¿Qué son las operaciones inteligentes?

En los próximos cinco años, se esperan cambios sin precedentes en las instalaciones de fabricación de todo el mundo. Ante la presión de la competencia y la escasez de mano de obra, los fabricantes automatizarán aún más sus operaciones y desarrollarán líneas de productos y enfoques de comercialización radicalmente nuevos. La clave de estos avances radicará en la capacidad de los fabricantes para

• conectar sus datos operativos con sus datos de negocio en tiempo real.
• aplicar análisis de datos basados en IA para conseguir información y obtener recomendaciones.
• impulsar una mayor automatización en sus cadenas de suministro y fabricación.
• brindar a sus empleados información valiosa en tiempo real para tomar decisiones ejecutivas inteligentes y oportunas.

La fábrica del futuro combinará los datos que proporcionan los equipos conectados, el personal y de la cadena de suministro para ofrecer recomendaciones en tiempo real, ajustar la producción sin intervención humana y liberar al talento para que pueda centrarse en tareas de mayor valor añadido.

Ya están aquí las operaciones inteligentes.

¿Qué son las operaciones inteligentes?

Las operaciones inteligentes combinan la tecnología de la información (TI) y la tecnología operativa (TO) de un fabricante con inteligencia artificial (IA), creando un bucle de retroalimentación continuo que ayuda a mejorar las operaciones.

Los datos de TO de las líneas de producción, los equipos especializados y los sensores del Internet de las cosas (IoT) de las fábricas se combinan con los datos de TI de los sistemas de ejecución de fabricación (MES), de los sistemas de gestión de activos empresariales (EAM) y de las aplicaciones de finanzas, RR. HH., ventas, marketing y cadena de suministro. Los datos recopilados se analizan mediante IA, y la información resultante se devuelve a los sistemas, que ajustan las operaciones automáticamente. Este ciclo de retroalimentación continua automatiza el proceso de producción, lo que permite incrementar la eficiencia e impulsar mejoras continuas.

Conclusiones clave

• Las operaciones inteligentes cierran la brecha entre los sistemas de TO que gestionan las fábricas y las líneas de producción de un fabricante y los sistemas de TI del resto del negocio.
• Los datos de toda la empresa se combinan y analizan mediante análisis basados en IA.
• Las operaciones inteligentes también pueden automatizar tareas triviales, como la elaboración de resúmenes de actividades de reparación, y liberar a los empleados para que se dediquen a tareas de mayor valor añadido.
• Este nivel de automatización de las operaciones solo es posible aplicando análisis basados en IA a datos unificados.

En qué consisten las operaciones inteligentes

En la mayoría de las empresas de fabricación, la TI y la TO están desconectadas entre sí. Por lo general, la TI abarca el software y el hardware utilizados para gestionar el negocio y proteger los datos de finanzas, compras, ventas, marketing, RR. HH., MES y cadena de suministro. Por lo general, la TO abarca los sistemas y máquinas de las fábricas y líneas de producción: sistemas de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA), controladores lógicos programables (PLC), robots, gemelos digitales, sensores y sistemas IoT.

Las operaciones inteligentes reducen la brecha entre la TI y la TO. Al combinar los datos sobre máquinas, piezas, líneas de producción, materias primas y productos terminados con los de finanzas, compras, cadena de suministro y otros sistemas empresariales, las empresas de fabricación pueden identificar y mitigar los cuellos de botella en su producción, alertar a los responsables sobre posibles fallos de las máquinas y utilizar datos de los sensores para mejorar el rendimiento de las piezas y los productos terminados. Por ejemplo, las empresas que suministran componentes a los fabricantes de automóviles pueden recopilar datos de sensores instalados en sus productos para verificar que funcionan correctamente en entorno real.

¿Cómo funcionan las operaciones inteligentes?

