Cómo las redes respaldan la fabricación con cero defectos

En los últimos años, las empresas manufactureras están acelerando su transformación digital como parte de la cuarta revolución industrial (Industria 4.0). La Industria 4.0 depende de la introducción de Sistemas de Producción Cibernéticos (CPPS) en la planta de fabricación, incluidas células robóticas, sensores inteligentes, drones y vehículos de guías autónomos. CPPS se puede combinar con técnicas avanzadas de análisis de datos (p. ej., algoritmos de análisis predictivo e inteligencia artificial (IA)) para habilitar una serie de casos de uso con un ROI (retorno de la inversión) probado, como líneas de producción flexibles, mantenimiento predictivo, gestión de calidad, y optimizaciones de la cadena de suministro.

La Industria 4.0 está potenciando un cambio de paradigma en la gestión de la calidad, también llamado Calidad 4.0. Este último se caracteriza por una mayor flexibilidad, dado que la mayoría de los procesos se basan en el procesamiento de datos digitales en lugar de procesos físicos inflexibles. La Calidad 4.0 está asociada con un paradigma de gestión de la calidad predictivo y anticipatorio, que se esfuerza por identificar y remediar los problemas antes de que ocurran. Esto conduce a importantes ahorros de costos para los fabricantes, ya que elimina defectos y hace un uso óptimo de los activos y equipos. También conduce a beneficios ambientales como la reducción de residuos y la optimización del uso de energía.

La calidad 4.0 garantiza una estrecha interacción entre las funcionalidades de planificación, aseguramiento, control y mejora, lo que podría conducir a cero defectos y la eliminación del desperdicio asociado con los defectos. La calidad 4.0 potencia la fabricación con cero defectos (ZDM). ZDM es la visión de gestión de calidad definitiva, que está configurada para superar las prácticas de gestión de calidad de última generación, como Six Sigma y la gestión de calidad total (TQM).

Los habilitadores digitales de la calidad 4.0 y ZDM

Las soluciones de calidad 4.0 integran una variedad de tecnologías digitales de vanguardia, que pueden considerarse como los habilitadores digitales de ZDM. Específicamente, los siguientes habilitadores digitales son elementos integrales de los sistemas de Calidad 4.0:

