Tras la pandemia, el 74% de las empresas de fabricación e ingeniería dependen de sistemas obsoletos y datos fragmentados para completar sus tareas. La excelencia en la fabricación sigue siendo esquiva incluso cuando los datos críticos de producción existen dentro de estas arquitecturas de sistemas aislados.
Los sistemas de ejecución de la fabricación (MES) funcionan como puente operativo que conecta los sistemas de planificación empresarial con las operaciones de taller, ofreciendo visibilidad en tiempo real de las actividades de producción. La aparición de la tecnología de gemelos digitales supone un avance sustancial con respecto a las metodologías de fabricación tradicionales. Esta tecnología inteligente establece réplicas virtuales de entornos de fabricación completos, lo que permite mejorar las capacidades de análisis, planificación, programación y optimización.
La estandarización operativa en múltiples plantas de producción ha llevado a empresas como ADEX Electronique a implantar programas de armonización que agilizan los procesos y unifican la gestión de datos. Los requisitos internos y las expectativas de los clientes han impulsado a las organizaciones a implantar arquitecturas de sistemas MES y de trazabilidad digital integrados para mejorar el control de calidad y el cumplimiento de los procesos.
La integración estratégica entre Simio APS y Aegis Factorylogix MES permite a los fabricantes conectar sistemas operativos, dispositivos IoT, APS y análisis avanzados dentro de las operaciones de producción diarias, apoyando los principios fundamentales de la Industria 4.0. Esta integración mejora la visibilidad y el análisis de los parámetros de producción críticos, al tiempo que aumenta la transparencia y la optimización en todas las métricas de rendimiento operativo y de producción.
Este blog examina cómo la integración de estas plataformas proporciona excelencia en la fabricación mediante el modelado de fábricas virtuales, lo que permite una toma de decisiones casi en tiempo real y una eficiencia operativa optimizada que supera los enfoques tradicionales de sistemas desconectados.
Elementos fundamentales: Arquitectura MES y APS en las operaciones de fabricación
Las operaciones de fabricación modernas requieren tanto capacidades de planificación estratégica y operativa como control de la ejecución en tiempo real para alcanzar la excelencia operativa. Los sistemas de ejecución de la fabricación (MES) y la planificación y programación avanzadas (APS) establecen esta base tecnológica fundamental.
MES funciona como la capa de control operativo en tiempo real dentro de los entornos de fábrica, procesando órdenes de trabajo, supervisando el progreso de la producción, aplicando protocolos de cumplimiento de procesos y capturando datos completos de ejecución y rendimiento. APS funciona como motor de planificación estratégica y optimización, generando programas de producción y coordinando las necesidades de recursos y materiales al tiempo que tiene en cuenta múltiples restricciones operativas y reglas empresariales. Estos sistemas crean un circuito esencial de retroalimentación basado en datos que conecta las funciones de planificación con las actividades de ejecución.
Los retos operativos surgen cuando estos sistemas funcionan de forma independiente. Las implantaciones independientes de APS pueden generar programas optimizados sin acceso a la información actual sobre el estado de la producción, mientras que las implantaciones de MES sin capacidades APS carecen de motores de optimización con visión de futuro para una gestión eficaz del flujo de producción y la eficiencia. Las empresas manufactureras recurren con frecuencia a métodos de coordinación manuales, en los que los planificadores de la producción modifican los calendarios mediante aplicaciones de hojas de cálculo y los operarios del taller resuelven los problemas mediante su experiencia.
La integración de estos sistemas establece un entorno de producción de bucle cerrado en el que APS genera programas optimizados, MES ejecuta los planes de producción y la información operativa en tiempo real perfecciona continuamente los ciclos de planificación y las decisiones a nivel de ejecución. Esta adaptabilidad permite a los fabricantes responder con rapidez a las condiciones cambiantes, como las paradas de los equipos, minimizando las interrupciones y manteniendo la eficiencia y el rendimiento de la producción.
