Links. Dos páginas web para estar al día
¿Por qué Integrar ERP y MES?
- Los eventos de planta impactan de manera crítica en el negocio. Disponer de inventarios en TiempoReal posibilita trabajar con menos inventarios, disponer de datos de eficiencias y rendimientos deactivos posibilita ser más productivos, disponer de datos de tiempos de producción posibilitarreducirlos.
- Es necesario que en la capa de negocio se disponga de información veraz, de alta calidad , 100% fiable.
- La improductividad se dispara si los datos son introducidos en un sistema de forma manual.Para lograr una alta productividad es necesario hacer las cosas bien a la primera y con los menores medios posibles, durante el menor tiempo posible. LEAN MANUFACTURING.
- El proceso de toma de decisiones no debe de estar a expensas de si los datos están en el lugar adecuado o no, en el momento adecuado o en el formato adecuado.
- Los sistemas ERP generan un mayor valor a partir de su integración con los procesos de planta.
Se logra una mayor consistencia en el sistema de negocio a partir de un entorno integrado, donde todaslas decisiones se toman a partir del análisis de datos 100% reales.
¿Qué es un RAID de discos duros?
¿En qué consiste un RAID?. La idea principal es repartir los datos entre diferentes discos duros para que puedan ser accedidos en paralelo (esta técnica se denomina stripping). Pero así se disminuye la fiabilidad del sistema de almacenamiento: si se utilizan varios discos duros, aumenta la probabilidad de que se produzca un fallo en alguno de ellos. Por eso la técnica de stripping suele combinarse con redundancia (normalmente por mirroring o utilizando información de paridad). De esta manera se tiene tolerancia a fallos, porque si hay un error con un dato en un determinado disco, ese mismo dato estará almacenado en otro/s discos o existirá información en el RAID que permitirá recuperarlo.
A la hora de diseñar un RAID, hay que tomar dos decisiones fundamentales:
- Granularidad del stripping: Es decir, tamaño de las unidades de información que se reaprten entre los discos. Si es muy fina (las unidades de información son muy pequeñas), un acceso de E/S siempre involucrará a todos los discos. Se aumenta el ancho de banda pero no es posible hacer varias operaciones de E/S en paralelo. Si es más gruesa (unidades de información de tamaño mayor), un acceso puede ser servido por un único disco y por lo tanto, si el controlador lo permite, se podrán hacer varios accesos en paralelo.
- Tipo de redundancia: Es lo que especifica el nivel de RAID. Podemos tener mirroring (copia de la información) o paridad (con distintos tipos de códigos). Y la información de redundancia puede estar localizada en discos concretos o distribuida entre todos los discos.
MES y Adaptive Enterprise
- La salida al mercado de nuevos productos de la competencia.
- Los cambios en los gustos de los consumidores finales.
- Las estrategias comerciales agresivas de las empresas distribuidoras.
- La existencia de factores socio políticos y deciones macro económicas.
Son alguno de los motivos por los que una empresa debe dirigir sus pasos hacia un modelo de Adaptive Enterprise.
El camino que una empresa recorre hasta llegar a este estadio, comienza con iniciativas de mejora en la parte de producción.
Estadio 1. LEAN MANUFACTURING.
Consiste en establecer metodología de gestión proyecto y herramientas MES de medición de KPI´s (Key Performance Indicators), que permita a los procesos productivos operar a la máxima capacidad, utilizando los mínimos recursos.
Estadio 2. COLLABORATIVE MANUFACTURING.
Tras haber optimizado los procesos, la empresa debe abordar iniciativas que le permita:
- Establecer Acuerdos Marco o Estrategias de Distribución de Canal con sus Partners.
- Reducir el "Time to Market". Como consecuencia de los acuerdos marco, la empresa será capaz de abastecer al mercado de forma más dinámica y rápida.
Estadio 3. ADAPTIVE MANUFACTURING.
En este momento la empresa es capaza de cambiar familias de producto en un corto periodo de tiempo. Reducción de Manufacturing Lead Time, reducción de "Time to Market", disminución de tamaño de lote.
Estadio 4. ADAPTIVE ENTERPRISE.
La empresa cuenta con una estructura que le permite cambiar rápidamente adaptándose e incluso anticipándose a los cambios para mejorar el negocio.
En los 4 estadios es necesario contar con una potente metodología de gestión de la mejora que se apoye en soluciones software que permitan:
- Definir Objetivos estratégicos y operarativos a alcanzar.
- Medir de forma exacta el punto de partida en el que estamos. (Ejemplo. Eficiencia Operativa=65%).
- Definir planes de actuación y acciones correctoras a partir de los resultados obtenidos.
- Implantar dichos planes.
- De nuevo medir los resultados obtenidos tras la puesta en marcha de las acciones correctoras.
- Compararlos con los Objetivos operativos establecidos.
- Analizar los motivos de las desviaciones producidas.
Protocolos TCP/IP (II)
El protocolo IP utiliza datagramas para encapsular el valor de todos estos parámetros y garantiza que estos datagramas se encaminen adecuadamente por las diferentes redes que componen Internet desde la dirección origen hasta la dirección destino.
En este nivel de la comunicación, los equipos se identifican mediante direcciones IP. Estas direcciones merecen una explicación un poco más exhaustiva. Los campos de dirección origen y destino contienen direcciones de Internet de 32 bits cada una. Estas direcciones constan generalmente de un identificador de red y un identificador de computador. IP distingue tres clases de redes para asignar las direcciones.
Las de clase A son pocas redes, cada una con muchos computadores. Las de clase B son un número medio de redes, cada una con un número medio de computadores. Y por último, las de clase C son muchas redes, cada una con unos pocos computadores. El formato de la dirección de un computador dependerá del tipo de red en el que se encuentre:
En los últimos años se ha desarrollado una nueva versión del protocolo IP, la versión 6. Uno de los motivos que ha conducido a la adopción de esta nueva versión ha sido la limitación impuesta por el campo de dirección de 32 bits de las versiones anteriores (alrededor de 4000 millones de direcciones diferentes). La nueva versión de IP utiliza direcciones de 128 bits. Además de cambiar la longitud de las direcciones, también cambia su formato y el formato de la cabecera de los datagramas.
