Plantas sustentables con TI

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TI-Plantas  (Foto: Dreamstime)
David Luna

Lo verde es lo de hoy, sin duda. Cada vez son más las empresas que agregan esta bandera a sus astas y muestran un interés real en la preservación del medio ambiente, como una de sus medidas más importantes dentro de sus proyectos globales de sustentabilidad.
La manufactura, en particular, absorbe una gran responsabilidad, pues la industrialización jamás contempló en sus inicios que los desechos iban a ser algún día los culpables de un desequilibrio ecológico de magnitudes catastróficas.
Ello nos lleva a revisar su pasado en dos direcciones: el proceso y el producto. El primero, porque es durante el proceso de transformación que se generan sustancias dañinas para el ambiente y se crean desechos contaminantes. En el segundo caso, porque ya sea mientras es usado por el cliente final (como en el caso de los automóviles), o bien, desechado (los empaques después de usarse, por ejemplo), se convierte en un agente adverso a la naturaleza.
En todo caso, para resarcir el daño y garantizar la tan buscada sustentabilidad, la ingeniería cuenta con un razonamiento básico: medir, controlar, mejorar. Estos tres elementos, bien enfocados en acciones concretas, permitirán que las empresas de manufactura enfrenten el monstruo del daño ambiental.
Sin embargo, se necesita un ingrediente adicional: información. Los tres conceptos anteriores necesitan información verás, oportuna y ordenada. Por décadas, las tecnologías de información y comunicaciones (TIC) han evolucionado en las plantas de manufactura y todo indica que hoy jugarán el rol de catalizador de la nueva revolución ‘verde'.
La incursión de las TI en la industria puede traer beneficios tan contundentes en materia ambiental y financiera, tan necesarios hoy en día, como la disminución en 25% de errores de diseño y retrabajo hasta la reutilización de 30% de los componentes que se utilizan en los procesos de manufactura —incluye procesos de diseño y homologación de partes en algunos ensambles— y 60% de mejora en el tiempo de respuesta al mercado, según información publicada por amr Research.

Se empieza en la línea

La información en las plantas de manufactura es, cada vez más, sinónimo de ubicuidad. La miniaturización de los procesadores y la capacidad de enlazarlos a redes de datos ha sido aprovechada por los fabricantes de equipos.
Los motores, por ejemplo, tan comunes e imprescindibles, integran pequeños programas que alimentan de información a los controladores lógicos (PLC's) en los tableros de control. Con sistemas de visualización o registradores de proceso, como los Sirec de Siemens, los ingenieros en planta siguen en línea el rendimiento de cada equipo por separado.
Más allá del control, los supervisores y operadores de los sistemas pueden determinar esquemas de mantenimiento eficaces para cada equipo por separado y, además, determinar su vida útil de mejor manera. Pero, sobre todo, pueden evitar el desperdicio de energía.
Si esto lo convierten en un indicador, se pueden iniciar estrategias significativas de eficiencia energética. Con tan sólo tener ahorros de 2 ó 3% en motores o cualquier dispositivo eléctrico en una línea de producción, el impacto global en la planta puede resultar en cientos de miles de dólares.
Fabricantes de tecnologías para el control y automatización de los procesos como Rockwell Automation, vislumbran ya una clara oportunidad de negocio en este mercado verde. En entrevista con Manufactura, su CEO, Keith Nosbush, aseguró que uno de sus objetivos será fomentar la conciencia de cuidado ambiental y la sustentabilidad entre sus clientes, principalmente, a través de mensajes directos y de tecnología adecuada para lograrlo.
Al mirar esto un poco más a fondo, y sin contradecir su apuesta, sólo parece un pequeño cambio en su discurso. Nosbusch, advierte que "los ingenieros, en las plantas industriales, están comprometidos con la sustentabilidad y el cuidado del medio ambiente, pero no lo saben".
La postura del ejecutivo estadounidense es que, en el piso de la planta, a cada mejora, a cada cambio en la líneade producción, a cada disminución de tiempos y a cada búsqueda de reducción de costos y de scrap, los manufactureros benefician el medio ambiente. Pero está conciente de que hace falta medirlo con un enfoque ‘verde', es decir, mediante los indicadores adecuados. Por ello, sugiere que desde la particularidad de cada dispositivo, hasta la dirección del departamento de producción, se debe incorporar tecnología que permita ver y mejorar los procesos.
Es un mundo donde las máquinas necesitan ser más rápidas, más flexibles y más confiables. Esto es posible con tecnología que brinde comunicación confiable en los niveles de proceso bajo esquemas de flujos y consolidación de datos. "Tenemos que empezar con información precisa y oportuna", apuntó Mar Lee, director de Ingeniería de Proveeduría de Productos de Coca-Cola, en un foro de autorización celebrado en Nashville, Tennessee.
"Si no medimos, no podemos hacer una administración adecuada tampoco". Lee considera inadmisible que las empresas empiecen a descubrir apenas el tema de la sustentabilidad, pues siempre, a su parecer, debió ser considerado como parte fundamental de una empresa de clase mundial.
También, "la tecnología y los sistemas de información existen desde hace tiempo, el asunto es que se empleen para lograr mejoras consistentes en pro de la eficiencia, la seguridad y el mejor desempeño de las líneas de producción".
Con la compra de Incuity, el sueño de Rockwell apunta en esa dirección. Este software sudafricano monitorea todos los dispositivos en una línea de producción y les ofrece información sobre su rendimiento en tiempo real. En una línea de producción, pueden estar conectados muchos dispositivos iguales, de la misma edad y del mismo proveedor, todos soportando las cargas similares y efectuando las mismas funciones; sin embargo, su rendimiento puede no ser el mismo.
Estas pequeñas variaciones pueden ser vistas desde un software, y la ventaja es que, al hacer los ajustes adecuados, se puede mejorar la eficiencia de toda la línea en su conjunto y hacer más predecible su comportamiento.
Algunos centros de maquinado, por ejemplo, miden ya con precisión la cantidad de refrigerante en sus procesos de corte, gracias a la capacidad proveída por el control numérico.
Esto es invisible para el usuario y no repara en ello, pero gracias a este pequeño avance desarrollado para mejorar los sistemas de enfriamiento e incrementar la calidad de los maquinados, la cantidad de sustancias químicas tiradas al drenaje bajó considerablemente en las empresas de mayor incorporación tecnológica.
El reto al final, según Lee, de Coca-Cola, es poder tener el costo de energía por dispositivo como punto de partida para hacer un cálculo escalable a los estados financieros de la planta y de la compañía. Es así como las TIC, conforme extienden su poder y dominio en todos los campos de las plantas de manufactura, pueden soportar acciones a favor de la sustentabilidad.

