{"id":507,"date":"2023-07-16T19:02:40","date_gmt":"2023-07-16T19:02:40","guid":{"rendered":"https:\/\/victortercero.com\/?p=507"},"modified":"2023-07-17T23:53:11","modified_gmt":"2023-07-17T23:53:11","slug":"sensorizacion-estrategica-en-las-iniciativas-de-industria-4-0","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/victortercero.com\/index.php\/2023\/07\/16\/sensorizacion-estrategica-en-las-iniciativas-de-industria-4-0\/","title":{"rendered":"Sensorizaci\u00f3n estrat\u00e9gica en las iniciativas de Industria 4.0"},"content":{"rendered":"\n

Cuando una empresa de manufactura se embarca en iniciativas relativas a la Industria 4.0, es com\u00fan que comience invirtiendo en infraestructura para medir, registrar, procesar y tomar decisiones en tiempo real sobre los procesos existentes. La medici\u00f3n y el registro se logran mediante la sensorizaci\u00f3n estrat\u00e9gica<\/a>, lo cual proporciona una base s\u00f3lida para la automatizaci\u00f3n y administraci\u00f3n de la tecnolog\u00eda. Anteriormente<\/a> mencion\u00e9 como el control es el paso previo para la mejora de procesos, pero la medici\u00f3n es la base. Idealmente, nos gustar\u00eda poder medir cada variable en nuestra cadena de suministro, procesar los datos generados por los sensores y brindar retroalimentaci\u00f3n continua en un ciclo de pilotaje autom\u00e1tico.<\/p>\n\n\n\n

Sin embargo, los recursos tienden a ser limitados y la sensorizaci\u00f3n debe llevarse a cabo de manera eficiente, evitando desperdiciar capacidades. Una estrategia ampliamente reconocida en la administraci\u00f3n y control de procesos que puede ayudarnos a lograr esto es el an\u00e1lisis de riesgos.<\/p>\n\n\n\n

En este art\u00edculo, dirigido a ingenieros de calidad, due\u00f1os de procesos, ingenieros industriales, gerentes y directivos que se est\u00e1n iniciando o desean embarcarse en el mundo de la Industria 4.0, discutiremos el papel de la sensorizaci\u00f3n en esta iniciativa. Comenzaremos describiendo la sensorizaci\u00f3n y c\u00f3mo el an\u00e1lisis de riesgos, utilizando una conocida herramienta de la industria llamada AMFE (An\u00e1lisis de Modo y Efecto de Falla), puede ayudarnos a lograr una sensorizaci\u00f3n estrat\u00e9gica y efectiva.<\/p>\n\n\n\n

Industria 4.0<\/h2>\n\n\n\n

La Industria 4.0, tambi\u00e9n conocida como la Cuarta Revoluci\u00f3n Industrial<\/a>, se refiere al uso de tecnolog\u00edas avanzadas para dise\u00f1ar procesos, productos y resolver problemas en la industria manufacturera y de servicios. Se basa en la integraci\u00f3n de tecnolog\u00edas<\/a> como la inteligencia artificial, el Internet de las cosas (IoT), el an\u00e1lisis de datos masivos (big data), la rob\u00f3tica, la ciberseguridad, la fabricaci\u00f3n aditiva (impresi\u00f3n 3D), la automatizaci\u00f3n, los sistemas de comunicaci\u00f3n avanzados, y, por supuesto, la sensorizaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Esta nueva iniciativa industrial se puede considerar como una evoluci\u00f3n de la f\u00e1brica inteligente<\/a>, con el objetivo de mejorar la eficiencia y flexibilidad de los procesos de producci\u00f3n mediante la integraci\u00f3n vertical y horizontal de sistemas f\u00edsicos y digitales en un entidades llamadas sistemas cyberf\u00edsicos. Se busca lograr una mayor personalizaci\u00f3n de los productos y servicios, y destaca la importancia de la toma de decisiones basada en datos. La colaboraci\u00f3n entre humanos y m\u00e1quinas, como el uso de cobots<\/a>, es promovida, y se contribuye al desarrollo sostenible al reducir el consumo de recursos y minimizar la generaci\u00f3n de residuos.<\/p>\n\n\n\n