Implantación de un sistema MES
- Muchas empresas se han “desgastado” al abordar un proyecto de implantación de un Sistema ERP. El impacto corporativo que producen estos proyectos, tanto a nivel económico como de utilización de recursos internos es elevado.
- La implantación de una solución MES debe afrontarse con el mismo rigor y con la misma importancia como si se realizara una implantación de un sistema ERP. El impacto corporativo de este proyecto dependerá del alcance del mismo. (Según áreas de fábrica o fábricas que se quieran gestionar, según los departamentos que se vean involucrados.). No podemos olvidar que la solución MES está directamente ligada al entorno de producción. Entorno en el que se genera lo que una empresa “Aporta al Mercado”.
- Una solución MES, normalmente va ligada a iniciativas de mejora tales como TPM, Lean Manufacturing, Six Sigma. A la hora de abordar estos proyectos también se deben tener en cuenta si la empresa tiene los recursos humanos, técnicos y financieros suficientes para soportar los grupos de trabajo o de mejora que se crean alrededor de estas iniciativas.
- Antes de llevar a cabo la implantación de un sistema MES, la empresa debe plantearse el Objetivo Táctico o Estratégico que quiere alcanzar.
- Una vez determinado el objetivo táctico a alcanzar, es necesario analizar de forma exhaustiva y detallada todos los factores que intervienen en el entorno de actuación de una solución MES: Productos en fabricación, Procesos de elaboración, Equipos e Instalaciones que intervienen en los procesos, Personas involucradas, Sistemas actuales que intervienen en la gestión de la producción.
- Se debe establecer una correcta estrategia de implantación basada en la consecución de dichos objetivos. Implantar MES sin tener clara dicha estrategia puede resultar costoso a las empresas.
- Otra característica importante que debería cumplir una solución MES es tener la posibilidad de ser escalable, tanto en funcionalidad como en alcance de proyecto. Existen muy pocos proveedores tecnológicos que ostenten esta importante característica.
- Teniendo en cuenta esa Plataforma Común de la que se hablaba antes, una empresa puede abordar un proyecto piloto empezando con una parte de la fábrica, una línea de proceso específica y luego poco a poco, de forma modular ir ampliando funcionalidades, usuarios, zonas de la fábrica, etc.…
- En ocasiones las empresas son reacias a llevar a cabo nuevas inversiones en este tipo de sistemas y quieren explotar al máximo la inversión realizada en su ERP. Existen corporaciones que han hecho desarrollos dignos de alabar “bajando” el módulo de producción del ERP a la planta (realizando una conexión directa con los dispositivos de campo). Este tipo de aplicaciones, desarrolladas “a medida” son válidas para una zona de la fábrica, pero en el momento en que se decide extrapolar estos desarrollos a otras zonas de la fábrica, esta tarea se vuelve muy costosa. Se ha generado una aplicación tan específica que es inutilizable. (Se debería hacer un desarrollo partiendo casi de cero, para llevar el ERP a otra parte de una misma planta). Además el coste de mantenimiento de estas aplicaciones (TCO ) hace que económicamente se vuelvan inviables y técnicamente se convierta en la “pesadilla” de los profesionales del entorno IT.
- Es necesario contar con una tecnología estándar que pueda ser desplegada de forma estratégica en toda la planta o solo en una parte de ella. Esta capacidad de flexibilidad, de escalabilidad, es lo que hace que una arquitectura tecnológica sea realmente estratégica para las empresas.
- Por ultimo es importante que las soluciones MES se desarrollen con una clara Visión Usuario. No podemos olvidar que el “Output” principal de este tipo de soluciones es Información entregada al usuario en Tiempo Real para ayudarle a ser más eficiente en su gestión de la producción y en la toma de decisiones.
La selección de un buen proveedor tecnológico, el exhaustivo análisis de los procesos de producción y la correcta definición de la estrategia de implantación del proyecto MES ligada a los objetivos de negocio, son decisiones estratégicas que permitirán obtener resultados tangibles.
Wonderware & SAP. Integración entre Plataformas
Octubre 2004.
- Implementación en ArlaFood de SAP Netweaver y ArchestrA.
- Implementación en Nutramax de ArchestrA sobre normativa XML (S95) – B2MML
Enero 2006.
- Wonderware y SAP trabajan conjuntamente para que ambas plataformas se comuniquen bajo normativa ISA-S95.
- Lanzamiento WWEI 2.0
-Proceso de Certificación de Soluciones Wonderware por SAP.
- Certifed software partner. Requiere una solución certificada sobre Plataforma SAP
- Certified for SAP NetWeaver. Requiere una solución certificada sobre Plataforma NetWeaver de SAP. (~1200 partners worldwide)
- Powered by SAP NetWeaver. Certificación obtenida por Wonderware.
- Máximo Nivel Certificación.En el mundo existen menos de 100 Partners con este nivel.
- Dentro del ámbito industrial, OSI Soft y Apriso tienen el mismo nivel.
- Wonderware tiene la PRIMERA CERTIFICACION para la Integración de Aplicaciones Estándar sobre la ISA-95.
- Wonderware’s Business Package for Process Performance Analysis 60.1 integrated with the SAP NetWeaver Portal.
- Permite visualizar información de Proceso desde “Enterprise Portal de SAP”Basados en System Platform (Historian,Information Server y ActiveFactory).
- SAP NetWeaver Exchange Infrastructure (SAP NetWeaver XI)-based Content Package for Order Processing 30.1 integrated with SAP® ECC (ERP Central Component) 5.0 and Wonderware Enterprise Integrator 2.0.
