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Industrie 4.0: control y optimización de los procesos de producción

Industrie 4.0 nace de un proyecto estratégico del gobierno alemán para la evolución tecnológica y la optimización de los procesos de producción, con el fin de implementar un sistema complejo que permita la máxima eficiencia de producción, el mejor uso de la energía y la mejor oportunidad de personalización de los bienes, incluso en el contexto de la producción en serie, gracias a la adopción de cuatro principios básicos, que encuentran su cumplimiento en la Smart Factory:

• Cyber-physical system (CPS): interoperabilidad garantizada gracias a la red global creada por las empresas, que incluyen maquinaria, logística, estructuras y operadores interconectados y en dialogo constante a través del Internet of Things (IoT).

• Integración de los datos al contexto: utilizando sistemas de información, capaces de agregar los datos en bruto recibidos directamente de las maquinas durante el proceso de producción en el contexto completo, se podrán satisfacer las necesidades más especificas.
• Interconexión digital durante todo el proceso: desde el usuario final al fabricante y viceversa, la ingeniería del proceso permite la personalización del producto a través del sistema que independientemente recoge la información necesaria para realizar la tarea requerida.
• Descentralización de las decisiones: gracias a la integración de sus componentes y su conexión, los CPS son capaces de realizar sus tareas de forma autonoma, independientemente de las excepciones, las interferencias o las necesidades contingentes.

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Winfactory 4.0: la cuarta revolución industrial según Piovan

La integración entre la producción, la distribución y las estructuras de información de la industria manufacturera es el concepto clave de la Smart Factory. Piovan ha implementado esto con la evolución de su software de gestión y control de procesos, basado en las directrices de Industrie 4.0, creando redes de comunicación con una capacidad de intercambio antes de lo previsto (2020), para permitir las conexiones entre las diferentes partes del ecosistema tecnológico.

Listo para comunicar

Winfactory 4.0 utiliza OPC-UA (Open Platform Communication-Unified Architecture), el protocolo seleccionado por Industrie 4.0, antes de emitir las especificaciones de Smart Factory. Gracias a la utilización de este protocolo, Winfactory 4.0 hace posible supervisar y garantizar el dialogo entre las maquinas de Piovan y las maquinas de otros fabricantes (OEM). Ya no hay la necesidad de una interfaz que “traduzca” los datos proporcionados por cada dispositivo en un formato común: el intercambio de información se convierte en inmediato y los diferentes sistemas pueden interactuar independientemente. Una plataforma de comunicación similar permite el acceso y uso del software en tablets y smartphones, a pesar de la complejidad del desafío tecnológico que Piovan emprendió, Winfactory 4.0 permite la mayor flexibilidad en el manejo de equipos y procesos.

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Gestión avanzada del consumo energético

En paralelo con el desarrollo de Winfactory 4.0, Piovan creó un grupo de funciones integradas que permiten el control de parámetros operativos muy precisos para gestionar las fuentes de energía de la fábrica: sabiendo como y por qué se utilizan para cada proceso individual basado en los volúmenes de producción, se determina el nivel de eficiencia de su uso. La cantidad de datos necesarios para identificar los KPI y las mejores prácticas a seguir para optimizar el consumo de energía, es solo uno de los factores que influencian grandemente los costos de producción y se pueden recoger rápidamente de diversas fábricas que están lejos una de la otra. Este es el concepto de análisis y recopilación de grandes datos, hechos para sectores específicos con el objetivo de satisfacer las necesidades de los clientes de Piovan. 

Winfactory 4.0: configuraciones

Basado en el tipo de proceso industrial, Winfactory 4.0 puede configurarse de varias maneras. Piovan desarrolló diferentes módulos para manejar cada situación,desde la producción de las preformas y botellas PET, a la película flexible, o para sectores específicos como el médico o la industria automotriz, con una estructura totalmente configurable. La configuración Energy  no es específica para el sector plástico, es para un uso más amplio y se centra en el monitoreo de la utilización de energía de cualquier maquinaria industrial o equipo. Basada en el tipo de industria y aplicación,  la configuración  Energy puede también integrarse en todas las configuraciones de Winfactory 4.0.

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Las posibilidades de Winfactory se extienden ampliamente por una serie de funciones y servicios opcionales y a pedido, como por ejemplo, rastreo, servidor OPC-UA, asistencia remota, gestión de energía de la linea, recetas, producción y manejo del reordenamiento de los materiales necesarios. El sistema maneja automáticamente el uso de las lineas basado en que debe producir y cuanto, seleccionando por ejemplo, mantener el menor nivel de criticidad posible. Por ejemplo, es mas conveniente producir una gran cantidad de una receta particular en una fabrica que ya producía este tipo de mezcla, ya que se reducirían las intervenciones de limpieza de los equipos. 

Con la instalación del protocolo OPC-UA, tanto las opciones básicas de Winfactory como las adicionales, pueden estar disponibles en las maquinas, sistemas y dispositivos de automatización que no son producidos por Piovan, permitiendoles interactuar directamente con el sistema de manejo de cada planta así como de la red de la compañía. De esta forma la información puede se compartida entre varios sistemas y los datos pueden ser recolectados para optimizar los procesos, creando la “Smart Factory” de la cuarta revolución industrial.