Industria 4.0, ¿por dónde empezar?

Después del tremendo impacto de la crisis de 2008 y 2009 parecía que una vez paliados sus efectos con medidas más o menos drásticas de ajuste y tras un número suficiente de años, el mundo y Europa y España en particular iban a volver a la senda del crecimiento. Sin embargo y aunque desde entonces haya habido algunos repuntes de actividad todo apunta a que se trata de una situación transitoria y no estable, e incluso a nivel macroeconómico hay ya muchas y reputadas teorías que hablan de una ‘nueva normalidad’ o ‘estancamiento secular’, caracterizada por un lento crecimiento económico a nivel global.

Esta situación obliga a las empresas a moverse en un entorno complicado dónde el cambio va a ser constante y que va a suponer la creación de estructuras más flexibles con una combinación de estrategias a muy corto plazo – horizonte de 1-2 años – con apuestas de mayor alcance que han de ser sostenidas en el tiempo pero que no pueden recibir recursos suficientes para un despliegue más rápido. El acceso al dinero y al crédito puede ser fácil por su bajo coste pero al mismo tiempo la situación de incertidumbre existente a nivel mundial va a dificultar la realización de grandes inversiones por la dificultad de garantizar su retorno.

Por tanto aquellas empresas suficientemente ágiles como para aprovechar situaciones coyunturales en el corto plazo pero que al mismo tiempo sean capaces de mantener una línea de desarrollo orientada a una lenta pero progresiva transformación de sus productos, procesos y modelo de negocio, serán las que sobrevivan y crezcan en los próximos años.

Esta transformación a más largo plazo ha de basarse en los preceptos de la industria 4.0. y entre otras muchas voces autorizadas, así lo recoge el Ministerio de Industria en su documento sobre la industria conectada 4.0, ‘la digitalización de nuestra industria constituye una oportunidad clave para la mejora de la competitividad de la industria española en un mercado cada vez más global. De hecho, otras economías de nuestro entorno también han emprendido iniciativas para aprovecharla y, si no actuamos con celeridad, España corre el riesgo de quedar rezagada en esta nueva revolución industrial. En consecuencia, es necesario abordar una profunda transformación de nuestra industria, y el motor digital debe ser clave en este sentido’. http://www.industriaconectada40.gob.es/Paginas/Index.aspx

Por otra parte hoy en día la tecnología y el conocimiento pueden ser relativamente accesibles y las empresas pueden encontrar centros tecnológicos, universidades, proveedores y en general lo que se viene llamando ‘habilitadores’ para cualquier campo tecnológico de los incluidos en el concepto Industria 4.0. La financiación para proyectos en este ámbito también puede ser también accesible gracias a los bajos tipos de interés y también al impulso de programas específicos de financiación pública.

El mensaje por tanto es claro y meridiano y los medios existen. El camino hacia la industria 4.0 ya no es una opción y por tanto parece que la cuestión sobre la que hay que trabajar es la reducción de la incertidumbre como ya se comentaba anteriormente. Para ello hay muchas cosas que una empresa puede hacer. La apertura a centros tecnológicos, la participación activa en clusters o asociaciones y en definitiva el vencer las barreras a ‘salir’ de las paredes de la empresa resultarán elementos clave que permitirán recoger información sobre la evolución de las tecnologías, las normas, el mercado, los competidores y referentes y en general de todos aquellos elementos que pueden influir en los desarrollos de la empresa.

Sin embargo y descendiendo a un plano más operativo considero que puede haber varios factores que pueden dificultar la adopción de las tecnologías industria 4.0 en la empresa. En primer lugar una empresa especialmente si es pyme, puede verse desbordada por las posibilidades de las tecnologías del mundo 4.0. Son tecnologías con múltiples aplicaciones y se pueden encontrar muchos casos de uso, ejemplos y propuestas realizadas por multitud de ‘habilitadores’ y empresas especializadas, pero estamos hablando de tecnologías novedosas que no son del todo bien conocidas. Los casos de éxito se presentan de forma muy favorable obviando lógicamente las dificultades que seguro habrá habido en su desarrollo y en la mayoría de los casos provienen de grandes empresas. Aquí, un ejemplo de esto. Para una pyme puede ser complicado el verse reflejada en los mismos y trasladarlos a su problemática y capacidades particulares. En ese sentido el planteamiento de proyectos piloto y demostradores que puedan dar confianza en las posibilidades reales de la tecnología pueden resultar claves en el proceso de adopción.