- Solución integrada que permite "Bajar" orden de fabricación desde SAP, ejecución, control y realimentación al ERP desde System Platform.
Trazabilidad y Cadena de Suministro (3/3)
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Es por tanto absolutamente necesario plantear la trazabilidad en términos razonables que permitan su ejecución, sin perder nunca de vista el principio que nunca un control debe ser más costoso que el hecho controlado.
Presente y Futuro de la trazabilidad.
No hay que olvidar que el reto principal es que exista una Transparencia Total entre fabricante y consumidor, (incluyendo todos los agentes intermedios que hayan participado), pudiendo llegar a poner a disposición del consumidor toda la información de un modo sencillo (vía web, por ejemplo) lo que aumentará su confianza en el producto.
Por tanto los objetivos a cumplir en los próximos años serán Aumentar la Fiabilidad y Eficiencia de los sistemas de trazabilidad implantados buscando la mayor eficiencia posible de los procesos y la aplicación de nuevas tecnologías por parte todos los agentes de la cadena, que permitan, no sólo la trazabilidad con caracteres legibles, sino por el uso mensajes electrónicos, códigos de barras o etiquetas de radiofrecuencia (RFID), que permitan la lectura electrónica de dicha información y hasta la autoidentificación, eliminando el error humano a lo largo de toda la cadena de suministro.
Conclusiones
Plantearse en pleno siglo XXI, llamado de la sociedad del conocimiento y de la información, la implantación y seguimiento del concepto de trazabilidad en una empresa sin la utilización de los estándares y las tecnologías existentes parece un despilfarro que ni la industria en general ni la agroalimentaria en particular deberían permitirse.
Link. www. isa-95.com
- La integración entre plataformas transaccionales (ERP) y plataformas MES, es uno de los proyectos que están permitiendo a las empresas que lo acometen, posicionarse en una situación de privilegio con respecto a la competencia.
- El conocimiento exhaustivo y en tiempo real de ratios de productividad, consumos, desviaciones con el estándar, la capacidad de aprovechar este conocimiento para abordar iniciativas de mejora dentro de la fábrica (Six Sigma, TPM, Lean Manufacturing) y la capacidad de gestionar una compañía de una forma integrada (desde el Sensor o el PLC hasta los Sistemas ERP, B2B) son algunas de las consecuencias de este tipo de proyectos.
- Para abordar estos proyectos, ISA (http://www.isa.org) con su normativa ISA-95 establece una serie de pasos estándares a seguir que facilitan esta integración.
- Los fabricantes de Software, tanto los de ERP como los de MES, adecúan sus productos a esta normativa, que permitirá una Comunicación Universal entre las aplicaciones.
- ISA 95 proporciona un modelo y una terminilogía que es utilizada para determinar qué tipo de información debe enviarse entre sistemas y cómo (formato) debe ser enviada.
- En este link que redindustria recomienda, se puede encontrar información detallada acerca de las partes que componen la ISA-95 y su estructura.
- Se incluye la opción de registro libre. Esto permite acceder a una amplia base de datos de informes y estudios realizados sobre la ISA-95. http://www.isa-95.com/subpages/login/registration.php
Clasificación de sistemas de tiempo real
- Hard Real Time: Sistemas en los que si no se cumplen los plazos de tiempo real, el resultado que se obtiene no es válido.
- Soft Real Time: Sistemas en los que si no se cumplen estos plazos, el resultado obtenido se puede utilizar aunque su calidad es peor.
Por el contrario, supongamos que en un sistema de videoconferencia no se cumplen los plazos para la transmisión de vídeo y de voz. Lo más probable es que la calidad de imagen y audio no sea la adecuada, que haya desincronizaciones, etc. Pero dentro de unos márgenes, lo único que ocurre es que la calidad del resultado disminuye: Soft Real Time.
Como último ejemplo supongamos que se organiza una competición de ajedrez entre una jugador humano y un computador. La simulación que se ejecute en el computador puede tener requisitos de Hard Real Time si se exige que haga un movimiento en menos de 1 minuto. Pero si no existe un límite de tiempo para generar el siguiente movimiento, será un sistema de Soft Real Time.
En esta clasificación de distinguen a veces los sistemas de misión crítica, que son aquellos sistemas Hard Real Time en los que un incumplimiento de los plazos puede llevar a la pérdida de vidas humanas o a que se produzca una catástrofe (por ejemplo, en los sistemas de control de un aeropuerto o de una central nuclear, en el funcionamiento de un marcapasos, etc).
Por supuesto, como veremos en el futuro, cuanto más exigentes sean los requrimientos de tiempo real, más complejos y costosos serán el diseño e implantación del sistema.
¿Qué tipo de requisitos de tiempo real necesita para su aplicación?. ¿Puede permitir ciertos incumplimientos en los plazos o por el contrario se deben cumplir de manera estricta?.
EPM. Alternativa a DT Analyst. OEE
Muchos integradores y clientes finales se alarmaron al recibir esta noticia. Wonderware, siguiendo con su política de Software Factory, proporciona soluciones que:
- En ningún caso pone en riesgo la inversión realizada por sus clientes.
- Contribuyen a crear una Plataforma de Gestión Corporativa en Tiempo Real, en la que se integran distintos módulos funcionales.
La nueva solución que ofrece Wonderware para cumplir lo arriba nombrado, recibe el nombre de EPM 2.0 (Equipment Performance Module).
EPM 2.0 y las Instalaciones con DT Analyst 2.2 y EPM. 1.0
- Wonderware y sus distribuidores mantienen los Servicios de Customer Support para preservar la inversión realizada por nuestros clientes.
- Es posible la coexistencia de las dos soluciones.
- En la versión EPM 2.5, que tiene prevista su lanzamiento en agosto de 2008, se ha hecho un importante esfuerzo por facilitar herramientas que permitan una integración de la configuración y datos de DT 2.2 y EPM 1.0 dentro de EPM 2.5. En cualquier caso, siempre habrá que realizar labores de reingeniería.
