Por Sheila Kennedy, Redactora colaboradora
La fabricación de bienes de consumo envasados es un negocio con poco margen y alto volumen. Los procesos de producción ágiles y eficientes crean resultados uniformes y predecibles. Como descubrió una planta de bienes de consumo del medio oeste de EE. UU., lograr este objetivo es más fácil y mucho más rentable cuando se tiene acceso a información precisa y oportuna sobre las operaciones.
A nivel corporativo, este importante proveedor multinacional se esfuerza por aumentar la competitividad y la rentabilidad a través del crecimiento responsable. Esta planta en particular produce un promedio de 8 millones de galones de productos de cuidado personal por mes y se estima que la producción aumente un 25% en 2015.
La dependencia que tiene la instalación de los informes manuales sobre la eficacia total del equipo (OEE) y el rendimiento dificulta su capacidad para lograr un estado de operación óptimo. El enfoque desactualizado brindaba solo los parámetros básicos. Por ejemplo, el informe resumido de la planta principal incluía conteos de piezas, eficacia total del equipo, tiempo de ejecución, tiempo fuera de funcionamiento y un análisis del tiempo fuera de funcionamiento. Llevaba una semana crear este informe mensual mediante un proceso de recopilación y análisis de tareas intensivas, cientos de hojas de papel y algunas hojas de cálculo.
“El proceso para generar el informe era muy lento”, dice Scott Swindells, Ingeniero eléctrico de Barry-Wehmiller Design Group, un integrador de sistemas y socio de solución de Rockwell Automation con quien el fabricante se había asociado para la integración de los sistemas de control y otras soluciones de ingeniería y tecnología.
“Pasaba un tiempo prolongado desde el final del mes hasta que se obtenían los informes del último mes y los anuales”, explica Swindells. “La exactitud corría riesgo ya que el proceso de informe manual estaba sujeto a la interpretación del operador de la línea. Además, faltaban detalles, como información específica sobre la causa raíz de las interrupciones de la línea, y no había información a nivel de la máquina”.
Era necesario automatizar y mejorar el proceso de informes, y aumentar la visibilidad en toda la planta para cumplir con los objetivos corporativos de un crecimiento uniforme, competitivo, rentable y responsable.
Motivación del cambio
En julio de 2013, Barry-Wehmiller Design Group sugirió que la planta considerara la solución RAPID Line IntegrationTM de Rockwell Automation para eliminar los problemas con los informes y capturar información de la máquina de envasado en forma automatizada y en tiempo real.
RAPID Line Integration está diseñada para permitir la integración simple, eficiente y repetible de equipos de sistemas de fabricación existentes, así como futuras líneas. Los enfoques convencionales están sujetos a costos de integración de líneas altos e impredecibles y a la duplicación de esfuerzos. Por el contrario, RAPID Line Integration utiliza una interface de usuario y un controlador de supervisión comunes; una interface de equipos común basada en estándares; y un entorno de servidor virtual: características que reducen el costo total y el tiempo para implementar y optimizar los equipos de fabricación.
La interface de equipos se basa en la norma industrial de control de lotes PackML/ISA-88, que simplifica la integración. La tecnología del servidor virtual permite configurar y preconfigurar la integración antes de la puesta en marcha en planta, lo que resulta en una implementación más rápida y precisa. Una vez integrada, los usuarios pueden configurar, controlar y analizar el rendimiento de la línea desde una estación operativa estándar. El manejo integrado de fallos y eventos mejora los informes de tiempo improductivo y causas raíz.
Barry-Wehmiller Design Group recomendó que la planta adoptara la solución RAPID Line Integration para un control y rendimiento de línea integrados a fin de brindar visibilidad detalla en tiempo real de toda la operación de envasado hasta el nivel de la máquina. Para eso, reemplazaría los procesos de recolección de datos con lápiz y papel de la instalación con un sistema de recolección de datos automatizado completo. Este sistema brindaría una selección de informes estándar y versatilidad para crear informes personalizados, que se pueden ver a través de los servicios de informes basados en la Web.