Por otra parte cuando el enfoque del problema se hace meramente desde la tecnología, las posibilidades que se ofrecen a la empresa pueden ser muchas pero si no se conoce bien el sector, el producto y los objetivos y capacidades de la empresa, se puede errar el tiro y generar desconfianza en las posibilidades reales de aplicación. Esta desconfianza genera incertidumbre y es una barrera importante para la adopción de estas tecnologías. La pata tecnológica es importante, pero solo producirá un impacto real si se particulariza y adapta a las necesidades y posibilidades reales de la empresa sin olvidar que incluso podemos generar nuevos modelos de negocio al posibilitar nuevas formas de llevar el producto a los clientes. Es necesario por tanto conocer bien el contexto de los productos y mercados para ser capaces de plantear soluciones con posibilidades de éxito y que generen impacto. No basta solo el conocimiento tecnológico.

Adicionalmente el verdadero potencial del mundo 4.0 se alcanzará por combinación de tecnologías y no solo por ejecutar desarrollos de manera independiente centrados en alguna de ellas. Así por ejemplo, de poco servirá sensorizar nuestras líneas de producción si luego no somos capaces de analizar toda esa cantidad de datos para extraer información o si no somos capaces de alimentar modelos de simulación con los que conseguir un mayor conocimiento del proceso estudiado. Por lo tanto resulta necesario una cierta visión holística y un conocimiento multidisciplinar amplio para vislumbrar estas interrelaciones que no siempre está presente en las pequeñas y medianas empresas.

Seguramente puede haber otros factores pero estos tres me parecen que constituyen las barreras iniciales que se pueden presentar. Siendo conscientes de esto y con este enfoque, desde ITAINNOVA hemos realizado un planteamiento de diagnósticos de Industria 4.0 que pretenden ayudar a la empresa a identificar y priorizar proyectos de implantación de estas tecnologías que giran en torno a tres elementos principales; el análisis inicial del posicionamiento, objetivos estratégicos y capacidades de la empresa, el conocimiento de productos y sectores que el Instituto tiene (en sus campos de actividad) y las capacidades multidisciplinares del centro que permite el planteamiento de proyectos de integración de múltiples tecnologías.

La metodología utilizada se basa en desarrollos anteriores de ITAINNOVA dentro de programas como el de ‘Rutas Tecnológicas’ y viene a sumarse a la actividad técnica y de formación del Instituto para seguir liderando el camino hacia la Industria 4.0.

Autor: Alfredo Gómez – ITAINNOVA

DRON AUTÓNOMO PARA REALIZAR INVENTARIO EN ALMACENES

Empresa:  GRUPO SESÉ

Agente tecnológico: ITAINNOVA

Presentación del Caso:

Las grandes ideas surgen de las situaciones más cotidianas. Hace un par de años, un equipo de SESÉ trabajaba en un proyecto típico. Un cliente inauguraba un almacén y los técnicos se acercaron para el inventario físico que se suele hacer tras un arranque, al principio puede haber descuadres porque se colocan mal los paquetes. Aquella instalación era particularmente alta, de unos 10 metros, y la revisión de los bultos requería tiempo, trabajo y dinero. Un compañero gastó una broma: «Dijo que el dron de su hijo podría hacer una foto y evitaría tener que bajar todos los palés». Tras las risas iniciales, algo se quedó rondando en sus cabezas.

SESÉ en su filosofía de ir siempre un paso por delante, y sabiendo que es a través de la Tecnología y de la Digitalización como se puede avanzar en este terreno, buscó para desarrollar un proyecto realmente innovador, a un partner tecnológico de excepción, como ha sido ITAINNOTA (Instituto Tecnológico de Aragón), para recibir el mejor soporte y apoyo en este desarrollo.

Entre el departamento de IT del Grupo Sesé y el departamento de Robótica y Automática de ITAINNOVA se ha podido hacer realidad y se ha conseguido el primer dron sin piloto en vuelo interior. SIDI (Sese Inventori Drone Indoor) es capaz de realizar el inventario de un almacén al mismo tiempo que detecta incidencias.