'Payback'

Una pregunta que debe hacerse la industria de la transformación es hasta dónde llega su responsabilidad con el medio ambiente y la comunidad.
Es claro ahora que en una iniciativa enfocada a la sustentabilidad, el origen del producto es importante, pues, aún después de ser entregado al cliente final, es responsabilidad del fabricante saber qué pasará con él y si no causará un daño ambiental durante su uso y una vez que se deseche.
Se convierte entonces en un tema de ética que empieza desde el diseño. La computación poco a poco ha esculpido un nuevo paisaje con sistemas y conceptos complejos que tienen que ver con todo el ciclo de vida de los productos: desde la selección de materiales adecuados, hasta la construcción de ensambles fáciles de reutilizar.
Para  Philippe Charles, ceo de Dassault Systèmes Delmia, el ciclo que empieza en el diseño, sigue a la manufactura y de ahí se extiende hasta los servicios posteriores. Esto genera un conocimiento que, al ser bien administrado por los fabricantes, permite crear nuevos productos acorde a las necesidades del cliente final y también generar un mapa de la vida del producto y su impacto ambiental, tanto antes y durante la producción, como al terminar su vida útil.
El directivo de la empresa de software de ingeniería y diseño francesa considera que se genera mucha información en el ir y venir de retroalimentación dentro del sistema, proceso que permite probar varios escenarios de aplicación antes de que el producto siquiera exista. Con esto, los costos se hunden y se tiene la certeza de que su efecto negativo tienda a cero.
La manufactura, a través de la incorporación de sistemas digitales y de colaboración en el diseño, es cada vez más dependiente de procesos de interacción fuertes, construidos en torno a cadenas de producción extendidas dentro de un ámbito global.
Una de las firmas que promueven esta idea es Autodesk, la cual identifica a esta cadena de eventos de manufactura virtual bajo el nombre de Rapid Prototyping. La idea es crear diseños mecánicos parametrizados, formados de cientos de componentes y de miles de piezas, con entramados eléctricos complejos y puestos a funcionar como si realmente existieran, mediante un proceso de prueba y error que reside en las computadoras y no en el mercado.
Al final del día, los propios proveedores terminan por hacer suyas las acciones de sustentabilidad de su cliente, incorporando tecnologías blandas para una mejor gestión productiva y ambiental.
Networking ‘verde'
Para empresas como Cisco, dedicada a la fabricación de equipos y software de redes, que recién están entendiendo el mercado manufacturero, se presenta una gran oportunidad, pues se requerirán sistemas de redes robustos y confiables para garantizar que la información llegue a través de una infraestructura global de datos y de procesos virtuales.
Wes Olson, consultor senior de la firma de California, expresó que las empresas necesitan estar comprometidas con el medio ambiente y la ecoeficiencia, lo cual no es posible sin tecnología que brinde información en tiempo real.
Pensemos, por ejemplo, en una estrategia de ‘cero emisiones', las empresas colocan sensores en las chimeneas que les permiten generar alarmas y enviar información permanente sobre el nivel de gases exhalados. Estos datos son enviados a través de plataformas robustas de software a sistemas de gestión. En México, las plantas de cemento lo hacen.  
Ser ‘verde', asegura Olson, se volvió estratégico, y los departamentos de ti están más que involucrados. Pero, lo más importante, es que el enfoque sea ‘verde' y que todos los beneficios y las eficiencias registradas en las plataformas de información vayan al estado de resultados de la empresa.
Los beneficios de la manufactura ‘verde', cuando se tienen bien alineados los procesos y los sistemas de información, son la reducción de costos, porque al final las empresas no tienen que gastar en limpiar y sacar desperdicios si éstos se eliminan desde el proceso mismo.
Esa lógica hace que una iniciativa de manufactura ‘verde' sea atractiva para la alta gerencia y decida aplicar sistemas de información adecuados a todo lo largo del proceso, desde el diseño hasta los servicios posteriores a la venta, desde el piso de la planta en los pequeños dispositivos, hasta los sistemas de gestión y planeación de la producción.
La información es ‘green' en manufactura. Las empresas ahora tienen sobre sus hombros la responsabilidad de llevar a cabo prácticas responsables de fabricación y proveeduría a lo largo de la cadena de valor, con un uso eficiente de la energía y los recursos no renovables, y con la creación de productos reutilizables y reciclables. El reto, en realidad, consiste en tomar los indicadores adecuados y las mediciones correctas. De este modo, las TI conforme se hacen ubicuas, se convierten en un respaldo casi obligado para la ingeniería ambiental y, por tanto, la manufactura.

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