La creciente adopción de sistemas de ejecución de fabricación subraya su papel vital en la producción moderna. Valorado en 11.880 millones de USD en 2021 y con una previsión de alcanzar los 24.280 millones de USD en 2028, con una CAGR del 10,8%,la expansión del mercado MES refleja el creciente interés de los fabricantes por lograr una visibilidad operativa, un control más estricto de la producción y una mayor eficiencia de los procesos. Las soluciones MES y APS integradas ofrecen beneficios tangibles, como la mejora de la precisión de los programas, las entregas a tiempo, el aumento de la utilización de la capacidad y la reducción de las reservas de inventario, factores clave que impulsan este crecimiento continuo y respaldan las iniciativas de transformación digital de los fabricantes.
Tecnología Digital Twin: Modelado de fábrica virtual para la excelencia en la fabricación
La convergencia de los gemelos digitales con MES y APS establece una base avanzada para la excelencia en la fabricación. Los gemelos digitales funcionan como réplicas virtuales dinámicas de activos físicos, procesos o sistemas completos que evolucionan continuamente a lo largo de su ciclo de vida operativo, lo que permite a los fabricantes optimizar las operaciones antes de implementar modificaciones físicas.
Estos modelos virtuales mejoran significativamente las capacidades de fabricación al proporcionar réplicas digitales detalladas de las plantas de producción que simulan resultados basados en datos operativos en tiempo real. Las investigaciones de McKinsey demuestran que los gemelos digitales pueden reducir los tiempos de desarrollo hasta en un 50% y, al mismo tiempo, disminuir los costes operativos mediante la optimización de la programación de la producción y la identificación de cuellos de botella. Las empresas que aprovechan la tecnología de gemelos digitales en la fabricación han informado de mejoras sustanciales en el rendimiento, la eficiencia y la reducción de riesgos al permitir pruebas de escenarios y mantenimiento predictivo sin interrumpir los entornos de producción activos.
El modelado de fábricas virtuales permite la experimentación operativa sin riesgos antes de tomar decisiones de inversión de capital que podrían no reportar los beneficios esperados. Los fabricantes pueden evaluar múltiples escenarios operativos, identificar cuellos de botella en los procesos y tomar decisiones informadas que mejoren la eficiencia global. Gracias a las funciones avanzadas de simulación, las empresas pueden visualizar flujos de trabajo de producción completos, analizar diversas configuraciones operativas y seleccionar las mejores configuraciones y flujos de trabajo de producción.
En el ámbito de la tecnología de gemelos digitales de Simio, la atención se centra en la creación de gemelos digitales de procesos dinámicos: modelos virtuales, generados y controlados a través de datos, que reproducen los procesos de fabricación y los flujos de trabajo con todo lujo de detalles. Estos modelos permiten a los fabricantes simular escenarios de producción, evaluar posibles cuellos de botella y realizar evaluaciones de cambios operativos sin riesgos. A diferencia de los gemelos digitales centrados en activos individuales, los gemelos digitales de procesos de Simio integran interacciones complejas entre recursos (estáticos y móviles), flujos de trabajo, reglas empresariales y lógica de decisión, lo que permite optimizar la programación, planificar la capacidad y realizar ajustes prácticamente en tiempo real. Al adaptarse continuamente a los datos del mundo real, estos gemelos digitales mejoran el rendimiento y la capacidad de respuesta operativa sin interrumpir la producción en curso, haciendo avanzar la inteligencia de fabricación más allá de las herramientas tradicionales de planificación estática.
Integración estratégica: Simio y la plataforma Aegis Manufacturing Intelligence
La adquisición de Simio por parte de Aegis Software establece un avance fundamental en la gestión de las operaciones y la ejecución de la fabricación. Esta unión estratégica desarrolla una plataforma unificada de inteligencia de fabricación que aborda los complejos retos de producción mediante la automatización inteligente y la optimización casi en tiempo real.