EPM 2.0. Un módulo funcional dentro de System Platform.
Wonderware a través de su solución System Platform ofrece a sus clientes una Plataforma Estándar de Integración y Gestión de Datos caracterizada por:
- Agrupar Servicios Comunes (Industrial SOA)
- Basarse en un Desarrollo y Mantenimiento de la aplicación de forma centralizada. (Reducció el "Total Cost of Ownership. TCO" de la aplicación).
- Ejecutar aplicaciones incorporando de forma paulatina módulos funcionales que se integran naturalmente en la Plataforma.
De esta manera, la gestión de la Productividad, deja de ser una solución "aislada" de la plataforma de gestión de datos de planta y se aprovecha de todos los beneficios de System Platform: Reutilización, Modelo, Arquitectura Distribuida, Integración .Net., Escalabilidad.
EPM 2.0. Ventajas Funcionales. Visión Usuario.
- Incorpora el "Utilization/OEE Control" que se integra en InTouch 10.0 como solución que permite involucrar al operario en la cualificación de las paradas (el antiguo Event Monitor de DT Analyst).
- Incluye gráficos de Pareto, de Eficiencia Operativa en Tiempo Real y medición de OEE, para ser visualizados desde las Pantallas de InTouch.
- Se basa en un potente motor de almacenamiento de datos y gestión de informes que permite al usuario final crear informes predefinidos y realizar sus informes utilizando para ellos múltiples criterios de selección. (licview.exe de Factelligence v3.1)
EPM 2.0. Ventajas Tecnológicas. Visión Integrador de Sistemas.
- Los objetos EPM se incluyen dentro del Model View del IDE enriqueciendo en funcionalidad las plantillas anteriormente generadas. La configuración de estos objetos ya está realizada. Será necesario solo la parametrización.
- La base de datos se configura automáticamente, en el momento en que se realiza el proyecto. (MS SQL 2005).
- Los informes que el cliente pida pueden hacerse de forma sencilla a través del componente licview.exe que incorpora EPM.
- La integración de Information Server con MS SQL Reporting Services 2005, permitirá al Integrador realizar informes con información cruzada.
EPM 2.0. Ventajas Comerciales. Visión de Empresa.
- La licenciación de EPM se realiza por equipos gestionados (no por número de paradas o Tags como en DT Analyst o InTouch)
- Wonderware ha lanzado al mercado "Bundles" que permiten abordar proyectos con un coste muy razonable. Estos Bundles incluyen todo lo necesario para realizar un proyecto con EPM:
- System Platform, Historian, Information Server, EPM, InTouch, Drivers de Comunicación, Plataformas (Boostrap).
- Al trabajar sobre el Producto System Platform, se puede comenzar con proyectos pilotos que luego irán incrementando en número de equipos o en número de usuarios de la herramienta (Operarios o Gestores).
EPM 2.0 es el reflejo de la Estrategia Tecnológica de Wonderware. Proporcionar un Marco de Servicios Unificados sobre una Plataforma Estándar de Gestión de Aplicaciones en Tiempo Real, sobre la que se incorporan Módulos Funcionales que dan respuesta a la problemática de los entornos fabriles. (Eficiencias, Trazabilidad, Calidad-SPC, Control de Producción...)
Para más información:
http://us.wonderware.com/products/ppm/
http://us.wonderware.com/products/epm/
CMC & Wonderware. Plan de Negocio 2008
CMC abordará todos los proyectos de Gestión en Tiempo Real (GTR) utilizando la tecnología ofrecida por Wonderware.
Dentro de su página Web, CMC ha dedicado un monográfico a este horizontal, http://www.grupocmc.es/wonderware.htm en el que se describe la importancia de estos sistemas para gestionar eficientemente procesos e instalaciones.
Dentro del Plan de Negocio, cabe mencionar que durante el año 2008, CMC y Wonderware realizarán un evento conjunto orientado al Sector Transportes.
Para más información. http://www.grupocmc.es/index.htm
Trazabilidad y Cadena de Suministro (2/3)
A pesar de necesidad de cumplir con éste requerimiento, que implica que se ha de garantizar la trazabilidad a lo largo de toda la cadena, hay que tener en cuenta que su aplicación no es sencilla y, en este sentido, las empresas se están encontrando con múltiples barreras. Entre ellas destacan la falta de compromiso en el cumplimiento de las diferentes legislaciones alimentarias, una deficiente identificación de los artículos, la no utilización de estándares, la falta de alineamiento entre procesos reales y los sistemas de gestión de trazabilidad implantados, la descoordinación entre departamentos (no asignación clara de las responsabilidades) y entre empresas de la cadena, la falta de formación adecuada, o en algunos casos el escaso uso de tecnologías de la información.
Por otra parte, para garantizar el éxito en la implantación de un sistema de gestión de trazabilidad, debemos partir del convencimiento de que existen importantes áreas de mejora en la cadena de suministro, aprovechando esta oportunidad para reducir sus costes y la eficiencia de estos procesos, al mismo tiempo que se aumenta la seguridad. En este sentido, será necesaria una revisión previa de los procesos antes de modificar o implantar nuevos sistemas y tecnologías. Todo ello teniendo presente el uso de estándares (EAN.UCC) y los requisitos para operar bajo las nuevas filosofías de reaprovisionamiento eficiente (ECR).
Así, un proyecto para garantizar la trazabilidad debería pasar por las siguientes etapas: la revisión de procesos previa, la creación de un modelo de trazabilidad, la implantación del modelo (Organización, Procesos y Tecnología que lo soporta) y por último, la puesta en marcha de mecanismos de seguimiento periódico.