Las operaciones inteligentes comienzan con la creación de un gemelo digital, esto es, una representación virtual de la línea de producción de una fábrica, que se muestra en los monitores de las estaciones de trabajo o en dispositivos móviles. Para crear el gemelo digital, se instalan sensores en los equipos de fábrica utilizados para ensamblar productos, (por ejemplo, fresadoras, estaciones de soldadura, tornos y brazos robóticos). Los sensores también se pueden conectar al producto final, así como a los componentes que se utilizan para fabricar los productos. El gemelo digital recopila información de estos sensores, como las revoluciones por minuto, la temperatura, el rendimiento y la estabilidad de las máquinas, y la muestra en un "explorador visual", lo que brinda a los empleados y supervisores una vista panorámica de la planta de fábrica. El explorador visual alerta a los empleados de problemas mecánicos, como un torno que vibra o un brazo robótico que cuyos movimientos se desvían de los parámetros establecidos.

Estos conceptos resultan familiares para aquellas empresas que ya han adoptado prácticas de la Industria 4.0, como la fabricación inteligente y las fábricas inteligentes, pero las operaciones inteligentes llevan las cosas un paso más allá.

En las operaciones inteligentes, la IA toma información de los sistemas de TO de la fábrica inteligente, la analiza y envía alertas a los sistemas de TI que gestionan el negocio. Estas alertas, a su vez, pueden desencadenar automáticamente tareas más complejas que, sin la IA, requerirían intervención humana. Entre los ejemplos se incluyen ajustes de producción autónomos o tareas de RR. HH., como verificar que los técnicos y los operadores disponen de las certificaciones adecuadas para realizar las tareas que se les han asignado.

Las operaciones inteligentes crean un bucle de retroalimentación de detección, respuesta, decisión y actuación que en un futuro permitirá unas operaciones totalmente automatizadas en la fabricación. La recopilación, combinación e interpretación de datos operativos para ejecutar tareas complejas solo es posible gracias a la potencia del análisis basado en IA en una plataforma en la nube unificada.

Características de las operaciones inteligentes

En las operaciones inteligentes, una única interfaz de usuario proporciona a los operadores todo aquello necesitan para llevar su labor a cabo. Esta configuración puede incluso reemplazar los sistemas de ejecución de fabricación tradicionales, ya que a menudo se trata de soluciones puntuales que no se integran bien con los demás sistemas empresariales.

Las operaciones inteligentes presentan cuatro características clave.

• Conexión: del diseño a la planta de producción, las operaciones inteligentes se basan en un único "hilo digital" que vincula datos de diferentes entornos y de cada etapa del ciclo de vida del producto fabricado. Esta conectividad ofrece a los empleados y responsables visibilidad de las operaciones de fabricación a medida que se desarrollan en el mundo físico.
• Unidad: en las operaciones inteligentes, los datos de una tarea de fabricación (como una orden de trabajo) se vinculan con la transacción de negocio que la generó (por ejemplo, el pedido de un cliente). Las operaciones inteligentes utilizan un único modelo de datos para unificar los datos de negocio y producción, lo que ayuda a garantizar que los pedidos se creen de acuerdo las especificaciones adecuadas para satisfacer la demanda del cliente.
• Inteligencia: las operaciones inteligentes utilizan análisis de datos basados en IA para ofrecer conocimientos sin precedentes en áreas como el control y la garantía de calidad, el rendimiento de las líneas de producción, el rendimiento de los productos finales y la disponibilidad de los activos (como un avión arrendado o una torre de comunicaciones) sobre el terreno.
• Automatización: gracias a las operaciones inteligentes, los cambios en la prioridad de las órdenes o en los programas de producción se pueden aplicar rápidamente de forma descendente en la planta. Al mismo tiempo, problemas como equipos defectuosos o con fallos se pueden identificar rápidamente para modificar en consecuencia los procesos de negocio ascendentes (como la planificación y el mantenimiento), impulsar la productividad y ayudar a los empleados a tomar decisiones más inteligentes.

Ventajas empresariales de las operaciones inteligentes

Los fabricantes logran ventaja competitiva al ofrecer a los trabajadores los datos y la información oportuna en el momento adecuado. Las operaciones inteligentes fortalecen el compromiso de los empleados, alentándoles a centrarse en mejoras que generan más valor para el negocio. Estos son algunos de los beneficios de las operaciones inteligentes:

• Mejora del rendimiento operativo global. El ciclo continuo de supervisión y retroalimentación de las operaciones inteligentes ayuda a los fabricantes a impulsar su productividad, incrementar la calidad, ampliar su visibilidad de la producción y mejorar la producción de la fábrica.
• Mejora de la selección y la retención de empleados. La mayoría de las personas desean trabajar y permanecer en empresas donde puedan marcar la diferencia. Al automatizar las tareas de bajo nivel, las operaciones inteligentes liberan a los empleados para que ayuden a resolver los problemas más amplios del negocio, fortaleciendo así su compromiso.
• Cadenas de suministro más resilientes. Al aplicar análisis basados en IA a datos de TO y TI, los responsables de la cadena de suministro pueden recibir alertas automáticas sobre posibles interrupciones y reaccionar cambiando rápidamente de planes, proveedores o logística.
• Menores riesgos y costes. Ajustar la producción en función de las señales de la oferta y la demanda sigue siendo un desafío para muchos fabricantes. Al mismo tiempo, el aumento de los costes de material, mano de obra y gastos generales dificulta el mantenimiento de los márgenes de beneficios. Las operaciones inteligentes reducen el riesgo de demanda, ya que los responsables de la cadena de suministro reciben alertas sobre posibles interrupciones más pronto, lo que les permite reaccionar rápidamente y optar por planes alternativos. Las operaciones inteligentes reducen los costes (y, por lo tanto, incrementan los márgenes de beneficios) mediante niveles más elevados de automatización.
• Crecimiento más rápido. Las operaciones inteligentes ayudan a maximizar la capacidad con el fin de que el fabricante pueda producir más productos más rápidamente para satisfacer la demanda a medida que crece. Por ejemplo, si un fabricante desea poner en marcha un nuevo modelo de negocio, como añadir servicios de personalización a productos existentes, las operaciones inteligentes pueden proporcionarle la automatización necesaria para producir pedidos personalizados de forma más rápida y precisa y prever cuándo el producto requerirá mantenimiento.
• Sostenibilidad integrada. El ciclo continuo de retroalimentación de las operaciones inteligentes ayuda a la empresa a cumplir sus objetivos de sostenibilidad y a tomar medidas correctivas rápidamente en caso alejarse de dichas metas. Los objetivos de sostenibilidad de los fabricantes incluyen reducir su consumo de energía y recursos naturales, limitar el impacto medioambiental 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 reside en que la TI y la TO de un fabricante a menudo son gestionadas por diferentes departamentos, cada uno con sus propias prioridades. Esos equipos tal vez incluso utilicen redes y procesos de compras y presupuestación independientes. Entre los retos adicionales para las operaciones inteligentes se incluyen:

• Aplicaciones antiguas que suelen ejecutarse localmente e invariablemente tienen un alto grado de personalización pero que ahora han quedado obsoletas, lo que requiere cambios en el código subyacente. El esfuerzo técnico necesario para realizar esos cambios ralentiza la innovación.
• Las dificultades de los fabricantes para conectar sus MES al hilo digital descrito anteriormente. A menudo, utilizan soluciones puntuales elegidas de forma independiente por diferentes grupos de la organización. Esta proliferación de sistemas genera complejidad y dificulta la optimización y automatización de las operaciones.
• Soluciones que funcionan aisladamente unas de otras. Por ejemplo, tal vez la gestión del ciclo de vida de los productos, que abarca la mayor parte del diseño y el desarrollo de los productos, no esté bien conectada al MES, lo que ralentiza las mejoras del producto final.
• Un mantenimiento que se ejecuta independientemente de las operaciones, lo que hace que la programación sea ineficiente y reduce la disponibilidad de los activos vendidos o arrendados a los clientes (como equipos de construcción).
• Sistemas de TI y TO que utilizan interfaces de usuario complicadas e inconsistentes, diseñadas para alimentar el sistema en lugar de para satisfacer las necesidades del usuario. Obstaculizan la labor de los empleados en lugar de ayudarles a hacer su trabajo mejor y más rápido.