Esta colaboración proporciona a los fabricantes una visibilidad operativa completa, que abarca el rendimiento histórico, las condiciones actuales y la información predictiva de cara al futuro. La integración crea flujos de datos entre los sistemas de planificación de recursos empresariales, las plataformas de ejecución de fabricación y los entornos de simulación, estableciendo un gemelo digital del sistema de ejecución de fabricación con total transparencia operativa para el rendimiento pasado, actual y futuro.
La plataforma unificada ofrece ventajas operativas específicas:
- Generación automática de programas que recalcula los parámetros de producción en función de las condiciones actuales de la fábrica.
- Mejora de la coordinación entre los departamentos de atención al cliente, logística y producción.
- Análisis de todas las restricciones del proceso, reglas empresariales y lógica de decisión detallada para optimizar la configuración de la fábrica.
- Despliegue basado en la nube que permite el acceso global de las partes interesadas
- Análisis avanzados que proporcionan información basada en datos sobre las métricas de rendimiento.
La plataforma MES de Aegis Factorylogix da soporte actualmente a más de 2200 fábricas en sus operaciones de misión crítica. Con la reciente integración de Simio, esta plataforma refuerza su capacidad para ayudar a los fabricantes a lograr la resiliencia operativa mediante la conexión de sistemas ciberfísicos, dispositivos IoT y análisis avanzados dentro de los flujos de trabajo de producción diarios, adoptando plenamente los principios clave de la Industria 4.0.
Esta adquisición marca un avance significativo hacia la excelencia en la fabricación al permitir una transformación digital más integrada en todo el proceso de producción de extremo a extremo y/o la cadena de suministro.
Reflexiones finales: Inteligencia de fabricación mediante plataformas integradas
La integración de Simio APS con Aegis Factorylogix MES marca el comienzo de una nueva era de inteligencia de fabricación al ofrecer una plataforma unificada sin fisuras que transforma los complejos retos de producción en oportunidades para la ejecución inteligente, la automatización y la optimización continua. Al combinar las capacidades integradas de planificación, ejecución y simulación, los fabricantes pueden eliminar los silos operativos que tradicionalmente han obstaculizado la innovación, la eficiencia y la agilidad.
Esta asociación establece sistemas de producción de bucle cerrado en los que los datos en tiempo real fluyen con fluidez entre las funciones de planificación y operativas. Gracias a la avanzada tecnología de gemelos digitales, los fabricantes obtienen una visibilidad sin precedentes para simular y validar escenarios de producción sin interrumpir las operaciones en curso, lo que permite tomar decisiones basadas en datos que aumentan la productividad, el rendimiento y la calidad.
La plataforma Aegis mejorada, que da soporte a más de 2.200 fábricas en todo el mundo y que ahora cuenta con las capacidades de Simio, crea un ecosistema en el que convergen la planificación de recursos empresariales, la ejecución de la fabricación y los entornos de simulación. Esta convergencia produce gemelos digitales del sistema de ejecución de fabricación con una transparencia superior, lo que permite recalcular la programación casi en tiempo real, sincronizar las operaciones de fabricación, el servicio al cliente y la logística, así como realizar análisis profundos que proporcionan información procesable sobre el rendimiento.
Además, la automatización de la gestión de calidad de la plataforma, incluidos los flujos de trabajo de inspección integrados, refuerza la fiabilidad operativa y la excelencia de los productos, elementos diferenciadores clave en los competitivos mercados actuales.
Juntos, Simio APS y Aegis Factorylogix MES representan un salto monumental hacia la excelencia en la fabricación a través de la transformación digital holística. Al conectar sistemas ciberfísicos, dispositivos IoT y análisis avanzados en los procesos de producción diarios, esta plataforma encarna los principios básicos de la Industria 4.0 y permite a los fabricantes crear operaciones resistentes, flexibles y con gran capacidad de respuesta.
Esta solución integrada ofrece una base esencial para acelerar la innovación, mejorar la resistencia operativa y mantener una ventaja competitiva en un panorama industrial en rápida evolución.