Proceso de trabajo:

El gran reto que supone la navegación autónoma de un dron en interiores pasa por localizar y situar al dron en el interior del almacén. La solución más sencilla parecía la utilización de balizas que ayudarán al dron a localizarse, pero este sistema no tiene la precisión necesaria, ya qye localizan con un margen de metros y el proyecto requería una localización con una precisión de centímetros, para ubicar cada paquete en su estantería. Fue con la ayuda del centro tecnológico ITAINNOVA cuando dieron con la llave, basada en visión artificial.

La principal solución para resolver el reto de localización se sustenta en los llamados códigos ArUcos. La cámara del dron lee la marca y sabe su posición relativa con respecto a ella. Grupo Sesé e ITAINNOVA han optado por poner varias de estas señales por el almacén para que las naves puedan ubicarse y trazar una ruta de manera autónoma. Este sistema se combina con una segunda solución. Al mismo tiempo, el dron va tomando fotografías del suelo mientras se desplaza y así calcula su posición horizontal. Esa información se interpola con la del código y así obtiene su ubicación en altura. Para ello, el equipo ha desarrollado sus propios algoritmos de localización y así SIDI ya sabe dónde está y puede moverse libremente por el almacén.

Beneficios obtenidos por la empresa:

Gracias al proyecto planteado se reducen considerablemente los tiempos de realización de inventariado, optimizando en tiempos y recursos, aportando además una solución que permite ir comprobando que el inventario está correctamente ubicado en la posición correcta.

En su inicio se planteó que para que el caso de uso fuese óptimo, únicamente tenían que cumplir un requisito: la nave debía volar de forma autónoma, sin la necesidad de que fuera tripulada, si no, no sería eficiente, así que se trabajó principalmente en esta línea.

Aprovechando a su vez que cada paquete tiene una identificación única, la nave no tripulada va leyendo dichas etiquetas y comprobando si el pale está en la ubicación que debería estar o no, marcando un error en este caso. Cuando el operario llega a la instalación, sólo tiene que revisar las cajas que han dado fallos.

Después de seis duros e intensos meses de trabajo, el pasado jueves 30 de marzo se pudo ver por primera vez un vuelo autónomo en interior de un Dron, que permitía al mismo tiempo realizar el inventario de un almacén, detectando las incidencias. Un avance industrial que ya ha sido premiado como la Mejor Innovación Logística por SEAT.

El grupo Sesé ahora está trabajando en conseguir leer 800 ubicaciones en los 20 minutos de autonomía que tiene el Dron. Para poder aumentar las lecturas, han optado por una solución: colocar una cámara en cada lateral de la nave para que pueda revisar los dos lados del pasillo al mismo tiempo.

Realidad Aumentada en la logística del futuro

La realidad aumentada (Augmented Reality) ha experimentado un gran avance en los últimos años. Mediante esta tecnología, se puede disponer de valiosa información adicional de cada uno de los objetos situados dentro de nuestro campo de visión. Además, también permite la implementación de interfaces para que las personas interactúen en tiempo real con objetos o con dispositivos digitales. Por estos motivos, se espera que gradualmente esta tecnología sea introducida en diferentes campos como la logística, donde tiene una gran aplicabilidad, obteniéndose como resultado una importante mejora de algunos de los procesos logísticos más relevantes.

Atendiendo a las características de la realidad aumentada, una de las áreas donde mayores beneficios se podrían obtener de su aplicación es en la optimización del transporte. De esta forma, mediante dispositivos de realidad aumentada y sensores 3D, se podría reducir el tiempo empleado por los operarios en chequear que la mercancía está completa o que cumple unas determinadas normas sobre cómo debe ser transportada. Otra de sus aplicaciones es la de sustituir los sistemas de navegación tradicionales como el GPS por otros que informen en cada momento de la mejor ruta para alcanzar el destino, evitando atascos y minimizando las distracciones de los conductores.

Respecto a la entrega de última milla, el disponer de información personalizada de cada paquete puede mejorar su manejo, evitando una manipulación inadecuada. Esto a su vez redunda en un aumento de la productividad de los conductores, ya que actualmente se estima que entre el 40% y el 60% de su tiempo es dedicado a preparar los envíos.