1. Definir claramente y comunicar las responsabilidades de cada área o departamento
2. Definir adecuadamente el lote de producto acorde a la responsabilidad social de la empresa
3. Incluir los aspectos relativos de trazabilidad en los acuerdos comerciales entre proveedores y clientes y en las evaluaciones posteriores
4. Utilizar sistemas de trazabilidad lo más homogéneos posibles entre proveedores y clientes
5. Elaborar un Manual de Trazabilidad que recoja los procedimientos y sistemas para la gestión interna de la trazabilidad. Éste debe estar asociado/integrado a los sistemas de gestión de calidad de la empresa
6. Sincronizar el flujo físico de la mercancía con el flujo lógico de la información
7. Implantar sistemas de captura de datos e identificación que sean fiables en todas las etapas de la cadena de suministro, asegurando la no ambigüedad de la información
8. Utilizar estándares EAN.UCC (GS1)
9. Realizar entregas los más homogéneas posibles (monolote y monoreferencia)
10. Implantar un modelo de trazabilidad sostenible
En la revisión de procesos se deben identificar las posibles ineficiencias y los puntos de ruptura de la trazabilidad. En la creación del modelo, teniendo en cuenta la idiosincrasia de cada empresa, se deberá proponer la mejor solución organizativa, de procesos y tecnológica (integración en ERP, desarrollo a medida, etc...) que permita gestionar adecuadamente la información a trasmitir. En la fase de implantación del modelo, se deberá realizar los ajustes en procesos y organizativos necesarios e integrar la solución tecnológica definida con los sistemas existentes en la organización (PLCs, SCADA, ERP,...), concluyendo con el desarrollo de un Manual de Trazabilidad que refleje el sistema de gestión de trazabilidad implantado. Finalmente, es recomendable auditar periódicamente el modelo implantado.
Para más información puede contactar con:
Ramón García
rgarcia@cel-logistica.org
Tlf.:690 856 273
CEL. Centro Español de Logística
Definición de tiempo real
- Proceso en el que el usuario no percibe el tiempo empleado en su ejecución.
- Tipo de procesamiento en cual una transacción es ejecutada y procesada sin espera alguna.
- Rápida transmisión y proceso de datos orientados a eventos y transacciones a medida que se producen, en contraposición a almacenarse y retransmitirse o procesarse por lotes.
- Un sistema de tiempo real es aquel capaz de procesar una muestra de señal antes de que ingrese al sistema la siguiente muestra.
- Un sistema de tiempo real es aquel en el que la corrección de los resultados no depende sólo de la corrección de los cálculos realizados para producirlos, sino también del instante en el que éstos están disponibles (Donald Gillies).
La definición que más se ajusta a nuestro propósitos es la última, ya que es la más general y la que resume lo que en la mayor parte de los sistemas de tiempo real es básico: que se cumplan ciertos plazos. Las definiciones anteriores sirven para escenarios muy específicos y usuarios muy concretos, pero no siempre resultan adecuadas.
Pero en resumen, lo que tiene que quedar claro es que tiempo real no es sinónimo de inmediatez, baja latencia o rapidez de funcionamiento. No es la velocidad de la respuesta del sistema la que lo convierte en un sistema de tiempo real. El objetivo de los sistemas de tiempo real es asegurarse de que la latencia es la adecuada para resolver el problema al cual el sistema está dedicado, y esto pueden ser días, horas, segundos o microsegundos dependiendo de la aplicación.
¿En qué orden de magnitud están los plazos de su sistema de tiempo real?. ¿Se ajusta a alguna de las definiciones proporcionadas?. ¿O puede plantear otra más adecuada para su caso?.
Trazabilidad y Cadena de Suministro (1/3)
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Desde la entrada en vigor de los mencionados Reglamentos todos los alimentos, piensos y animales destinados al consumo humano y los materiales y objetos destinados a entrar en contacto con ellos deben estar localizados en el espacio y en el tiempo permitiendo, de forma fehaciente y, en cualquier momento, la reconstrucción tanto hacia delante (rastreo) como hacia atrás (traza) del proceso íntegro de compra, producción, almacenaje, transporte y distribución. Asimismo, la normativa europea obliga a las organizaciones a disponer de los sistemas y procedimientos necesarios para poder retirar a tiempo un producto que no cumpla con las condiciones sanitarias o de comercialización y a poner a disposición de la Administración de manera inmediata la información requerida sobre un producto.
En este nuevo escenario, por tanto, los agentes implicados en la cadena de suministro deben orientar sus procesos internos y tecnologías implantadas a la trazabilidad, y alinear procesos entre proveedores y clientes dentro de una filosofía de colaboración. No hay que olvidar, que en este contexto, cada componente de la cadena es tan importante como el anterior, la trazabilidad se pierde en el punto más débil de la cadena y existen muchas áreas de riesgo que se encuentran fuera del control de la empresa.
Implicaciones
La trazabilidad es un desafío, pero también puede convertirse en una oportunidad para las empresas que, no olvidemos, responden a unos criterios estratégicos. En este sentido, las organizaciones pueden obtener un valor añadido de la implantación de un sistema trazabilidad, ya que deberán replantearse su modelo actual de procesos, de sistemas de información y la imagen de su responsabilidad social corporativa.
La trazabilidad permite tener perfectamente determinado el historial de un producto por si en algún momento fuera necesario retirarlo del mercado (u otros del mismo lote) y paliar el impacto de una crisis que tenga su origen en este producto. Por eso, otro aspecto importante que se han de cuestionar las empresas es el riesgo que están dispuestas a asumir teniendo en cuenta su compromiso con el consumidor y los costes asociados. Una buena gestión del riesgo puede ser utilizada como refuerzo a un elemento fundamental como es la marca.
En base a todo lo expuesto, para una correcta implantación de un sistema de gestión de trazabilidad las empresas tendrán que definir el tamaño del lote óptimo. Una vez definido, el siguiente paso que se ha de seguir es el de comprobar que sus sistemas de información están capacitados para registrar la información de trazabilidad, si los productos y materias primas están correctamente identificados (correcta codificación), cómo gestionar la información de trazabilidad (qué guardar y quién) y si están capacitados para trasmitirla.