Integración a nivel de toda la planta
El caso era urgente, por lo que los fondos para el proyecto se recaudaron en un mes. Entre septiembre de 2013 y junio de 2014, RAPID Line Integration se implementó a nivel de toda la planta en un total de 92 centros de máquinas exclusivos y abarcaba 10 líneas de envasado a la vez que utilizaba la red y la infraestructura de TI existentes.
“Barry-Wehmiller Design Group se hacía responsable de toda la integración”, dice Swindells. “Instalamos y configuramos la infraestructura de TI, programamos todas las interfaces de las máquinas y las líneas, implementamos los informes estándar y desarrollamos informes personalizados de acuerdo con lo solicitado”.
FactoryTalk® Metrics y FactoryTalk Transaction Manager de Rockwell Automation se integraron rápidamente al grupo de servidores virtuales existentes. Las pantallas de interface operador-máquina (HMI) de RAPID Line Integration se integraron a los servidores de HMI FactoryTalk View SE de control de línea existentes. Los centros de máquinas recibieron una interface de instrucción add-on (AOI) de RAPID Line Integration para comunicarse con el supervisor de RAPID Line Integration.
Además, Barry-Wehmiller Design Group creó seis informes personalizados hasta la fecha:
1. Descripción general de la planta: descripción general de los tipos de productos, el conteo total de botellas, la eficacia total del equipo y la velocidad ideal en comparación con la velocidad real de toda la planta, por línea.
2. Principales pérdidas de la planta según el evento en particular: descripción general de los tres principales eventos de pérdida según la frecuencia, por línea, en toda la planta.
3. Principales pérdidas de la planta según la duración total del evento: descripción general de los tres principales eventos de pérdida según la duración total, por línea, en toda la planta.
4. Marquesina de la planta: descripción general adaptada para un televisor de pantalla grande que muestra el estado actual de la línea y la producción por turno actual en comparación con la producción de los últimos 60 minutos (productos producidos, conteos reales en comparación con los conteos ideales, OEE).
5. Tarjeta de puntuación de la planta: descripción general de la eficacia total del equipo, el tiempo disponible, el tiempo de ejecución y el tiempo improductivo de todas las máquinas de toda la planta.
6. Tarjeta de puntuación completa de la planta: descripción general de toda la planta o línea con datos de todo el año, desglosados por mes; incluye detalles sobre eficacia total del equipo, TEEP, horas de ejecución y pérdidas por categoría (interrupciones, paradas menores, cambios, logística, averías).
Visibilidad de la eficacia total del equipo en tiempo real
Ahora, este proveedor de bienes de consumo cuenta con información de estado precisa y automatizada sobre cada máquina de envasado de la instalación. “RAPID Line Integration le brindó a la planta acceso en tiempo real a información sobre el rendimiento de la línea e información detallada sobre eventos de parada, incluidos informes de la causa raíz”, dice Swindells. “Ahora se puede acceder rápidamente a grandes cantidades de datos históricos”.
Dado que los datos de producción anuales de toda la planta se pueden resumir y mostrar a demanda en solo minutos, se eliminan cientos de horas de trabajo cada año para dar lugar al enfoque en las mejoras operativas.
Para compartir con todo el personal de la planta el grado de rendimiento de cada línea, la instalación instaló un televisor HD de pantalla grande en la entrada principal de la planta que muestra el tablero de la planta, una secuencia de informes personalizados con amplia información.
Barry-Wehmiller Design Group, un socio de solución de Rockwell Automation, es un proveedor de soluciones y servicios de integración, automatización, ingeniería y tecnología de sistemas de control para los sectores de productos de consumo, ciencias biológicas e industriales. Con sede en St. Louis (Missouri, EE. UU.) y con más de 30 oficinas en los Estados Unidos y Puerto Rico, la compañía brinda servicios de diseño eléctrico, soluciones de envasado y automatización de procesos, administración de proyectos, y soluciones de validación y regulatorias.