Otra de las áreas de oportunidad es la mejora de las operaciones en los almacenes. De todas las tareas realizadas en un almacén, las de picking son las que suponen normalmente un mayor coste operativo, que algunos estudios cifran en torno a un 55% – 65 %. Realizando un picking mediante visión utilizando la realidad aumentada (Pick-by-Vision) se podría conseguir una importante reducción de los tiempos empleados en realizar esta tarea. Además, los errores cometidos disminuirían notablemente ya que la propia tecnología es capaz de verificar que el producto escogido es el correcto.

Advantages-of-Vision-Picking-Technology

Fuente: MHI

En este video (link), se muestra un ejemplo de “picking by vision” en el que se pueden observar las ventajas que ofrece esta técnica. Otra de los puntos fuertes de este sistema es que el tiempo de aprendizaje de los nuevos operarios se ve reducido considerablemente, ya que pueden ser guiados en todo momento mediante la interfaz que incorpora.

En este sentido, en ITAINNOVA hemos desarrollado diversas aplicaciones que permiten optimizar los procesos de carga o descarga de camiones o el control del flujo de mercancías utilizando técnicas de realidad aumentada. Un ejemplo consiste en el cálculo del volumen de la mercancía que está siendo transportada por un medio de manutención mediante el uso de cámaras 3D (link). De esta manera, se puede conocer en cada momento la cantidad de mercancía que se está transportando así como sus dimensiones, reduciéndose tiempos improductivos y mejorando la trazabilidad de la carga.

Autor: Pablo Artaso. ITAINNOVA.

La importancia de la Supply Chain en la Industria 4.0

El concepto Industria 4.0, se introdujo en Alemania con el objetivo de diferenciar y potenciar su industria como motor de Europa frente a los nuevos mercados. Es con la denominada Industria 4.0 cuando se conecta definitivamente toda la industria entre sí, y se aborda un proceso profundo de transformación digital de las empresas en sus procesos de producción añadiendo inteligencia en la toma de decisiones gracias al análisis de BigData.

Todas las tecnologías enmarcadas bajo Industria 4.0 como robots autónomos, realidad aumentada, big data analytics, simulación,…. son tecnologías que ya se conocen, son tecnologías que ya existen hoy en día pero que al utilizarlas de forma combinada se produce un cambio en el modo de diseñar, producir, organizar e interactuar entre las empresas y también un cambio en los puestos de trabajo de la industria.

En ITAINNOVA tenemos una apuesta por la Industria 4.0. Tenemos experiencia en muchas de estas tecnologías, en algunos casos estamos hablando de más de 10 años. Nuestra apuesta actual es integrar bajo un mismo paraguas soluciones de simulación, control, electrónica, robótica, multimedia, logística o TICs.

En la imagen anterior se enmarcan las tecnologías I4.0 dentro nuestra fábrica, la fábrica del futuro. Gracias a la tecnología podremos analizar todos los materiales que llegan de los proveedores, podremos utilizar fabricación aditiva para unos nuevos, simularemos desde el comportamiento del material, el comportamiento de las células de control hasta todo el proceso de recepción, producción, almacenamiento, preparación,  envío y analizaremos todos los datos para extraer reglas de gestión que hagan nuestro proceso sea cada vez más eficiente y más respetuoso con el medio ambiente. Con tecnologías como la robótica colaborativa o la realidad aumentada facilitaremos el trabajo al operario convirtiendo la fábrica  en un espacio de trabajo más humano.

Se puede crear una cadena de suministro inteligente si a su vez tratamos todos los datos recibidos de dentro y fuera de la fábrica. Debemos aprovechar la transformación digital para incorporar en las decisiones toda la información de proveedores, del transporte y sobre todo del usuario final, de ahí la importancia no solo de mejorar dentro de la fábrica sino que considerar la industria en toda su cadena. Destacamos la importancia del eCommerce donde el mundo logístico y el mundo digital se deben fundir para entregar al cliente los productos que selecciona desde su móvil, tablet o PC en el punto de entrega acordado puntuales y manteniendo al cliente informado en todo momento.