Por todo esto, internamente, se hace necesario definir claramente las funciones y responsabilidades en materia de trazabilidad que han de asumir cada uno de los departamentos implicados, siendo imprescindible que la información necesaria se transmita de manera fluida entre los mismos.
Esta situación, además, ofrece la oportunidad de revisar los procesos involucrados en la cadena de suministro de la empresa y de poder identificar por tanto oportunidades de mejora de la eficiencia –tanto interna como externa– de los procesos.
Desde el punto de vista externo, para conseguir un sistema seguro de trazabilidad hay que dotar de fiabilidad, rapidez, conectividad y visibilidad a toda la cadena de suministro. Ésta situación hace que las empresas que la integran deban ser capaces de utilizar masivamente de manera cotidiana y con un alto grado de automatismo y fiabilidad tecnologías de la información, como los sistemas de identificación automática (códigos de barras, 2D, RFID), EDI, etc.
Cabe destacar que este nuevo reto llega en un momento en el que la mayoría de las empresas de gran consumo (productores y distribuidores) se están planteando la entrada en la filosofía ECR, alentados por proyectos surgidos desde las grandes cadenas de distribución estilo S.A.R.C. (El Corte Inglés) y flujo tenso (Carrefour). El nuevo reto de la trazabilidad es un argumento más para adherirse a este cambio de filosofía.
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Link. Manufacturing Business Technology
http://www.mbtmag.com/
Destacan sus artículos acerca de Soluciones MES y Gestión de la Productividad.
Del mismo modo en la Home Page aparece un apartado de Casos de Éxito que merece la pena visitar.
Wonderware participa activamente con esta revista realizando publicaciones y anuncios sobre su tecnología y soluciones.
Características de una Solución MES
“Gestionar y Optimizar en Tiempo Real”.
En segundo lugar el concepto Tiempo Real es un término que lleva siempre a cierta controversia.
En una solución MES, se entiende Tiempo Real como:
- La posibilidad de recoger toda la información disponible, siempre que sea posible a través de una captura automática, de los datos provenientes de los dispositivos de campo, con el fin de tomar las decisiones correctas que permitan Mejorar y Optimizar la gestión de la fábrica.
- La determinación de una Latencia que permita al usuario reaccionar de forma inmediata a posibles problemas.
Ejemplo: Si una determinada Línea de Envasado tiene como “Estándar de Producción” la cantidad de 3.000 unidades de producto X por turno y solo produce 2.700 por diferentes motivos (paradas línea, mermas, calidad…), el ERP informará que ha existido una desviación de 300 productos a posteriori. No es capaz de reaccionar ante los motivos nombrados.
- La solución MES será capaz de recoger de forma exacta las unidades que se han dejado de producir.
- Analizará de forma objetiva los motivos por los que se han producido las desviaciones sobre el estándar (la información recogida de los dispositivos de campo, evita la subjetividad y retraso de la información captada de forma manual).
- Facilitará la reacción del usuario para que actúe sobre el proceso y permita ajustar la producción real obtenida a la estandarizada o prevista.
Adicionalmente, los sistemas MES tienen una capacidad de almacenamiento de datos que no tiene un sistema ERP. En ocasiones se almacenan datos con un tiempo de “scan” de milisegundos. Esta información recogida por la solución MES, permitirá mejorar el proceso de producción y establecer patrones de comportamiento basados en la información histórica que permitirán anticiparse a posibles problemas.
Tiempo Real y Capacidad de Mejora y Optimización son términos estrechamente relacionados.
Eventos. Lanzamiento Nuevos Productos Microsoft
Estos eventos suelen ser interesantes y de momento hay registradas más de 4.000 personas. Se trata de una presentación a lo grande con charlas en paralelo de diferente índole y zona de exposición.
Para más información: http://www.microsoft.com/spain/lanzamiento
OEE. Implicaciones Económicas
Las empresas tienen la oportunidad de incrementar su OEE y como consecuencia incrementar sus ventas o reducir sus costes.
Pero, ¿qué significa realmente que una empresa tenga un OEE del 50%?
Si una empresa alcanza un 50% de OEE en sus líneas de producción, esto significa que las máquinas están trabajando a un 50% de su potencial. Es decir, burdamente, si se producen 100 productos, deberían producirse 200 con la actual estructura.
Cualquier empresa debería tener como fines:
- Cuantificar exactamente su punto de partida. Es decir conocer el OEE asociado a las líneas de producción.
- Establecer las medidas pertinentes para alcanzar el “OEE World Class” que consiste en alcanzar un porcentaje cercano al 85%. Esto supondría tener una disponibilidad del 90%, un rendimiento del 95% y una calidad del 99,9%.
- Producir mayor cantidad de productos con la misma estructura de planta. Es decir, si existe demanda para vender dichos productos, se obtendrían mayores ventas utilizando la misma estructura de planta.
- Si no existe demanda, podré alcanzar la producción actual, reduciendo costes. Es decir, eliminando turnos, reduciendo jornadas de trabajo...
- Reduciendo las Pérdidas de Disponibilidad entre un 10 y un 40%
- Reduciendo las Pérdidas de Rendimiento entre un 5 y un 20%
- Reduciendo las Pérdidas de Calidad.
Definición de Solución MES
MESA Internacional define MES de la siguiente manera:
“Un Sistema de Ejecución de la Fabricación (MES) es un sistema dinámico de información que conduce de forma efectiva la ejecución de las operaciones de fabricación. A través de una información actual y precisa, el MES guía, pone en marcha e informa las actividades en planta a medida que ocurren los acontecimientos. El conjunto de funcionalidades MES gestiona operaciones de producción desde el momento del lanzamiento de la orden de fabricación hasta el punto de la entrega del producto acabado. El MES permite una atenta gestión y comunicación bidireccional de la información crítica sobre todas las actividades productivas, a través de la organización y de la cadena de suministro.”
