El reto está en la conectividad

Desde hace ya algún tiempo el tema de la integración de plataformas está presente en la manufactura. La idea de conectar las mangueras de datos de los dispositivos de control con aquellos que se concentran en los sistemas gerenciales llena de tarea a los desarrolladores y proveedores de tecnología de información (TI) y de control de procesos.

De hecho, son cada vez más las empresas que ven en esta colisión tecnológica una oportunidad de negocio a partir de una oferta de valor agregado y basados en una visión global de la producción en las plantas, con sistemas que van desde el diseño asistido por computadora (CAD, por sus siglas en inglés) hasta la sofisticación de los actuales equipos de redes y telecomunicaciones.

Sin embargo, el camino hacia la integración es y ha sido más complicado de lo que parece. Ya desde principios de la presente década instituciones serias y doctas en el ramo de la instrumentación —como la Sociedad de Instrumentación, Sistemas y Automatización (ISA)— observaron esta dislexia en la producción y trabajaron para crear un protocolo de comunicación que permitiera unir ambos mundos.

Presentaron entonces las ANSI/ISA 88 y 95. La primera fue diseñada para estandarizar los procesos de los sistemas de producción batch, mediante la definición de modelos físicos estructurados y separando la información del producto de la del equipo, de tal manera que éste pueda ser empleado de manera flexible para lotes diferentes de producción. Por su parte, la norma ISA 95, hace las veces de traductora, ya que toma la terminología de su compañera y se entiende con los sistemas empresariales tipo ERP (Enterprise Resource Planning) para compartir información.

Según las disposiciones de ISA, al crear un corredor entre ambas plataformas es factible crear flujos de datos relacionados tanto con los equipos y dispositivos, como con el personal y los materiales, incluidos los insumos energéticos.
 
Para lograr estos parámetros de estandarización para la fabricación de equipos de control e instrumentación se involucraron en tareas de desarrollo empresas como Fisher Rosemont (ahora Emerson Process Management), Honeywell, Foxboro (ahora parte de Invensys Process Systems) y Yokogawa.

La parte esencial de la topología de la norma S95 consta de cuatro capas, dos de las cuales están designadas a los procesos continuos, por lote y discretos. En un tercer nivel se hace una jerarquía de los sistemas de operación de manufactura, como la planeación, el seguimiento de productos, los detalles de la producción y todo lo relacionado con la administración de la ejecución de la producción. Finalmente, se destina una cuarta capa para los sistemas transaccionales de tipo gerencial, como los relacionados con los suministros y las relaciones con los clientes, entre otros.

No obstante, los avances en este ramo parecen estar un tanto marginados, y otras han sido las vías buscadas por las empresas para lograr este sueño de interconexión. Por ejemplo, empresas como ABB presentan en sus propios dispositivos software de monitoreo conectados a sistemas Sistema de Supervisión de Control y Adquisición de Datos (SCADA, por sus siglas en inglés) con los que generan reportes de información desde los procesos para entregarlos directamente a sistemas leídos por la alta gerencia. Algunos de sus clientes tienen la facultad de entregar reportes transatlánticos en menos de una hora sobre estados de monitoreo de contaminantes, por ejemplo.

Desde 2003, por medio de un esfuerzo de sociedad de negocio denominada IT Alliance, esta empresa suiza ha unido esfuerzos con firmas como Microsoft e Intel, con el fin de extender lazos entre las operaciones de los instrumentos con las aplicaciones de informática y con un lenguaje tecnológico estandarizado y de fácil uso. La meta es lograr una sincronización de los datos en tiempo real de ambos ecosistemas de la producción.

Otro caso interesante a principios de esta década fue el de Invensys —un corporativo entonces recién formado—, que puso en la mesa una interesante y prometedora oferta de integración mediante un conglomerado de plataformas de TI como Baan (ERP), Foxboro (dispositivos de control), y Wonderware (software de automatización industrial).

No obstante, la empresa no se logró consolidar financieramente y, aunque todavía es fuerte, no pudieron retener soluciones como las empresariales Baan (que fue posteriormente vendida a SSA y después quedó en manos de Infor). La idea siguió en el aire y la posibilidad de consolidar la gerencia con las operaciones en el piso con un único proveedor, quedaron imposibilitadas.

Pese a todo, los esfuerzos siguen y para las empresas de manufactura, ya sea que estén inmersas en los procesos discretos, continuos o en la fabricación por lotes, lo importante de estas tendencias es que las pistas de dispositivos o las redes de equipos ligados a la maquinaria dejarán de ser elementos aislados en la producción o ajenos a la gerencia. Se convertirán entonces en el centro de atención de las estrategias de reducción de costos y del diseño mismo del negocio, puesto que serán las herramientas de software las que traduzcan rápido los pormenores de la operación al lenguaje gerencial.

EN MANOS DEL SOFTWARE

Con la compra, a finales de 2007, de la empresa Pavilion Technologies, Rockwell Automation envió al mercado una clara señal: La competencia en el mercado del control y la instrumentación estará en el software que permita administrar las tareas en el piso de la planta, pero que, a la vez, acelere y facilite la toma de decisiones desde las gerencias altas.