La Industria 4.0 representa una meta a la que la industria moderna aspira en la actualidad, con esfuerzos tangiles y tecnolog\u00edas reales, donde la integraci\u00f3n a trav\u00e9s de sensores juega un papel fundamental.<\/p>\n\n\n\n

Sensorizaci\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n

El t\u00e9rmino \u00absensorizaci\u00f3n\u00bb se refiere al proceso de integrar sensores en diferentes etapas de un proceso para monitorear y recopilar informaci\u00f3n sobre diversas caracter\u00edsticas del mismo. Mediante el uso de sensores, podemos obtener datos y convertirlos en informaci\u00f3n \u00fatil para la toma de decisiones.<\/p>\n\n\n\n

En el contexto de la Industria 4.0, la sensorizaci\u00f3n desempe\u00f1a un papel fundamental, especialmente en empresas de manufactura. Algunas formas en que este concepto se relaciona con la Industria 4.0 son las siguientes:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  1. Monitoreo en tiempo real<\/em>: La sensorizaci\u00f3n permite a las empresas monitorear de manera continua las condiciones de producci\u00f3n, el rendimiento de la maquinaria y las diferentes caracter\u00edsticas de calidad que definen sus productos. Mediante un procesamiento eficiente de datos, el monitoreo ayuda a detectar problemas antes de que se conviertan en fallas costosas o tiempos de inactividad no planificados. Por ejemplo, detectar oportunamente una reducci\u00f3n en el espesor de una capa de pintura en la fabricaci\u00f3n de rollos de acero puede evitar altos costos de reprocesamiento.<\/li>\n\n\n\n
  2. Mantenimiento predictivo<\/em>: A trav\u00e9s del monitoreo de las condiciones de los activos, las empresas pueden predecir cu\u00e1ndo ser\u00e1 necesario realizar mantenimiento en sus m\u00e1quinas y equipos, lo que permite programar el mantenimiento de manera m\u00e1s eficiente y reducir las interrupciones en la producci\u00f3n. Por ejemplo, detectar un aumento en las vibraciones de un rodamiento y predecir cu\u00e1ndo se volver\u00e1n excesivas es clave para determinar su vida \u00fatil restante y planificar el mantenimiento correspondiente.<\/li>\n\n\n\n
  3. Optimizaci\u00f3n del proceso<\/em>: Los datos recopilados mediante la sensorizaci\u00f3n pueden utilizarse para analizar y optimizar los procesos de producci\u00f3n, lo que puede llevar a mejoras en la eficiencia, la calidad del producto y la reducci\u00f3n de costos. Mediante an\u00e1lisis retrospectivos, los datos recopilados por un sensor pueden usarse para generar modelos matem\u00e1ticos y estad\u00edsticos que analicen los factores relacionados con una caracter\u00edstica de calidad deseada, establezcan relaciones y recomienden niveles de operaci\u00f3n m\u00e1s eficientes. En un monitoreo en l\u00ednea, utilizando modelos de inteligencia artificial, los sensores conectados a un sistema de retroalimentaci\u00f3n permiten realizar ajustes autom\u00e1ticos en la l\u00ednea de producci\u00f3n.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

    Los sensores, al igual que nuestros sentidos de vista, o\u00eddo, olfato, gusto y tacto, nos conectan con el proceso, nos brindan informaci\u00f3n y permiten la retroalimentaci\u00f3n cuando se conectan con sistemas inteligentes hombre-m\u00e1quina. Nos gustar\u00eda saber lo que est\u00e1 sucediendo en cada momento, \u00abtodo, en todas partes, al mismo tiempo\u00bb, pero eso conlleva un costo y los recursos son limitados. Por lo tanto, necesitamos ser eficientes, generar el menor costo posible y establecer prioridades. Es necesario tener una sensorizaci\u00f3n estrat\u00e9gica.<\/p>\n\n\n\n