MES es aquel Sistema:
- Que permite Gestionar y Optimizar en Tiempo Real el Entorno Fabril de una empresa.
- Es capaz de Integrarse con el ERP para Recibir las Ordenes de Fabricación generadas por este.
- Ejecuta las órdenes recibidas. (Interactuar con el Proceso Productivo).
- Capta y Almacena la Información que surge de la planta/proceso (datos, eventos, consumos, alarmas)
- Facilita al Usuario Final un Interfaz que le permite Analizar la información antes nombrada de forma personalizada.
- Retroalimenta al Sistema Transaccional (ERP) con información que previamente ha sido filtrada y verificada.
(1) MESA International: Manufacturing Enterprise Solutions Association (www.mesa.org)
(2) ISA; Instrumentation, Systems and Automation Society (www.isa.org)
Comunicar un PLC con un PC. Factores
1. Marca y Modelo o Serie del PLC.
Los fabricantes suelen cambiar la serie de los PLC cada cierto tiempo. La serie S5 de Siemens está siendo sustituida por la serie S7.
2. Tarjeta de Salida que incorpora el PLC.
A día de hoy, la mayoría de los PLC incorporar una salida en Ethernet, lo que facilita tremendamente la comunicación con un PC.
Si no incorpora la tarjeta con salida en Ethernet, incorporará una Tarjeta para comunicar con un protocolo serie propio del fabricante del PLC.
3. Medio Físico con el que comunico.
Como decíamos antes, a día de hoy lo normal es que el medio físico sea Ethernet. (Cable Gris).
Si trabajamos con un Protocolo Serie (Profibus, Modbus, DeviceNet), el medio físico será un cable RS485 o RS232 o un cable propietario del fabricante.
Del mismo modo, el medio físico puede NO EXISTIR. Existen PLC que incorporan una tarjeta que vía GPRS transmiten los datos a un PC en el que también se ha incorporado un dispositivo de lectura de estos datos.
4. Existencia de un Servidor OPC.
Si el PLC dispone de salida en Ethernet, lo normal es que incorpore un OPC Server que lea del mapa de memoria del PLC y transmita los datos a un OPC Client sobre protocolo TCP/IP.
5. Protocolo en el que comunico.
Si el PLC tiene salida en Ethernet, lo normal es que el protocolo utilizado sea el del fabricante bajo TCP/IP.
Es decir, teniendo en cuenta las 4 capas TCP/IP los fabricantes mantienen la Capa de Red y la Capa de Transporte (para permitir comunicar abiertamente), sin embargo incluyen un desarrollo suyo en las capas de Sesión, Presentación y Aplicación.
De esta manera los fabricantes de Hardware más importantes utilizan los siguientes Protocolos:
- Siemens, Industrial Ethernet y Ethernet ISO. (Antiguamente para comunicar con los S5 se utilizaba el SINEC H1).
- Schneider. Modbus TCP/IP
- Rockwell. Ethernet IP
6. Desarrollos sobre el PLC.
Deberé tener en cuenta que la Tarjeta debe recoger los datos del Mapa de Memoria del PLC y transmitirlos a través del protocolo y medio físico elegido.
La CPU debe adaptarse para que parte de su trabajo de procesamiento se dirija a transmitir los datos.
¿Por qué una jerarquía de memoria?
- Latencia: Tiempo de acceso, es decir, tiempo que transcurre desde que se especifica una dirección hasta que se realiza la lectura o escritura (unidades de tiempo).
- Ancho de banda: Número de bytes que pueden leerse o escribirse por unidad de tiempo (velocidad de transferencia hacia/desde la memoria, unidades de bytes/tiempo).
La latencia de una memoria suele estar limitada por la tecnología utilizada para construirla. Por lo tanto es un aspecto difícil de mejorar mediante el diseño. Sin embargo, el ancho de banda suele estar limitado por el coste. Y sí que es posible mejorarlo mediante técnicas de diseño optimizadas, normalmente, aprovechando de alguna manera el paralelismo.
La introducción de una jerarquía de memoria en prácticamente todos los sistemas actuales intenta mejorar los dos aspectos. La idea es que la memoria se organice en niveles, cuanto más cercanos al procesador, más pequeños, rápidos y caros. El objetivo es conseguir una estructura de memoria con un coste casi tan bajo como el de la memoria más barata de la jerarquía, pero con latencia comparable a la del nivel más rápido.
La jerarquía se organiza de manera que todos los datos de un nivel se encuentran también en el nivel siguiente. Y además debe haber una correspondencia de direcciones entre los distintos niveles de la jerarquía. Los niveles de memoria en una jerarquía habitual se resumen en la siguiente figura:
InTouch con IO Server & InTouch sin IO Server
¿Cómo saber si debo adquirir una u otra?
Wonderware, como fabricante de software, tiene la imperiosa necesidad de comunicarse con cualquier tipo de PLC o dispositivo de campo. Es decir debe desarrollar:
- Drivers que lean protocolos serie (profibus, modbus, devicenet…)
- Protocolos basados en TCP/IP (Industrial Ethernet, Modbus TCP/IP, Ethernet IP )
- Comunicarse vía OPC (Ole for Process Control)
Para ello, Wonderware cuenta con:
- Drivers Desarrollados directamente por Wonderware.
- Drivers Desarrollados por Third-Party (empresas que han desarrollado drivers específicos para protocolos o equipos y que han sido testeados por Wonderware).
Cuando el driver que vayamos a utilizar haya sido Desarrollado directamente por Wonderware, adquirimos el InTouch con IO Server.
Cuando el driver pertenezca a una Third-Party o COMUNIQUEMOS VIA OPC, utilizaremos el InTouch sin IO Server.