Los sistemas de Pavilion son fundamentalmente modelos analíticos para visualización, monitoreo y control de procesos. Este es, sin duda, un rubro del software del que estaba flaqueando la empresa de Milwaukee y que, según algunos analistas, les permitirá agregar valor. Pero más allá de eso, deja clara la tendencia a seguir en este mercado: Poner todo el control, de punta a punta, en manos del software.

El reto —según lo explicaron los ejecutivos de Rockwell, durante el anuncio oficial de la adquisición de Pavilion en el marco del Automation Fair, realizado en la ciudad de Chicago, Estados Unidos (EU)— será hacer sinergia con proveedores de tecnologías diversas como sistemas ERP,  de ejecución de la manufactura (MES), o incluso, de gestión del diseño (PDM) y del ciclo de vida del producto (PLM); áreas antes ajenas, pero que ahora deben ser vistas con seriedad como parte de un todo.

“Algunos nos ven como una empresa de hardware, pero entendemos que el valor agregado está en el software, y estamos enfocando nuestras estrategias hacia dicha área”, comenta a Manufactura Keith D. Nosbusch, chairman y CEO de Rockwell Automation.

“Entendemos —agrega— que nuestra misión como proveedor de tecnología no es mover cajas, sino conectar a las empresas para cumplir con sus tiempos de entrega en el mercado, reducir sus costos de operación y ayudarles a reducir sus riesgos de negocio”.

En este sentido, la empresa consultora ARC Advisory Group, advirtió el año pasado, tras analizar el mercado de la automatización, que “las empresas manufactureras requieren examinar sus estrategias de gestión de operaciones y automatización y desarrollar planes que les permitan romper las barreras de visibilidad de información y colaboración, a fin de unificar el control a lo largo de todos los procesos de la planta y alcanzar así un nuevo nivel en manufactura”.
 
NUEVOS ALIADOS

Un aspecto interesante del Automation Fair 2007 fue la participación de empresas que, a primera vista, nada tienen que ver con el control y la automatización, pero que son nuevos jugadores que harán una aportación a este proceso de consolidación de datos.

Según la empresa es el flanco. Por ejemplo, Cisco —líder en el mercado de las redes empresariales— se ha visto muy activo en los últimos meses, estableciendo acuerdos no só-lo con Rockwell (lo que justificó su presencia en el evento de Chicago), sino con otras como Emerson Process Management, con la que firmó un acuerdo en septiembre pasado para llevar a cabo el desarrollo de un estándar para comunicación inalámbrica en el terreno del control de procesos.

Chet Namboodri, global director Manufacturing Industry Solutions de Cisco Corporate Marketing, explica que unir las redes empresariales con las de dispositivos de piso es el primer paso. Y aunque homologar las tecnologías de ethernet de alta velocidad para ambos campos es aún complicado, se están logrando ya avances importantes y existen casos exitosos.

No obstante, bajo la visión esquemática de Namboodri, la consolidación de redes es, después de la convergencia tecnológica, un proceso largo que se complementa con etapas importantes como la integración organizacional y la homologación cultural, como pasos fundamentales para alcanzar la innovación del modelo de negocios como tal.

¿Y qué tienen que ver las redes con la innovación? Para Namboodri tiene que ver con el concepto real de ubicuidad. La comunicación en tiempo real permitiría a las empresas tener beneficios tales como un eficaz mantenimiento predictivo con soporte remoto, esquemas de seguridad integrales tanto físicos como virtuales, revisión de datos y colaboración sincrónica global, además de la mobilidad del personal y de la maquinaria, entre otros.

Bruce Anderson, Partner Vice President de IBM Global Services, considera que se trata de un proceso de maduración. Una vez cumplido, los ejecutivos de manufactura se enfocarán a nuevas áreas de mejora para el negocio, como el perfeccionamiento del desempeño de los activos, la reducción del costo total de propiedad de todos los equipos involucrados en la producción y la eliminación de riesgos en el negocio.

Para IBM la oportunidad surge porque cuentan con portafolio de servicios enfocados al resguardo, administración y seguimiento de datos. Dada una integración, sería común ver sus servicios y productos presentes en la industria del control. En este campo, indica Anderson, será obligado reducir cada vez más el tiempo de entrega de un producto en el mercado, lo cual impacta de manera positiva el ciclo de vida del producto.

 Y es precisamente aquí donde entra otro tipo de empresas. Se trata de todas las involucradas con la ingeniería y diseño asistido por computadora. Rockwell asegura estar trabajando ya con fabricantes de software de ingeniería y diseño para llevar la comunicación de la planta hasta el mundo de la concepción de la manufactura.

Ed Martin, gerente de Mercadotecnia para Soluciones Industriales de Autodesk, afirma que bajo un concepto de “prototipos digitales” integran ya bibliotecas con sistemas de control para simular una producción, generando la información de manera virtual y evitando gastos desde el principio.

