Cinco pasos para el éxito de la automatización en la fabricación de metales

FIGURA 1. Un cobot carga piezas en una máquina desbarbadora de piezas planas y un cobot atiende una plegadora eléctrica. Los desafíos varían según la aplicación, pero si una operación es algo simple y tediosa (es decir, una que a los empleados no les importaría abandonar), podría ser una buena candidata para la automatización. Imágenes: Automatización del Atlántico Medio

Los esfuerzos de relocalización, los desafíos de la cadena de suministro, el aumento de los salarios, el envejecimiento de la población de trabajadores calificados, una tasa de desempleo baja en una generación: los desafíos de la fabricación de metales parecen multiplicarse implacablemente día a día. Y continúan creciendo y ampliándose entre sí, y ya no sólo amenazan los plazos de entrega y los márgenes de un fabricante, sino también su capacidad fundamental para mantener la continuidad del negocio y las relaciones con los clientes.

Las soluciones de automatización probadas y ampliamente adoptadas pueden aliviar algunas de estas tensiones; sin embargo, muchas organizaciones se muestran reacias a adoptar incluso aplicaciones relativamente sencillas. ¿Por qué no dan los primeros pasos? Podría deberse a una resistencia natural al cambio y al miedo a lo desconocido. Gestionado adecuadamente, el cambio obliga a las organizaciones a aprender y crecer, y es indispensable para que una organización siga siendo relevante y competitiva.

No cambiar puede ser desastroso. Consideremos la historia de Kodak, una conocida advertencia. Con sus raíces en 1901, el antiguo gigante de la fotografía y el cine había sido líder del mercado durante décadas. Pero a medida que la fotografía digital proliferó a principios de la década de 2000, Kodak decidió seguir centrándose en su negocio principal de películas. Las cámaras digitales demolieron rápidamente este mercado y, cuando Kodak reaccionó, ya era demasiado tarde. La empresa se declaró en quiebra en 2012.

La automatización se está convirtiendo rápidamente en una necesidad para que las empresas puedan mantenerse al día con las demandas de los clientes. ¿Aceptará su organización el cambio de la automatización o se convertirá en la próxima Kodak?

La automatización puede parecer intimidante, pero no debería serlo, siempre y cuando tengas el enfoque adecuado. Para empezar, intente centrarse en cinco pasos de sentido común. Si se siguen bien y se repiten en un círculo virtuoso, ayudan a construir un marco amplio para la automatización de la fabricación de metales, uno que va mucho más allá de un solo proceso o estación de trabajo.

Como ocurre con cualquier viaje, el primer paso en el camino hacia la automatización es determinar hacia dónde se dirige. Establezca expectativas y déjelas claras. ¿Qué quiere lograr su organización con la automatización y cuáles son los impactos? Por ejemplo, ¿la intención es automatizar de forma incremental o a gran escala, y cómo afectará la automatización al flujo de trabajo para ingeniería, planificación y producción? ¿Quién será el campeón de la automatización designado?

¿Cómo perciben los empleados la automatización? Muchos lo ven como una amenaza para acabar con el empleo. Sin embargo, la verdad es que los trabajadores que se vuelven expertos en robótica y automatización aumentan su conjunto de habilidades, mejoran las oportunidades profesionales y se vuelven más valiosos para su organización. Las empresas deben identificar y apoyar a expertos en automatización en ingeniería, fabricación y en la planta.

Finalmente, ¿cuáles son las implicaciones financieras? El éxito financiero no sólo radica en el ahorro de costos, sino también en la expansión de las capacidades de una empresa para reducir los tiempos de entrega, enviar más productos al mercado y generar más ingresos.

En pocas palabras, debes planificar la automatización. No resolverá todos los problemas de una vez, pero puede resolver muy bien los problemas correctos y puede crear oportunidades (a menudo imprevistas) de innovación, incluidas oportunidades profesionales adicionales. La automatización puede ahorrar dinero, pero lo que es aún más importante, genera más ingresos. Para que esto suceda se necesitan defensores de programas enfocados y empoderados que trabajen para lograr objetivos claramente definidos; Comuníquese claramente; y realizar revisiones consistentes y exhaustivas del progreso que se está logrando.

Clasifique los procesos específicos según el riesgo y su impacto general en el negocio. La automatización resuelve muy bien los problemas correctos. El truco consiste en seleccionar los procesos correctos para automatizar en el orden correcto y combinarlos con la tecnología de automatización óptima.

FIGURA 2. Esta matriz muestra las dificultades de automatizar operaciones específicas en un fabricante de metales. La matriz variará según la combinación de productos, procesos y recursos disponibles de una empresa.

