La visualización 3D mejora las operaciones de producción

La presentación efectiva de información a las personas relevantes, como ocurre en esta línea de producción de aparamenta aislada en gas, contribuye a mejorar el rendimiento de los procesos de producción.

A pesar de los cambios que la revolución de las TI ha provocado en el panorama industrial, persiste el predominio del papel en muchas operaciones de producción.

 

Comunicar información  en papel cuesta tiempo, y para muchos equipos de producción no es eficaz, pues hacer el seguimiento de las incidencias y mantener una visión actualizada del estado de la producción en este medio es muy difícil. ABB ha desarrollado el prototipo de una herramienta de visualización 3D que ayuda a los equipos de producción a superar este obstáculo  y a aumentar la eficiencia. El prototipo salva las limitaciones  de las operaciones con papel y amplía la capacidad  de producción gracias a una herramienta que permite consultar e interpretar digitalmente  la información  esencial.

 

ABB se vale de entrevistas y de la observación directa para entender mejor la manera en que las personas llevan a cabo su trabajo

El prototipo ofrece un panorama completo  del estado de la producción La información  presentada puede filtrarse por criterios como seguridad, calidad, etc

 

Se supervisa la conformidad  con los objetivos

 

En los procesos de producción, el tiempo es esencial. Los productos deben entregarse a tiempo y dentro del presupuesto. Para alcanzar este objetivo, el personal de producción debe poder consultar fácilmente la  información relevante para hacerse rápidamente una idea clara de la situa- ción e intervenir eficazmente y sin demora para evitar cualquier problema. Por  lo tanto, es fundamental mejorar la capacidad para detectar estas situaciones.

 

La tecnología puede ofrecer esta capacidad. Pero antes debe adquirirse un conocimiento profundo del propio proceso de producción. Con este fin, ABB realiza entrevistas y observaciones para estudiar cómo hacen las personas su trabajo. La información así obtenida arroja luz sobre los retos, objetivos, necesidades y preocupaciones del día a día y proporciona las principales ideas de diseño que se utilizarán para crear una interfaz hombre-máquina (HMI). Para desarrollar el prototipo 3D que se presenta aquí, se entrevistó y observó a diversos empleados de producción, tanto jefes de  producción como trabajadores. Estas entrevistas y sesiones de observación permitieron identificar los requisitos de alto nivel. En resumen, el personal de producción debería:

 

  • ser capaz de comprender e interpretar de manera rápida y precisa el flujo de producción (p. ej., la relación lógica entre las distintas líneas de producción);
  • poder consultar la información esencial del estado de la producción en cada paso del proceso;
  • disponer de medios para detectar, comprender y resolver los problemas rápidamente (p. ej., identificar y resolver cuellos de botella);
  • conocer la producción del día y la situación del turno (p. ej., información sobre el ritmo y laproducción);
  • disfrutar de una mayor movilidad aplicada a la información (tableta, smartphone, etc.);
  • contar con un sistema eficaz de segui- miento de órdenes de producción;
  • disponer de datos de apoyo para los recorridos de la mañana (durante los cuales se decide la producción del día);
  • ver el progreso en cada objetivo de producción.

 

Conceptos  de diseño


Una vez identificados estos elementos clave, se desarrolló un prototipo 3D inicial (basado en el motor de videojuegos Unity 3-D) para apoyar al personal en su esfuerzo por mejorar el proceso de producción. Este prototipo se utilizó para recopilar información importante, como el número de piezas de entrada y de salida en una determinada línea de producción. El prototipo también ofrece un mapa de alto nivel que resume el proceso de producción y los lugares donde pueden producirse cuellos de botella, que pueden así identificarse fácilmente para aten- der con prontitud y mitigar los atascos de producción.

 

El diseño del prototipo está estrechamente relacionado con la tabla de colaboración ABB, que se conecta e interactúa  con el sistema de automatización ampliado 800xA de ABB, una herramienta con una interface KPI (indicador de rendimiento clave) 3D integrada. El prototipo propuesto, que se inspira en esta tabla de colaboración ABB, tiene una apariencia parecida y también se maneja con una  gran  pantalla  táctil;  la diferencia radica en los detalles del  proceso  de producción. El prototipo 3D ofrece al usuario multitud de opciones.

 

Es fácil navegar entre los distintos niveles de información, desde una visión general de alto nivel hasta la información detallada de cada línea de producción y cada depósito.