Según el directivo, han avanzado suficiente en la construcción de librerías y sus clientes podrán diseñar sus líneas de procesos y validar la operación antes de instalar un solo PLC (Programmable Logic Controller). Parece onírico, pero es una tendencia cada vez más real y abrirá una ventana para la construcción virtual de líneas de automatización y la generación de una visión holística de los procesos bajo la cual se pueda integrar la demanda con el diseño de una línea de producción.
 
LA EMPRESA Y EL PROVEEDOR

Hasta ahora, hemos visto a la empresa como una serie de plataformas de tecnología y de sistemas de administración y de procesos que deben ser integrados para conformar un control interno completo. Pero completar esta visión es apenas el principio del futuro del control. Los verdaderos retos están afuera, con los proveedores y los clientes.

Todavía es muy reciente el caso Mattel y es un ejemplo claro de lo anterior. Al relajar el monitoreo y control de algunos de sus proveedores, dieron acceso a materiales contaminados con plomo y pusieron en peligro no sólo la salud de sus clientes (que como una agravante, se trata de niños), sino que además pusieron en jaque su reputación como marca y el prestigio que tanto tiempo les tomó construir.

La lección es clara: La validación de proveedores es no sólo necesaria, sino obligatoria para una empresa que hace manufactura global y que pretende colocarse la etiqueta “clase mundial”. Y esto no es posible sin una visión de control de procesos extendida.

Desde luego no es fácil, pues como se mencionó anteriormente, muchas empresas están apenas aprendiendo a hacerlo internamente, en sus propios procesos, con los problemas y políticas (muchas veces equivocadas) que descansan bajo sus pies. ¿Cómo pedirles entonces que le digan a sus proveedores cómo hacer las cosas?
   
Fonterra, una empresa del mercado de lácteos originaria de Nueva Zelanda, se presentó en el evento anual de Rockwell y mostró algunas ideas para enfrentar este reto.
 
Frente a la audiencia, Graeme Meyer, gerente de Automatización, señaló que satisfacer la demanda de millones de consumidores en más de 100 países tiene su gracia. La empresa exporta 95% de su producción, lo que significa conectarse a 280 puertos de destino en el mundo y asegurar que su calidad sea siempre la misma. Para dar seguimiento y entenderse con la producción, su infraestructura tecnológica incluye sistemas SCADA que emiten alarmas diarias y reportes sobre eventos; también procesan información para detectar tendencias y posibles variaciones; esto los obliga a contar con sistemas HACCP para garantizar temas de salubridad, pero lo más importante es que han adquirido sistemas de monitoreo con sus proveedores a nivel de silos.

Según Meyer la integración de sistemas mediante la tecnología de código de PLC S88, con infraestructura de red con switches Cisco y la administración del proceso con el software de Pavilion, ha sido la clave para extender sus operaciones hacia la cadena de suministros: “De ninguna manera pensaríamos en un control externo sin hacerlo primero hacia adentro”.

Pero más allá, Fonterra ha tenido beneficios como la reducción del costo de los sistemas de automatización, mayor provecho de los esfuerzos de ingeniería, rápido desarrollo de aplicaciones, menor tiempo del ciclo de vida del producto y más eficiencia en sus proyectos de mantenimiento. Al final, todo es control y dinero. ¡Qué mejor forma de justificarlo en las áreas financieras!

Bruce Quinn, vicepresidente de Relaciones Gubernamentales para la región Asia Pacífico de la firma Rockwell Automation, ha llevado entre sus responsabilidades dar seguimiento a las relaciones entre empresas estadounidenses y chinas en términos de flujos de producción, y ha sido testigo de las vicisitudes de dicha relación, por lo que advierte sobre los requerimientos para asegurar la calidad de los productos en una producción extendida.

Dar seguimiento es la clave. Primero a la materia prima y todo el material en proceso, desde su plena identificación hasta la información relacionada a su transferencia y utilización. En segundo lugar, Quinn señala el seguimiento del equipo como otro elemento fundamental, pues es importante saber si se le ha añadido maquinaria, si las condiciones ambientales de instalación y mantenimiento son las correctas y si la programación es la adecuada, entre otros.

También se tiene que dar seguimiento al personal, pues saber el quién puede ser la diferencia, ya sea para la operación, la programación, el monitoreo o la generación y administración de reportes. Quinn añade, por úl-timo, lo relacionado con las órdenes, pues los productos y sus componentes llegan a pasar por tantas manos que los riesgos de una alteración se incrementan, pero por ser procesos aparentemente ya bien establecidos y recurrentes, se relaja la supervisión.

El experto en seguimiento de proveedores de Rockwell subraya que el uso de la tecnología adecuada desde el proceso hasta los sistemas administrativos permite que las empresas reduzcan el desgaste de este tipo de tareas de validación y seguimiento.

Sin duda, las tendencias en automatización apuntan a una mayor integración, tanto dentro de las diferentes plataformas de control y las redes de dispositivos, como hacia la alta gerencia y las áreas de planeación y toma de decisiones. Los verdaderos retos del control estarán en la integración, tanto de los procesos con la gerencia como de la empresa con los proveedores y clientes. Tal vez es un lugar distante para algunos, pero lo importante será llegar ahí.