La Industria 4.0 en sí, pone al usuario final en el centro del proceso, es decir, está enfocada al cliente y debe responder a los intereses individuales de forma rápida y efectiva. Por eso es necesario que las cadenas de suministro de la Industria 4.0 aseguren flexibilidad en los procesos, optimización en los procesos de decisión para poder satisfacer la variabilidad de la demanda y  en definitiva adaptar la supply chain a la digitalización ya existente e inherente a las personas.

Autor: Pilar Fernández – ITAINNOVA

Estado del Arte de Tecnologías Inmersivas para Maquinaria de Construcción

En los últimos años, las tecnologías audiovisuales en el campo de la Realidad Virtual han alcanzado un nivel de madurez importante gracias a la reducción de costes hardware y la evolución tecnológica a nivel de representación gráfica. Esto ha provocado que en 2015 y 2016 se esté produciendo una proliferación de gran variedad de cascos de RV (head mounted displays) como los de los fabricantes: Oculus, Samsung, Sony o HTC, impulsados de forma directa por el sector de los videojuegos.
En este post, se van a explicar como estas soluciones van a permitir el desarrollo de proyectos altamente inmersivos aplicados al sector de los fabricantes de maquinaria y obra pública y cómo explotar sus características.

Una de las características del sector es que habitualmente los productos de los fabricantes de maquinaria son de grandes dimensiones y estas tecnologías de visualización permiten mostrar los productos a tamaño real (escala 1:1) y se puede interactuar con ellos por lo que estas características hacen que aplicar la RV sea muy interesante y se puedan obtener beneficios desde dos enfoques. Uno sería la parte de marketing o preventa para mostrar un producto a un cliente, lo que denominaríamos catálogos virtuales de productos que pueden explotar las posibilidades de portabilidad de algunos dispositivos, pero aún más importante es el segundo enfoque, que une las tecnologías de visualización con los procesos de diseño, permitiendo hacer una importación de los modelos de ingeniería y que éstos se visualicen. La principal ventaja de esta aproximación es que permite obtener un feedback rápido, consiguiendo tener iteraciones más cortas de diseño de producto y eliminar errores antes de iniciar los procesos de fabricación.

Además, estas tecnologías de visualización se pueden explorar para la realización de simuladores de entrenamiento para maquinarias complejas permitiendo un aprendizaje mucho más seguro ya que los trabajadores aprenden a manejar maquinaria entrenándose con el simulador sin exponerse a condiciones que podrían ser peligrosas.

Para el que quiera profundizar, en el Estado del Arte de Tecnologías Inmersivas para Maquinaria de Construcción realizado por ITAINNOVA y ANMOPYC, dentro del proyecto “Aplicación de nuevas tecnologías inmersivas para la innovación en la maquinaria de construcción, obras públicas y minería”, financiado por el Programa de Agrupaciones Empresariales Innovadoras, se profundiza en las posibilidades de estas tecnologías, incluyendo las posibilidades de la Realidad Aumentada, presentando su grado de madurez para su implementación en la empresa y proyectos punteros que se están realizando en el sector.

Autor: David Díez – ITAINNOVA

Tecnología y modelo de negocio en el camino hacia la industria 4.0

Tener un producto competitivo en el mercado exige una labor continua de mejora y evolución del mismo que permita diferenciarse de los competidores e ir incrementando funcionalidades y prestaciones y/o reduciendo costes.

En la mayoría de los casos y particularmente en las pymes esto se consigue a partir de innovaciones incrementales realizadas de forma más o menos sistemática hasta el punto de que para la mayoría de las empresas esto no es una opción. Es una necesidad. Estas empresas tienen que innovar continuamente en su producto y lo hacen sin necesidad de grandes estructuras y estrategias. En ocasiones el avance es pequeño, en otras es más grande (y ahí están las diferencias entre unas empresas y otras), pero es una labor de mera supervivencia.

Sin embargo la reducción de costes tiene un límite pues es complicado que una empresa pyme controle toda la cadena de valor y además siempre habrá alguien en cualquier parte del mundo que lo haga más barato. Por otra parte, mejorar el producto en prestaciones, calidad, funcionalidad, etc siempre aportará más valor al cliente, pero ¿supone incrementar el coste?, ¿estará dispuesto el cliente a pagar por ese extra cuando la oferta es amplia?.

