más inteligente con Oracle

Oracle ofrece un conjunto integrado de aplicaciones de manufactura basadas en la nube. Oracle Smart Operations proporciona un nuevo conjunto de capacidades integradas en Oracle Cloud Supply Chain & Manufacturing. La nueva funcionalidad ayuda a aumentar el rendimiento operativo y que el personal tome decisiones inteligentes y oportunas de ejecución. Combina datos operativos en tiempo real con datos comerciales y análisis avanzados para ofrecer recomendaciones, simplificar procesos y aumentar la automatización en toda la cadena de suministro y la manufactura.

El conjunto de aplicaciones en la nube de Oracle comparte un único modelo de datos, proporcionando la arquitectura unificada necesaria para conectar IT y OT. Oracle también está añadiendo capacidades de IA generativa a su cartera de aplicaciones en la nube. Las soluciones de Oracle para la manufactura industrial, junto con la solución de analítica de datos de Oracle, ofrecen a las compañías de manufactura profundos insights, alertas automáticas, altos niveles de automatización de procesos y una interfaz de usuario intuitiva diseñada para facilitar el trabajo de los empleados.

Preguntas frecuentes sobre operaciones inteligentes

¿Qué es una operación inteligente?
Una operación inteligente hace un uso extensivo de datos operativos y comerciales para alertar a los empleados sobre situaciones que necesitan su atención y para automatizar tareas que antes habrían requerido intervención del personal. Es un ciclo de retroalimentación autónomo de sentir, responder, decidir y hacer.

¿Cuáles son los cinco elementos esenciales de las operaciones inteligentes?
Los cinco elementos esenciales son un hilo digital que conecta la tecnología de la información (IT) y la tecnología operativa (OT); estaciones de trabajo de operadores que alertan a los empleados sobre posibles problemas y recomiendan mejoras; una interfaz de usuario que sea intuitiva para los empleados; un conjunto unificado de tecnologías en la nube en un único modelo de datos; y análisis basados en IA, superpuestos en los datos conectados de IT y OT.

¿Qué es la gestión de operaciones inteligentes?
La gestión de operaciones inteligentes es el campo de la gestión y mejora de las operaciones inteligentes, con el objetivo de automatizar tareas complejas que previamente habrían necesitado intervención del personal. Es un paso hacia operaciones de manufactura autónomas y “sin intervención humana”.

¿Cuál es un ejemplo de manufactura inteligente?
Un ejemplo de manufactura inteligente es una línea de producción que utiliza sensores adjuntos a los equipos, máquinas y componentes utilizados para fabricar el producto final. Estos sensores envían datos de regreso a los trabajadores de la línea de producción, por ejemplo, alertándolos sobre posibles problemas (como una máquina que está a punto de fallar).

¿La Industria 4.0 es lo mismo que la manufactura inteligente?
No. La manufactura inteligente es un componente de la Industria 4.0. Otros componentes incluyen mantenimiento inteligente, gestión inteligente de la cadena de suministro, logística conectada, drones, robótica y ciberseguridad.