Por ejemplo, los robots industriales están bien adaptados a grandes tiradas de piezas uniformes y tienen costes iniciales importantes. Las operaciones simples con poca variación se adaptan bien a dispositivos relativamente económicos. En el medio, con volúmenes pequeños y grandes que contienen una variabilidad significativa de piezas, los sistemas flexibles, como los robots colaborativos adaptativos (cobots), equilibran el costo y la complejidad.

En el pasado, la decisión de automatizar a menudo dependía de un simple cálculo del retorno de la inversión (ROI). “Fabricamos X cantidad de esta pieza por mes a un costo Y y podemos ahorrar esa cantidad por pieza. El costo de capital es Z y el período de recuperación es de tantos meses”. Sin embargo, en el entorno actual el panorama es más complejo. Los cálculos del ROI son útiles, pero a menudo el efecto de un cuello de botella causado por una máquina inactiva tiene un impacto mucho mayor en los resultados de una empresa. Si un artículo final de gran tamaño no puede enviarse debido a que faltan componentes fabricados relativamente baratos, entonces la recuperación real debe verse en términos de la pérdida de ingresos causada por el cuello de botella, un efecto financiero que puede ser muchas veces mayor de lo que mostraría un simple cálculo del retorno de la inversión.

Un enfoque eficaz implica clasificar los procesos impactantes en función de las necesidades generales de su negocio. Cada fábrica es diferente y ponderará las variables de manera diferente. Entre los factores más comunes se encuentran el costo total como porcentaje de los ingresos, el impacto en los tiempos de entrega del cliente, la dificultad para adquirir operadores capacitados para la maquinaria, cuellos de botella en el flujo de trabajo, niveles de calidad inaceptables, problemas de seguridad, tiempo de inactividad de las estaciones de trabajo, complejidad de la integración y problemas generales del proceso. puntos. Si muchas personas involucradas con un elemento laboral realmente desean que desaparezca, entonces probablemente sea un buen candidato (verFigura 1 ). Trazar las variables en un gráfico simple que clasifique el impacto general del negocio y la dificultad de implementación puede cristalizar la toma de decisiones (verFigura 2).

Procesos de clasificación como este ayudan a limitar la selección a un pequeño número de objetivos potenciales. En este punto, la toma de decisiones es tanto un arte como una ciencia, por lo que generalmente no es útil analizar demasiado. Elija el proceso que parezca tener el mejor equilibrio entre complejidad de implementación y beneficio comercial, y comience allí.

Sin embargo, al hacerlo, asegúrese de evaluar honestamente sus capacidades existentes de ingeniería y automatización. Si tienes algunos recursos internos y quieres autointegrarte, presta especial atención a la dificultad de integración. No intentes hacer todo a la vez, pero sí intenta tener en cuenta el nivel de automatización con el que estás dispuesto a empezar. Podría ser tan simple como un dispositivo de recogida y colocación de un solo eje que mueve piezas de trabajo del punto A al punto B. En el otro extremo del espectro se encuentran robots industriales altamente personalizados que son apropiados para la producción de grandes volúmenes de piezas de trabajo estables. En el medio se encuentran dispositivos como los cobots que son bastante flexibles y relativamente sencillos de adaptar y programar con las herramientas y el soporte de aplicaciones adecuados.

Para cualquier tipo de automatización, nunca pase por alto la protección adecuada. Los sistemas automatizados deben implementarse de manera segura, incorporando los costos de seguridad en la etapa de presupuestación de la planificación del proyecto. Por supuesto, la complejidad del proceso elegido, el tiempo y el gasto de capital, y el perfil de volumen de las piezas elegidas que se construyen afectan la decisión general.

La automatización normalmente no replica una operación manual. En lugar de ello, los planificadores rediseñan el proceso para automatizarlo, siempre en el contexto del flujo general de fabricación.

Un buen primer paso es generar un mapa simple de procesos manuales (verfigura 3 ). Nada exhaustivo, el mapa sólo necesita describir los elementos que deben abordarse. Después de dibujar tu mapa, analiza los factores que lo afectan. ¿Las entradas (piezas entrantes, por ejemplo) son estables en diseño y repetibles en forma? ¿Es estable el proceso existente? ¿El equipo existente es capaz? ¿Son aceptables los niveles de calidad actuales? ¿Es predecible la interacción humana en curso con el proceso? ¿El proceso existente representa algún riesgo para la seguridad o la salud? Resolver primero estas cuestiones fundamentales ayuda a construir una base sólida.