 

Visión global


El usuario disfruta de una visión global con la información esencial de producción y la relación entre las líneas en términos de depósitos y trabajo en curso. Esto ayuda a los operadores a interpretar rápidamente el flujo de trabajo y a obtener un resumen del  estado  de  la producción en la fábrica ➔ 1 – 2.

 

Los pedidos del cliente pueden filtrarse por país, nombre de cliente, modelo o identificador de pedido ➔ 3. El resultado de este filtro se visualiza en el flujo de producción y muestra el identificador de pedido y la línea de  producción o el depósito en el que se encuentra. Este filtro  puede afinarse para mostrar más información sobre un pedido concreto.

 


Los empleados pueden ver el progreso de la producción en función de los objetivos establecidos según el turno, día y semana para cada línea de producción.

 

El histórico  de datos sigue el progreso de los KPI, en este caso del número de pedidos, modelos y clientes para el país seleccionado

 

Información  detallada del progreso del trabajo

 

El personal también ve el progreso de la producción para cada línea de producción en función de los objetivos del turno, el día o la semana ➔ 4.  El usuario puede comprobar así si alguna línea se demora o produce demasiado y detectar y evitar cuellos de botella ➔ 5.

 

Navegación sencilla


Es fácil navegar entre los distintos niveles  de  información, desde  una visión general de alto nivel hasta la información detallada de cada línea de producción y cada depósito. Esto permite al personal de producción realizar un seguimiento preciso de cada pedido de cliente hasta que  se completa y  envía. También se puede buscar y filtrar por  pedido  de cliente, por tendencias temporales para KPI concretos, etc.

 

Codificación  con colores


La información se presenta con códigos de colores según umbrales predefinidos adaptados a cada KPI. De esta manera se identifican rápidamente las advertencias y las situaciones críticas conforme surgen durante la producción.

 

La información se presenta con códigos de colores según umbrales predefinidos adaptados a cada KPI.


Las barras de colores en 3D crecen y decrecen según el progreso de la producción, la calidad de  los pedidos en producción, los niveles de seguridad de la fábrica y la planificación de los pedidos futuros. Las visualizaciones 3D ayudan a los gestores a detectar rápidamente los problemas actuales y potenciales. También ofrecen  información sobre aspectos como las tendencias de los  KPI o el historial de producción, lo que ayuda a entender la causa de los problemas y a reaccionar en consecuencia.

 

Comunicación


El prototipo admite y promueve la comunicación y colaboración entre los empleados de la fábrica. Por ejemplo: diferentes filtros presentan datos  útiles para  las reuniones de recorrido de la mañana en las que se decide la producción del día en función de los valores de seguridad, calidad, progreso y KPI planificados de turnos anteriores.

 

Resolución de problemas


La resolución de problemas como los cuellos de botella es más fácil gracias a marcadores que se insertan en distintos lugares del flujo y que permiten a los empleados señalar dónde puede estar la causa del problema.

 

El prototipo 3D ofrece una visión global del proceso de producción y mejora la percepción general del estado de la producción. Cuando el personal de producción de la fábrica dispone de la información necesaria en el momento adecuado y en un formato intuitivo y sencillo de comprender, percibe mejor el estado de la producción. También identifica mejor las partes del proceso de producción que exigen atención inmediata, lo que per- mite intervenir en el momento oportuno.

 

Movilidad  de los datos


La movilidad también se ve beneficiada. la aplicación se ha diseñado para funcionar tanto en PC como en tableta, lo que significa que se pueden consultar en todo momento los datos de la fábrica desde cualquier lugar que disponga de conexión a Internet y de una configuración de seguridad adecuada.

 

Beneficios  para la gestión de la producción


Hasta el momento, tan solo una parte de las funciones del prototipo se utilizan en procesos  de  producción reales. Entre estas funciones está la posibilidad de ver el lugar del flujo de producción donde se encuentra cada pieza del pedido de un cliente y de seguir los pedidos de clientes. En la actualidad, el proyecto continúa en desarrollo; las funciones nuevas del prototipo se incorporan iterativamente a un proceso de producción real y se evalúan.


Por: Maria Ralph , Alvaro Aranda Muñoz , Susanne Timsjö de ABB Corporate Research Vasteras (Suecia) y Mats Lundemalm de ABB Discrete Automation and Motion, Robotics Vasteras (Suecia)

 

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