    Se controlan los riesgos<\/h2>\n\n\n\n

    Una forma en la que las empresas de manufactura comienzan su camino hacia la Industria 4.0 es a trav\u00e9s de la sensorizaci\u00f3n. Sin embargo, cuando no se tienen pautas claras sobre qu\u00e9 se debe y qu\u00e9 no se debe sensorizar, corremos el riesgo de desperdiciar recursos y terminamos abrumados por un mar de datos que carecen de utilidad. Es necesario establecer prioridades. \u00bfCu\u00e1l es la clave? Los riesgos.<\/p>\n\n\n\n

    Si asumimos que nuestros recursos no son ilimitados, tambi\u00e9n debemos asumir que no podemos sensorizar todas las variables involucradas en nuestros procesos. Debemos elegir, y para ello utilizamos la relaci\u00f3n entre sensorizaci\u00f3n y control. La sensorizaci\u00f3n es una herramienta para el control y la gesti\u00f3n de procesos. Sabemos que microgestionar puede entorpecer la operaci\u00f3n, aumentar los costos asociados con la inspecci\u00f3n y la prevenci\u00f3n, y encarecer el valor de nuestros procesos. Un buen administrador, consciente de que los recursos son limitados, administra (o controla) una sola cosa: los riesgos. Por lo tanto, antes de invertir en sensorizar todo lo que se mueve o cambia de temperatura, es importante sensorizar primero los riesgos involucrados en tu proceso, producto o activo industrial. De esta manera, para lograr una sensorizaci\u00f3n efectiva que realmente impacte en tu organizaci\u00f3n, es necesario comprender qu\u00e9 son los riesgos y c\u00f3mo se identifican.<\/p>\n\n\n\n

    Riesgos y c\u00f3mo identificarlos<\/h2>\n\n\n\n

    En el contexto de la manufactura, un riesgo es un evento negativo que potencialmente puede afectar la calidad de los productos, el flujo del proceso de transformaci\u00f3n, la seguridad de los empleados o la rentabilidad de la empresa. El an\u00e1lisis de riesgos es un proceso sistem\u00e1tico para identificarlos.<\/p>\n\n\n\n

    Para identificar las necesidades de sensorizaci\u00f3n en un proceso de manufactura a trav\u00e9s del an\u00e1lisis de riesgos, se pueden seguir los siguientes pasos:<\/p>\n\n\n\n

      \n
    1. Identificaci\u00f3n de riesgos<\/em>: Enumere todos los riesgos potenciales asociados con el proceso de manufactura. Estos riesgos pueden incluir fallas en la maquinaria, errores humanos, problemas de calidad del producto, problemas en la cadena de suministro, entre otros.<\/li>\n\n\n\n
    2. Evaluaci\u00f3n de riesgos<\/em>: Clasifique los riesgos seg\u00fan su probabilidad de ocurrencia y su impacto en el proceso de manufactura. Esto puede implicar evaluar la frecuencia con la que se espera que ocurran los riesgos y el grado en que afectar\u00e1n al proceso.<\/li>\n\n\n\n
    3. Priorizaci\u00f3n de riesgos: Ordene los riesgos identificados en funci\u00f3n de su importancia, teniendo en cuenta tanto la probabilidad de ocurrencia como el impacto potencial. Los riesgos que se encuentren en la parte superior de la lista deben recibir mayor atenci\u00f3n.<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n

      Existen muchas herramientas disponibles para llevar a cabo este an\u00e1lisis. Una herramienta popular entre los analistas es el \u00e1rbol de fallas. Sin embargo, si posees o trabajas en una empresa de manufactura, es probable que ya est\u00e9s familiarizado con otra herramienta llamada AMEF (An\u00e1lisis de Modo y Efecto de Falla). El AMEF es una herramienta efectiva para identificar y evaluar los riesgos en los procesos de manufactura.<\/p>\n\n\n\n