Dentro de la página web de Wonderware, podemos acceder a esta dirección
http://www.wonderware.com/solution_providers/isv/isvproduct.asp en la que podremos visualizar los Drivers existentes dependiendo del PROTOCOLO de comunicación que vayamos a utilizar.Ejemplo:
Si quisiéramos comunicar vía protocolo serie PROFIBUS, pondríamos en el buscador la palabra PROFIBUS y veríamos que Wonderware ha desarrollado drivers propios para comunicar en Profibus (los que aparecen en Color Rojo) y además hay una Third-Party (los que aparecen en azul) que ha desarrollado un módulo llamado AN-X-PBSLV que facilita esta comunicación.
Por tanto, si comunicamos en protocolo Profibus, deberíamos adquirir un InTouch con IO Server.
Protocolos TCP/IP (I)
- Son protocolos abiertos, disponibles públicamente y desarrollados con independencia del hardware y del sistema operativo.
- Son independientes de la tecnología física que se emplea en el canal de comunicación.
- Proporcionan un esquema de direccionamiento que permite identificar de manera unívoca a cualquier sistema dentro de una red.
- Incluye protocolos de alto nivel estandarizados para los servicios de usuario más comunes.
No existe un modelo de TCP/IP único, aunque la mayoría ofrece una estructura de cuatro capas: acceso al medio, red, transporte y aplicación. Si las relacionamos con las capas de las arquitectura OSI, tenemos:
- Capas física y de enlace: No se definen, se puede utilizar cualquiera.
- Capa de red: En TCP/IP se divide en dos capas, la de acceso al medio y la de red.
- Capa de transporte: Se mantiene casi con las mismas funciones en TCP/IP.
- Capas de sesión, presentación y aplicación: Se unifican en la capa de aplicación.
Las capas más importantes son las de red y la de transporte. Para la primera se define un protocolo denominado IP (Internet Protocol), mientras que para la segunda el protocolo más utilizado es TCP. De ahí el nombre general que se ha utilizado para esta arquitectura de redes.
OEE. Overall Equipment Effectiveness
El OEE es una forma estándar de medir la efectividad de máquinas y líneas. Como a continuación se explica, en su definición lleva intrínseco el análisis de los costes y pérdidas que se producen en una planta.
Por tanto, la medición de la efectividad de las líneas de producción y el conocimiento de los costes asociados al proceso quedan resueltos implantando esta forma universal de medición.
El OEE mide la efectividad de las máquinas y líneas a través de un porcentaje, que es calculado combinando tres elementos asociados a cualquier proceso de producción:
- Disponibilidad: tiempo real de la máquina produciendo
- Rendimiento: producción real de la máquina en un determinado periodo de tiempo.
- Calidad: producción sin defectos generada
Al mismo tiempo, el OEE analiza y califica los diferentes tipos de pérdidas que pueden producirse en un proceso productivo. Esta clasificación proviene de la misma manera del TPM, en el que se definen “Seis Grandes Pérdidas”. Estas pérdidas hacen reducir el tiempo efectivo de proceso y la producción óptima a alcanzar:
Perdidas de Disponibilidad:
- Tiempo perdido por grandes averías
- Tiempo perdido por puestas en funcionamiento
Perdidas de Rendimiento:
- Producción perdida por pequeñas paradas (microparadas)
- Producción perdida por reducción de velocidad
Perdidas de Calidad:
- Producción perdida por productos defectuosos. Mermas
- Producción perdida por refabricación
La unión de estos tres conceptos genera la siguiente formula, que le permite conocer la efectividad de las líneas y los costes asociados a la misma:
Arquitectura OSI
El modelo OSI se compone de siete capas, de manera que se descompone el problema de la comunicación en problemas más sencillos y manejables. Cada capa realiza un conjunto de funciones relacionadas entre ellas, se apoya en la capa inferior para las funciones más sencillas y ofrece determiandos servicios a la capa superior.
Los elementos claves en la normalización OSI son tres:
- Se especifica un protocolo que permite a dos entidades en la misma capa de dos sistemas diferentes interactuar.
- Se definen los servicios que cada capa debe ofrecer a la inmediatamente superior (mediante primitivas y parámetros).
- Se proporciona un mecanismo de direccionamiento para referenciar a las distintas entidades de la capa superior a la que se ofrece el servicio, y a los diferenes sistemas dentro de la red.
Las siete capas del modelo OSI son las siguientes:
- Capa física: Se encarga de la transmisión de bits a lo largo del canal de comunicación. Define características como los niveles de tensión para el 0 y el 1 ó la duración de cada bit.
- Capa de enlace: Proporciona un enlace físico seguro, encargándose de la detección de errores y del control del canal de comunicación. Además proporciona medios para activar, mantener y desactivar el enlace.
- Capa de red: Gestiona el encaminamiento de los datos a través de la red de comunicación.
- Capa de transporte: Asegura que los datos se entregan en el destino libres de errores, en el orden correcto y sin pérdidas ni duplicados.
- Capa de sesión: Controla el diálogo entre aplicaciones finales y sincroniza la comunicación. Por ejemplo, se encarga de volver a un punto de recuperación si se detecta un fallo y de realizar los reenvíos necesarios.
- Capa de presentación: Define el formato de los datos que se transmiten por la red y proporciona los servicios de compresión/descompresión, encriptado/desencriptado, etc.
- Capa de aplicación: Proporciona a las aplicaciones de usuario el acceso al entorno OSI. En esta capa residen el navegador, el gestor de correo electrónico y el resto de aplicaciones que necesitan acceso a la red.
Módulo de Producción del ERP. Funciones
Profundizando algo más, estas serían las funciones englobadas en el módulo de producción del ERP.
Planificación de la Producción:
Inventarios:
Del mismo modo, es misión del ERP gestionar óptimamente los inventarios de materias primas, productos semiterminados y terminados.
Trazabilidad:
Generar Órdenes de Fabricación:
Control de Costes: