200 ejecutivos de fabricación te dicen por dónde empezar con fábricas digitales.
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En el tema candente de la fábrica digital, PricewaterhouseCoopers Alemania lanzó una investigación de mercado cuantitativa sobre 200 ejecutivos sénior de grandes sectores industriales y manufactureros en la primera mitad de 2017, y más empresas líderes en la industria. Los ejecutivos realizaron entrevistas en profundidad. Los ejecutivos que participaron en la encuesta tomaron decisiones en sus campos de desarrollo de productos, producción o tecnología. A través de las cuatro dimensiones de estrategia, efectividad, tecnología y talento (ver Figura 1), el informe explora en detalle la fuerza impulsora detrás de las fábricas digitales y puede proporcionar alguna referencia para las compañías chinas que planean construir fábricas digitales.
Estrategia
La fábrica digital tiene una posición estratégica alta en las mentes de alto nivel: los resultados de la encuesta muestran que el 91% de las empresas industriales están invirtiendo en fábricas digitales, pero solo el 6% de sus fábricas están “completamente digitalizadas”.
La digitalización puede proporcionar un mejor soporte de producción alrededor de los clientes: tres cuartas partes de los encuestados que planean invertir en fábricas digitales dicen que están más cerca de los clientes a través de la fabricación localizada, y que la producción flexible y personalizada es dos factores principales que contribuyen a la inversión.
La fábrica digital está avanzando en "fabricación alemana / europea": un total del 93% de los encuestados que planean invertir en fábricas digitales dicen que tienen la intención de trasladar algunas o todas sus fábricas digitales a Alemania en los próximos cinco años. El 77% de la inversión en los próximos cinco años se utilizará para construir o expandir una nueva fábrica digital. La digitalización está fortaleciendo la competitividad de los centros industriales europeos.
Sin la intención de una fábrica digital, las empresas pueden perder competitividad en el futuro. Lograr una fábrica digital requiere una inversión de capital, y es necesario trabajar con partes interesadas internas y externas para promover la innovación abierta. Por ejemplo, Philips ha adoptado este enfoque en la planta de Drachten (consulte "Philips: Innovación y colaboración"). Además, es necesario contratar y capacitar a talentos, responder a muchos cambios, generar confianza entre los empleados y obtener todo su apoyo y aportes.
Las empresas quieren sobrevivir en el mercado altamente competitivo de hoy, y la atención al cliente es un elemento clave. Las empresas están constantemente cerca de sus clientes y pueden responder a los cambios en las preferencias de los clientes de manera más oportuna. La medida también puede ayudar a reducir los costos de transporte y logística, y los clientes pueden beneficiarse de productos personalizados con costos de distribución mínimos o insignificantes.
Beneficio
Raro rendimiento a corto plazo: la inversión en fábricas digitales es un movimiento estratégico, y se tarda entre dos y cinco años en recuperar la inversión: casi la mitad de los encuestados esperan recuperar su inversión en operaciones digitales dentro de cinco años, mientras que solo el 3% El entrevistador espera recuperar la inversión dentro de un año.
Las empresas esperan mejorar significativamente la eficiencia en cinco años: casi todos los encuestados (98%) ven los aumentos de eficiencia como la principal razón para invertir en fábricas digitales. La planificación integral, la utilización mejorada de los activos, la reducción de los costos de calidad y la automatización contribuyen al aumento de la eficiencia.
La mayoría de las empresas encuestadas han limitado el período de recuperación de la inversión de la fábrica digital a cinco años. Detrás de la decisión hay un argumento comercial detallado y una cuidadosa consideración de la inversión. A medida que las empresas se familiarizan con las distintas soluciones de fábrica digital, comprenden mejor el tiempo y el esfuerzo necesarios para implementarlas y, por lo tanto, realizan una previsión más conservadora del límite de tiempo para la devolución de la inversión.
Además de mejorar la eficiencia de la planta, las fábricas digitales pueden aportar otros beneficios. Por ejemplo, en el sector aeroespacial, algunas empresas están utilizando soluciones de fábrica digital para desarrollar diseños avanzados de aviones y motores que rompen las limitaciones de la fabricación tradicional. Además, las fábricas digitales pueden ayudar a las empresas a reducir el consumo de energía y materias primas y alcanzar objetivos de desarrollo sostenible. Las empresas están utilizando los datos para mejorar la eficiencia de los recursos, hacer que la cadena de suministro sea más sensible, ordenar materias primas a pedido y reducir el inventario.
Pero el objetivo de la empresa está lejos de limitarse a esto. Algunas empresas ya están planeando fábricas desatendidas donde la electricidad se consumirá a pedido. Según los últimos datos, el consumo de energía en el sector industrial ha estado disminuyendo desde 1990. Sin embargo, tenemos razones para creer que con la ayuda de fábricas digitales, las empresas de productos industriales todavía tienen potencial para aprovechar la conservación de energía.
Philips: Innovación y colaboración.
Philips desarrolla productos innovadores y de alta calidad para el mercado global de Drachten. En esta instalación, los técnicos y los trabajadores de producción son responsables de administrar el desarrollo y la producción del producto, apoyando el desarrollo y la producción conjunta a través de tecnologías digitales clave como el ensamblaje automatizado, la higiene digital, la robótica, la impresión 3D y el análisis de big data. Estas tecnologías digitales distintivas e innovadoras permiten el primer diseño correcto, la producción sin defectos y la cadena de suministro impulsada por la demanda. En el futuro, Philips planea continuar actualizando sus operaciones de producción y llevar a cabo investigaciones y desarrollos más flexibles en la dirección de personalización.
La planta de Philips Drachten es un representante del Drachten Innovation Cluster, que consta de 16 empresas de fabricación de alta tecnología en el noroeste de Europa, que atraen talento y otras compañías de alta tecnología de todo el mundo. El grupo también trabaja en estrecha colaboración con los gobiernos locales e institutos de investigación para asegurar y consolidar la posición de la región de Drachten como una importante ciudad industrial en el norte de los Países Bajos en el futuro.
tecnología
Interconexión interna y externa de la planta a través de un Sistema de Ejecución de Manufactura (MES) integral: el primer paso en la digitalización es interconectar la máquina con otros activos a través de una infraestructura compartida. El sistema MES puede planificar y controlar la producción en tiempo real, mejorando la eficiencia, la flexibilidad de la producción y la utilización de los activos. Para maximizar los beneficios, los sistemas MES deben integrarse con los sistemas ERP, lo que permite a las empresas no solo digitalizar los procesos internos, sino también digitalizar toda la cadena de suministro.
Tecnologías como la robótica colaborativa, la higiene digital o la realidad aumentada impulsan operaciones más ágiles y una mayor productividad: las tecnologías digitales que ayudan a los trabajadores a aumentar la productividad y la productividad, mejoran los procesos y la calidad de los productos están ganando popularidad rápidamente: las empresas que adoptan estas tecnologías en los próximos cinco años Se espera que se duplique. La colaboración entre trabajadores y máquinas es un área clave de desarrollo, y ha nacido la expresión de la fábrica virtual de gemelos digitales. Las soluciones relacionadas con la realidad aumentada ayudan a los empleados a producir productos sin defectos.
Las empresas toman decisiones más informadas a través del análisis de datos predictivos y el aprendizaje automático: la inteligencia artificial y el análisis de datos son la fuerza motriz de las fábricas digitales, y más de la mitad de las empresas de investigación han adoptado algoritmos inteligentes para tomar decisiones operativas más razonables. . La interconexión total dentro de la planta y dentro del ecosistema empresarial, así como la aplicación inteligente de la información, será indispensable para mantener la competitividad.
Realice la interconexión interna y externa de las fábricas utilizando MES
El ritmo de la interconexión inteligente en las fábricas se está acelerando. Muchas empresas han adoptado la tecnología de redes para conectar componentes, máquinas, gestión de producción, vehículos de transporte, trabajadores e incluso productos entre sí a través de sensores como MES, que utilizan sensores para leer e identificar los datos en el chip y transmitirlos a la plataforma de datos. (ver Figura II). Por ejemplo, Bosch Rexroth ha lanzado un piloto global de tecnología de seguimiento de identificación basada en frecuencia en la planta de Homburg (consulte “Bosch Rexroth: Personalización masiva a través de interconexión”).
La planificación y el control en tiempo real con información es posible mediante el uso de MES.
Al utilizar MES, es posible usar la información para la planificación y el control en tiempo real: para percibir o predecir eventos inesperados basados en el análisis de datos y para generar acciones relevantes para la respuesta o la optimización. Algunas compañías también han desarrollado un sistema de monitoreo de almacenamiento basado en el sistema para evitar que se agoten las existencias y optimizar los niveles de inventario.
Muchas empresas también están mirando hacia el exterior de las fábricas digitales y se esfuerzan por integrar horizontalmente toda la cadena de valor desde los proveedores, las redes de producción hasta los clientes. Un sistema de seguimiento más avanzado junto con una conexión dinámica al sistema ERP hace que los datos sean transparentes y permite que el análisis de datos optimice toda la planificación de la cadena de suministro.
Bosch Rexroth: personalización masiva a través de interconexión
Bosch Rexroth ha construido una fábrica líder para el programa Industry 4.0 en la base de Humboldt de 50 años con aproximadamente 700 empleados. Es una de las primeras empresas en practicar la Industria 4.0.
Como fabricante de controles industriales y móviles, equipos hidráulicos y una pequeña empresa piloto dentro del Grupo Bosch, la planta de Humboldt es un usuario del programa Industry 4.0 y un proveedor. La planta gira en torno a la estrategia central de alto nivel y sienta una base sólida para la implementación y el uso exitosos de la digitalización y la interconexión. La planta de Humboldt trabaja con las otras plantas piloto del Grupo, la tecnología de montaje regional del producto Bosch Rexroth y el equipo del proyecto Bosch Connected Industry para integrar y coordinar para garantizar la eficiencia y eliminar la redundancia. Bajo la guía de estas tecnologías, las fábricas han desarrollado varias soluciones para establecer estándares que se pueden promover en otras fábricas. Cada fábrica también aprovecha los servicios globales como Bosch Cloud o Enterprise IT Architecture en Bosch Networks para lograr economías de escala.
Bosch Rexroth utiliza una variedad de tecnologías innovadoras, que incluyen vallas publicitarias dinámicas sin papel, productos autoguiados, unidades de trabajo independientes, identificación automática de empleados y productos, e inspección de calidad en tiempo real. Al asociarse con tecnologías probadas como la señalización y selección electrónica basada en RFID, la planta de Humboldt puede aumentar la eficiencia y la productividad al tiempo que produce más variantes de productos en la línea de ensamblaje.
Utilizar la tecnología digital para aumentar la productividad y mejorar los procesos.
Muchas compañías también planean usar una variedad de tecnologías digitales para ayudar a los trabajadores a mejorar la productividad y los procesos. Algunas compañías están utilizando aplicaciones móviles para ayudar a los empleados a colaborar mejor de forma remota. La robótica y otras tecnologías digitales también hacen que los trabajadores sean más fáciles, seguros y eficientes. Los robots de colaboración no solo completan las tareas especificadas en la preprogramación, sino que los trabajadores también pueden "entrenar" a estos robots de manera interactiva. No tienen que pasar mucho tiempo programando, solo repiten sus acciones. Hemos descubierto que la colaboración entre personas y computadoras es un área clave de desarrollo y un área en la que las empresas deben prestar mucha atención. Si bien muchas compañías se enfocan en mejorar la visualización y la automatización de los procesos, pocas compañías planean adoptar tecnologías apropiadas para aumentar la aceptación de la colaboración hombre-máquina.
Al combinar la generación digital de productos y líneas de producción, es posible simular y probar nuevos procesos de producción y optimizarlos antes de la puesta en marcha real.
En la actualidad, es posible presentar digitalmente productos, equipos, líneas de producción completas e infraestructura de fábrica, lo que se conoce como "higiene digital". Esta tecnología se utiliza principalmente en la fase de desarrollo del producto o planificación de la producción para mejorar la eficiencia del proceso de desarrollo, mejorar la calidad y facilitar el intercambio de información entre las partes interesadas. Al combinar la generación digital de productos y líneas de producción, es posible simular y probar nuevos procesos de producción y optimizarlos antes de la puesta en marcha real. Si puede usar gemelos digitales con sus socios, puede optimizar mejor sus procesos para hacer coincidir. La higiene digital también es la base de muchas aplicaciones, como la realidad virtual, la realidad aumentada y el mantenimiento remoto.
Vale la pena señalar que la tecnología digital de fábrica más popular, incluso la que probablemente se adoptará en cinco años, aún se basa en la tubería según el modelo tradicional. En este caso, puede ser necesario reflexionar fundamentalmente sobre la estrategia de fabricación o incluso el modelo de producción de la empresa (como equipos de producción modular, procesos de producción flexibles, etc.), pero muchas empresas no están dispuestas a asumir este riesgo. Creemos que las empresas necesitan desarrollar una estrategia digital desde una perspectiva global basada en la estrategia comercial general y el desarrollo tecnológico.
Apoyar la toma de decisiones a través del análisis de datos.