Redes definidas por software (SDN)
Los casos de uso de Quality 4.0 recopilan grandes volúmenes de datos de muchos dispositivos diferentes en el taller, incluidos sensores, sistemas CPPS y dispositivos IoT. Por lo tanto, las redes industriales deben proporcionar calidad de servicio (QoS) en la recopilación de datos, al tiempo que garantizan que los datos se recopilan desde los dispositivos correctos, en el momento adecuado. Por lo tanto, se requieren operaciones de redes industriales flexibles, como las redes definidas por software . Este último facilita la optimización del rendimiento de la red y reduce los costes de gestión de la red. Allied Telesis ofrece un grupo de soluciones SDN inteligentes que automatizan la configuración, fortalecen la seguridad y facilitan la administración de redes ocupadas a gran escala. En concreto, el marco de gestión autónoma de Allied Telesis (AMF) , el controlador de seguridad AMF y el controlador de onda autónomo (AWC) brindan una poderosa combinación de soluciones de red flexibles para implementaciones de fabricación digital escalables y rentables.
Cloud Computing
Los datos de gestión de calidad se recopilan y agregan en la nube. Por lo tanto, las soluciones de Calidad 4.0 se benefician de las características de elasticidad, capacidad y pago por uso de la computación en la nube. Tan pronto como los datos están en la nube, se pueden analizar para producir recomendaciones para mejoras de calidad y la predicción de defectos. Allied Telesis facilita la recopilación de datos de diferentes áreas de la planta gracias a sus puntos de acceso inalámbricos empresariales inteligentes y de alto rendimiento . Además, nuestra solución AMF Cloud automatiza la gestión de múltiples dispositivos de red en la nube, incluida la gestión de sensores y dispositivos IoT. De esta forma, proporciona una gestión rentable de las implementaciones de fabricación basadas en la nube.
Edge Computing
Muchas de las operaciones de calidad digital presentadas tienen lugar cerca del campo y requieren un rendimiento en tiempo real. Por ejemplo, los defectos potenciales deben detectarse rápidamente para permitir el inicio de acciones correctivas (por ejemplo, reconfiguración del proceso de producción). En tales casos, se deben emplear sistemas informáticos de borde para permitir la adquisición rápida de datos y el control en tiempo real, mientras se optimiza el ancho de banda y la eficiencia energética para las operaciones de análisis. Para facilitar la implementación de IoT en la nube, Allied Telesis proporciona una plataforma informática de borde escalable llamada EtherGRID™. La solución aprovecha la arquitectura de base de datos GAUGE.DB™ de Allied Telesis, junto con una amplia cartera de Industrial Ethernetinfraestructuras, Wi-Fi y productos de interconectividad de medios. Este último permite el despliegue de soluciones de IoT de última generación para el sector de la fabricación, incluidas soluciones que aprovechan las características de baja latencia y tiempo real del paradigma de la informática de punta.
Big Data Analytics e Inteligencia Artificial
Las operaciones Quality 4.0 aprovechan los algoritmos de Big Data Analytics e Inteligencia Artificial para obtener conocimientos sobre cuestiones de gestión de la calidad y las mejores formas de remediarlas. Por ejemplo, las técnicas de aprendizaje profundo se integran hoy en día en células robóticas para permitir que los robots realicen una inspección de calidad inteligente y automatizada sin humanos en el circuito. Los motores de recomendación de aprendizaje automático también están diseñados para proporcionar a los gerentes de planta inteligencia procesable sobre mejoras de calidad. Productos de Allied Telesis SDNpermitir la recopilación segura y confiable de grandes cantidades de datos digitales desde muchos dispositivos diferentes. De esta manera, empoderamos a los fabricantes para implementar sistemas de aprendizaje profundo, que requieren volúmenes muy grandes de datos para su entrenamiento y operación.

La integración de las soluciones mencionadas anteriormente también permite la implementación de representaciones digitales de sistemas y procesos de gestión de calidad en el mundo cibernético. Estas representaciones se denominan gemelos digitales y facilitan el análisis hipotético de los procesos de calidad para diferentes combinaciones de parámetros de producción, proceso y control. Los gemelos digitales son herramientas muy poderosas para una gestión de calidad digital precisa y efectiva.

La flexibilidad de la red es la base para el desarrollo, la implementación y el funcionamiento de las soluciones de gestión de calidad que cumplen con la Industria 4.0. Las operaciones de recopilación de datos y control en tiempo real dependen de la disponibilidad de la configuración de red adecuada para las tareas de gestión de calidad en cuestión. Las empresas no pueden darse el lujo de configurar manualmente sus infraestructuras de red para abordar los diferentes requisitos de los casos de uso de Quality 4.0. Por lo tanto, se benefician de soluciones que automatizan la configuración de la red y permiten la gestión centralizada de diversos dispositivos. Estas soluciones reducen los costos operativos, minimizan la probabilidad de errores de configuración y conducen a un retorno de la inversión tangible para las empresas de fabricación.

Allied Telesis brinda una propuesta de valor muy sólida en este frente: Vista Manager automatiza y optimiza la operación de redes alámbricas e inalámbricas al tiempo que permite su administración desde un punto + de entrada única. Puede explorar sus atractivas funciones accediendo a más información sobre los componentes del marco de gestión autónomo (AMF) y el control autónomo de olas (AWC) que potencian su funcionamiento. También recomendamos echar un vistazo más de cerca a cómo Vista Manager visualiza la información de administración de la red en un tablero fácil de usar y amigable para el operador. En general, las funciones de automatización e inteligencia de Vista Manager permiten a las empresas de fabricación comenzar sus implementaciones de Quality 4.0 con el pie derecho.

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