      Al utilizar el AMEF, puedes analizar los posibles modos de falla, las causas potenciales de esos modos de falla, los efectos que podr\u00edan tener en el proceso y la gravedad de esos efectos. Esto te permitir\u00e1 identificar los riesgos cr\u00edticos que deben abordarse a trav\u00e9s de la sensorizaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

      Al enfocar los esfuerzos en los riesgos m\u00e1s significativos y prioritarios, puedes tomar decisiones informadas sobre qu\u00e9 variables y caracter\u00edsticas del proceso necesitan ser sensorizadas para obtener informaci\u00f3n relevante y tomar medidas preventivas o correctivas para un uso de recursos eficiente.<\/p>\n\n\n\n

      El an\u00e1lisis de riesgos y la sensorizaci\u00f3n van de la mano para lograr una sensorizaci\u00f3n estrat\u00e9gica, y son fundamentales para aprovechar al m\u00e1ximo las tecnolog\u00edas de la Industria 4.0 y lograr mejoras significativas en la eficiencia, calidad y rentabilidad de los procesos de manufactura.<\/p>\n\n\n\n

      AMEF<\/h2>\n\n\n\n

      El AMEF (An\u00e1lisis de Modos y Efectos de Falla), tambi\u00e9n conocido como FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) en ingl\u00e9s, es una metodolog\u00eda ampliamente utilizada para analizar y evaluar los riesgos en los procesos de manufactura. El AMEF ayuda a identificar los posibles modos de falla en un proceso, evaluar sus causas y efectos, y priorizar las acciones correctivas necesarias para mitigar esos riesgos.<\/p>\n\n\n\n

      El AMEF tiene sus or\u00edgenes<\/a> en la d\u00e9cada de 1940, cuando fue desarrollado por el ej\u00e9rcito de los Estados Unidos con el objetivo de mejorar la confiabilidad de los sistemas militares. En la d\u00e9cada de 1960, la NASA adopt\u00f3 y perfeccion\u00f3 la metodolog\u00eda AMEF para mejorar la calidad y confiabilidad en sus programas espaciales, como el proyecto Apolo<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

      El proceso de AMEF implica evaluar cada modo de falla potencial en funci\u00f3n de tres factores: la gravedad o severidad del efecto de la falla, la probabilidad de ocurrencia de la causa de la falla y la probabilidad de detecci\u00f3n de la falla antes de que cause un impacto negativo. Estos factores se multiplican entre s\u00ed para obtener el N\u00famero de Prioridad de Riesgo (NPR), que se utiliza para priorizar las acciones correctivas y preventivas necesarias para abordar los modos de falla identificados. El NPR es un valor utilizado en el AMEF para establecer la prioridad de los riesgos identificados.<\/p>\n\n\n\n

      El AMEF es una herramienta valiosa para identificar y abordar los riesgos en los procesos de manufactura, permitiendo tomar acciones preventivas y correctivas de manera estructurada y eficiente. Al aplicar el AMEF, las empresas pueden reducir la probabilidad de fallas y mejorar la calidad, confiabilidad y seguridad en sus productos y procesos.<\/p>\n\n\n\n

      Plantilla para el AMEF<\/h2>\n\n\n\n

      A continuaci\u00f3n, se presenta una plantilla b\u00e1sica para llevar a cabo el AMEF:<\/p>\n\n\n\n

      N\u00ba<\/th>Funci\u00f3n<\/th>Modo de falla<\/th>Efecto(s) de falla<\/th>Severidad<\/th>Causa(s)<\/th>Probabilidad<\/th>Control actual<\/th>Detecci\u00f3n<\/th>RPN<\/th><\/tr>
      1<\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/tr>
      2<\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/tr>
      3<\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/td><\/tr><\/tbody><\/table>
      Tabla 1. Formato b\u00e1sico de un AMEF.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

      Donde:<\/p>\n\n\n\n