Los datos son fundamentales para las fábricas digitales y requieren una inversión significativa en el análisis de datos y la integración del sistema. Con los sensores, las futuras plantas digitales pueden generar grandes cantidades de datos. A medida que las capacidades tecnológicas en integración de datos y memoria continúan mejorando, se hace posible la integración en tiempo real de las fábricas digitales y los ecosistemas de la cadena de suministro. Los datos generados por los equipos mecánicos se transfieren a los sistemas MRS y ERP, incluso a proveedores y clientes, lo que permite a las empresas interactuar con el suministro en tiempo real de datos críticos de oferta y demanda a lo largo de la cadena de suministro. En el futuro, las fábricas digitales podrán planificar diversos programas de mantenimiento y apagado durante los períodos de producción donde la demanda de los clientes sea insuficiente para optimizar los márgenes de beneficio.
Lograr la plena conectividad dentro de la planta y en todo el ecosistema empresarial, así como el uso inteligente de la información, será una opción indispensable para que las empresas sigan siendo competitivas. Muchas empresas lo han reconocido y están trabajando arduamente para desarrollar sus capacidades de big data.
Talento
La producción digital significa crear una fuerza laboral digital: las fábricas digitales necesitan una nueva forma de trabajar. La composición de la fuerza laboral cambiará, y las empresas deben reclutar y retener el talento adecuado. Los científicos de datos necesitan encontrar algoritmos inteligentes para mejorar el rendimiento operativo, y la interacción humano-computadora requiere nuevas habilidades. Los programas de capacitación digital y la contratación de “nativos digitales” externos aseguran el éxito de las fábricas digitales.
La transformación digital debe ser iniciada por los principales líderes y comenzar de inmediato: la transformación digital de las empresas requiere liderazgo y orientación de alto nivel. A medida que los competidores de todo el mundo toman el camino digital, las empresas deben actuar ahora.
Las fábricas digitales necesitan una forma diferente de trabajar, y las empresas necesitan crear una fuerza laboral digital. Para garantizar que haya suficientes trabajadores con las habilidades necesarias para una fábrica digital, las empresas deben trabajar activamente con los negocios, la política y el mundo académico para hacer frente a la escasez de talento calificado. Por supuesto, la inversión en capacitación y educación es costosa, pero el aumento en los ingresos a través de mejoras en la eficiencia puede compensar esta inversión, y también permite a los empleados disfrutar de los beneficios del aumento de los salarios. Además, las cualidades que necesitan los talentos también están experimentando cambios significativos. Se reducirá la demanda de trabajadores de tuberías en fábricas digitales y se necesitarán más analistas de datos y programadores.
La solución al problema no es solo reclutar más talento y capacitar a los empleados existentes. Los ejecutivos sénior deben liderar con el ejemplo para liderar la transformación digital completa e implementar el espíritu de aprendizaje continuo en toda la empresa, construyendo una cultura corporativa orientada a lo digital de arriba a abajo.
¿Quieres experimentar la fábrica digital de primera mano? ¿Quiere profundizar en el lugar de nacimiento de la Industria 4.0 para presenciar la eficiencia y la eficiencia de la digitalización? Se acerca la oportunidad: en abril de 2018, "Into the Hanover decodificando la fabricación inteligente" KECL Media GP CLUB Alemania Industria 4.0 Viaje de estudio ¡El regimiento está muy afectado!
En la primera parada, nos dirigiremos a la Feria Industrial de Hannover. En el Hannover Messe de 2018, con el tema "Integración de la industria - Conexión y colaboración", centrado en el enorme potencial de la transformación digital, se llevará a cabo nuevamente. La integración acelerada de los sectores y sistemas industriales, la integración inteligente de los procesos de producción y logística, y las mismas preguntas que deben abordarse en la construcción de estas impresoras inteligentes, pueden responderse en Hannover.
La segunda parada, iremos a la famosa empresa inteligente alemana para transferir. Se dice que la Industria 4.0 se ha utilizado completamente en la producción real de Mercedes-Benz. Para el pionero de Industry 4.0 y el robot KUKA, uno de los principales fabricantes de robots industriales del mundo, ¿tiene curiosidad por el proceso de producción de su línea de producción inteligente y su gran brazo robot? Al entrar en el modelo de la industria alemana 4.0, sienta la empresa digital realmente encantadora.
En la tercera parada, iremos a una imprenta local en Alemania. Organizaremos casi la mitad del itinerario para comunicarnos con colegas de la industria de impresión local en Alemania. Además de los conocidos Heidelberg, Manroland y KBA, Mainfranken Printing Company es también una empresa de impresión que cotiza en bolsa internacional, así como Frankfurt Briefing Printing Co., Ltd., Munich Media Group Printing Factory ... Las empresas son bastante. ¿A dónde vamos? El misterio será revelado en ese momento.