El futuro de las operaciones inteligentes

Los principios de las operaciones inteligentes se pueden aplicar fuera de la fabricación. El mantenimiento, un campo estrechamente ligado a esta, puede aprovechar las mismas funcionalidades para predecir cuándo fallarán las máquinas y enviar equipos de reparación para evitarlo. Los datos recopilados de activos sobre el terreno, como torres de telefonía móvil y motores a reacción, se pueden utilizar para mejorar estos activos e incrementar su disponibilidad.

Otras industrias centradas en productos también pueden aplicar las ideas de las operaciones inteligentes a sus cadenas de suministro. En el sector de la asistencia sanitaria, por ejemplo, la aplicación de etiquetas RFID a los suministros médicos, el reaprovisionamiento automático y la recogida mediante robots pueden ofrecer importantes ahorros de mano de obra y costes, al tiempo que ayudan a mejorar los resultados de los pacientes. A su vez, una compañía de energía puede utilizar un gemelo digital para conseguir un plano de despiece que muestre todos los componentes de un transformador que funciona mal, ver con precisión qué pieza está fallando, enviar un equipo de reparación e incluso generar una orden de compra para las piezas de repuesto.

Pon rumbo hacia un futuro más inteligente con Oracle

Oracle te trae una suite integrada de aplicaciones de fabricación basadas en la nube. Oracle Smart Operations ofrece un nuevo conjunto de funcionalidades integradas en Oracle Cloud Supply Chain & Manufacturing. Estas nuevas funcionalidades te ayudan a impulsar tu rendimiento operativo y permiten a tu personal a tomar decisiones de ejecución inteligentes y oportunas. Combina datos operativos en tiempo real con datos empresariales y análisis avanzados para ofrecerte recomendaciones, simplificar tus procesos e incrementar la automatización en toda tu cadena de suministro y tu fabricación.

El conjunto de aplicaciones en la nube de Oracle comparte un único modelo de datos, lo que te proporciona la arquitectura unificada necesaria para conectar tu TI y tu TO. Asimismo, Oracle está agregando funcionalidades de IA generativa a su cartera de aplicaciones en la nube. Las soluciones de Oracle para la fabricación industrial, junto con la solución de análisis de datos de Oracle, proporcionan a las empresas de fabricación información detallada, alertas automáticas, altos niveles de automatización de procesos y una interfaz de usuario intuitiva diseñada para facilitar la labor de los trabajadores.

Preguntas frecuentes sobre operaciones inteligentes

¿Qué son las operaciones inteligentes?
Las operaciones inteligentes hace un amplio uso de los datos operativos y empresariales para alertar a los empleados sobre situaciones que exigen su atención y automatizar tareas que antes habrían requerido intervención humana. Crean un bucle de retroalimentación autónomo de detección, respuesta, decisión y actuación.

¿Cuáles son las cinco piezas clave de las operaciones inteligentes?
Las cinco piezas clave son: un hilo digital que conecte la tecnología de la información (TI) y la tecnología operativa (TO); estaciones de trabajo que alerten a los operadores sobre posibles problemas y recomienden mejoras; una interfaz de usuario intuitiva para los empleados; un conjunto unificado de tecnologías en la nube con un único modelo de datos; y análisis basados en IA, superpuestos a los datos conectados de TI y TO.

¿Qué es la gestión inteligente de operaciones?
La gestión inteligente de operaciones se ocupa de la gestión y la mejora de las operaciones inteligentes, con el objetivo de automatizar tareas complejas que antes habrían necesitado intervención humana. Se trata de un paso más hacia unas operaciones de fabricación autónomas y totalmente automatizadas.

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

¿Es la Industria 4.0 lo mismo que la fabricación inteligente?
No. La fabricación inteligente es solo una parte de la Industria 4.0. Las otras serían el mantenimiento inteligente, la gestión inteligente de la cadena de suministro, la logística conectada, los drones, la robótica y la ciberseguridad.