Así pues, el buscar la diferenciación únicamente por la vía del producto es cada vez más difícil a no ser que se consigan innovaciones radicales debido a la posibilidad de entrada en un mercado de competidores de cualquier parte del mundo, la caída de barreras de acceso al conocimiento, a la tecnología y al talento o la rapidez de evolución de los mercados, que están cambiando el panorama competitivo de las empresas.

Por tanto romper estas disyuntivas es la clave. Conseguir simultáneamente dar más valor al cliente y reducir el coste parece incompatible. Y puede serlo si únicamente se considera el producto y proceso como palancas de innovación.

Es necesario algo más para diferenciarse de la competencia. El producto tiene que ser un elemento más de una propuesta de valor integral que basada en el conocimiento y la tecnología, incorpore aspectos de servicio y otros elementos intangibles que puedan dar lugar a nuevos modelos de negocio.

Aparecen entonces varios elementos clave sobre los que trabajar: la tecnología, el modelo de negocio y el conocimiento como aglutinador de ambos.

La tecnología puede definirse como el conjunto de conocimientos y know-how implementados en forma de método, proceso, herramienta o sistema suficientemente asentado y que contribuye a los objetivos estratégicos y operativos de la empresa. Con esa orientación al conocimiento, la clave no está en la tecnología por si misma – hoy en día cualquier tecnología es accesible en cualquier parte del mundo – sino en gestionarla adecuadamente, en gestionar el conocimiento. Y esto supone básicamente integrar la estrategia tecnológica en la estrategia global de la empresa, al mismo nivel y con la misma importancia que otras estrategias específicas como la asociada a marketing, cadena de suministro o internacionalización, pues todas ellas se pueden apoyar en elementos tecnológicos que permitirán generar ventajas competitivas.

Esto exige una actividad continua de vigilancia, análisis (interno sobre las propias capacidades y externo sobre las oportunidades identificadas) e implementación que sin duda terminará en innovaciones de un tipo u otro y dará lugar a ampliar la base de conocimiento de la empresa.

En cuanto al modelo de negocio se pueden incorporar servicios al producto, buscar nuevos canales de venta, hacer partícipes a los clientes en el diseño, establecer colaboraciones, definir nuevos modos de relacionarnos con los clientes, … Las posibilidades son muchas y aquí también se puede innovar sobre todo cuando se pasa de poner el foco en el producto o los procesos para ponerlo en el conocimiento dedicando esfuerzos a intentar explotar el conocimiento acumulado por múltiples vías. Por ejemplo a través de procesos de innovación abierta, diversificando producto hacia otras opciones que se asienten en la misma base tecnológica o incorporando servicios al producto basados en el conocimiento.

Y aquí es dónde cobran relevancia hoy en día las nuevas tecnologías asociadas al concepto de Industria 4.0 ya que nos pueden permitir tener un conocimiento más profundo de nuestros procesos y productos y sobre todo porque nos pueden llevar a nuevos modelos de negocio.

Aquí un ejemplo de ello en el sector aeronáutico https://digit.hbs.org/submission/rolls-royce-internet-of-things-in-aviation/ y también interesante este otro en el sector tecnológico http://www.forbes.com/sites/gregsatell/2016/08/21/how-ibm-is-building-a-business-around-watson/#4aae2d108440 En los casos, la actividad de la empresa, su modelo de negocio se está reinventando a partir de las posibilidades de la tecnología y aunque sean casos de grandes empresas multinacionales, pueden tener reflejo, a su escala, en empresas más pequeñas.

Por todo esto si se quiere aprovechar al máximo las potencialidades que el camino hacia la industria 4.0 puede ofrecer, debe enfocarse el planteamiento con una visión transformadora y no solo de mejora incremental tratando únicamente de aprovechar las prestaciones mejoradas de unas determinadas tecnologías. La industria 4.0 ofrece pues la posibilidad de reinventar los modelos de negocio y abrir camino a nuevas posibilidades … hasta el extremo. https://www.enriquedans.com/2017/01/apologia-de-la-autodestruccion.html

Autor: Alfredo Gómez – ITAINNOVA