Una vez que aborde los fundamentos, genere y publique una lista clara y concisa de los objetivos críticos y los entregables correspondientes para el proyecto. Establezca un proceso de revisión periódica para asegurarse de que ciertos objetivos sigan siendo relevantes y estén en el objetivo. Nunca pierda de vista el simple hecho de que la automatización no reemplaza las tareas existentes, sino que requiere que todos repiensen todo el proceso de fabricación. Incorporar un buen robot a un proceso deficiente nunca funciona y puede resultar muy costoso. La ventaja es que la creación de una automatización eficaz a menudo expone y obliga a resolver problemas subyacentes (y a menudo no realizados).

Otro factor crítico suele ser el más difícil de abordar: una evaluación honesta y realista de los recursos y habilidades internos disponibles. Lo más importante es la designación y el empoderamiento de uno o más defensores de la automatización. No es necesario que tengan mucha experiencia ni habilidades en automatización, pero deben comprender a fondo sus procesos existentes y los objetivos de su proyecto de automatización. Además, se les debe permitir concentrarse en el proyecto en lugar de verse obligados a tratarlo como una diversión que se realiza una vez a la semana.

La automatización puede parecer intimidante, pero no debería serlo, siempre y cuando tengas el enfoque adecuado.

Los campeones pueden ceder cierto nivel de control del proyecto a integradores externos. Aún así, deben equilibrar ese control con el alcance de la experiencia, los conocimientos técnicos y el potencial de un retorno de la inversión más corto del integrador. Solicite a un posible integrador referencias de clientes existentes y ejemplos de su trabajo completado.

Recuerde, contratar a un integrador no reemplaza ni alivia la necesidad de contar con un defensor de la automatización interna. La implementación del proyecto, la retroalimentación sobre el progreso y el enfoque en los cronogramas de finalización requieren canales de comunicación claros con cualquier equipo de integración, y es necesario que una persona designada impulse este proceso.

Una vez que haya delineado los entregables del proyecto, haya empoderado a un campeón de automatización y haya definido el rol del integrador, es hora de revisar los entregables del proyecto con precisión láser. Exigir que estén claramente definidos y documentados, y formalizar una revisión periódica. Designe claramente las funciones del campeón de la automatización, el equipo de implementación y el integrador. Documente estos roles y revíselos de manera estructurada.

Realice una verificación final de lo que espera del proyecto, de que los entregables se alineen con estas expectativas y de que sean realistas y alcanzables dentro del plazo y el presupuesto asignados. No te excedas.

Por último, evite con atención las trampas de las expectativas poco realistas y el avance lento de los proyectos. Su primer proyecto de automatización no resolverá todos los problemas de su fábrica.

Monitorear continuamente el desempeño del proceso y su impacto en el resto de la fábrica. Uno de los resultados más satisfactorios de un proyecto de automatización exitoso (más allá de mayores ingresos y retorno de la inversión) es el consiguiente crecimiento del conocimiento institucional. Incluso un primer programa simple proporciona un amplio aprendizaje sobre cómo elegir un proyecto y establecer objetivos, cómo revisar candidatos para una futura automatización, cómo elegir el equipo y las personas adecuadas para realizar el trabajo y cómo predecir cronogramas y beneficios financieros.

Por último, documente los éxitos continuos de la automatización, así como las áreas que necesitan mejorar. Estos conocimientos basados ​​en datos ayudan a sentar las bases para futuros proyectos de automatización. También verá dónde se podrían replicar estrategias de automatización específicas en otros lugares.

Documente siempre con franqueza y claridad, y celebre los éxitos. Elija el siguiente proyecto con tanto cuidado como el primero y utilice lo que ahora sabe para dar el siguiente paso, más productivo, en su viaje hacia la automatización.

Ningún nivel de magia tecnológica puede resolver todos los dolores de cabeza de su fábrica, pero adoptar un enfoque disciplinado de la automatización puede ayudarle a ganar. Cualquier iniciativa sólo tendrá éxito con un plan claro, las personas adecuadas, una preparación cuidadosa y expectativas desarrolladas de forma inteligente.

La automatización es una oportunidad para desarrollar una comprensión más clara de sus operaciones, impulsar la innovación, desarrollar procesos valiosos y conocimiento institucional, identificar y fortalecer personas capaces y mejorar sus resultados. Por encima de todo, la automatización gestionada puede servir mejor a sus clientes y permitir que su organización siga siendo relevante en el clima empresarial actual en rápida evolución.

FIGURA 3. Un mapa de proceso simple, que no tiene por qué ser exhaustivo, detalla los pasos básicos de un proceso de fabricación específico que la automatización debe abordar.