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La simulación: control y monitorización de todos los procesos

17/08/2018

Gartner, empresa americana de investigación sobre las tecnologías de la información, auguró que los digital twins serían una de las tendencias de la industria para este 2018 y que, para 2021, el 50% de las grandes compañías los usarán. Un digital twin –traducido al español como gemelo digital– es una simulación, una réplica digital de un proceso, producto o servicio gracias a la información que se ha obtenido mediante los sensores que incorporan los equipos de los centros de producción. ¿Cómo funciona y qué beneficios proporciona la simulación? ¿Cómo puedo aplicarla en la cadena de suministro o en mi almacén?

Simulation

Actualmente, la industria 4.0 cuenta con sensores, redes inalámbricas, aprendizaje automático (machine learning), interpretación de datos (big data), realidad virtual y gemelos digitales con el fin de adaptar los procesos de producción a las demandas cambiantes de los consumidores. La simulación en particular no es un concepto nuevo, si bien está adquiriendo una mayor relevancia debido a los constantes avances del Internet of Things (IoT) y la utilización de dispositivos RFID.

La primera empresa en acuñar el término gemelos digitales para referirse a la simulación y llevarlo a la práctica fue la NASA después del incidente que sufrió el Apolo 13 en el año 1970. La agencia espacial norteamericana comprendió que necesitaba la tecnología para simular las reacciones que pueden tener las naves en el espacio antes de enviar la tripulación a una expedición.

Sin embargo, es posible emplear la simulación en cualquier sector profesional. Gracias a los avances tecnológicos, las compañías pueden crear y probar equipos, productos y procesos en un entorno virtual antes de trasladarlos al mundo real. De ese modo, detectan problemas y situaciones de riesgo, prueban nuevas configuraciones y reproducen respuestas ante todo tipo de escenarios. En definitiva, la simulación no es más que una representación de un proceso que sirve como base para la experimentación, mejorando la flexibilidad e incrementando la productividad de los negocios.

Beneficios de la simulación: diseñar sin errores

La simulación proporciona una mayor competitividad a las empresas y un conjunto de beneficios para fabricantes y proveedores:

  • Mejora constante de los procesos. Los procesos se visualizan en el entorno virtual para, más adelante, aplicarlos en el mundo físico. La versión digital de los procesos se estudia y se corrige permanentemente y, como resultado de este ensayo continuo, se contemplan nuevas oportunidades. La versión física se enriquece fruto de toda esta experiencia.
  • Ahorro de costes. Los diseñadores e ingenieros pueden crear y perfeccionar un producto en un entorno virtual, en lugar de construir prototipos físicos que suponen un coste más elevado.
  • Prevención de fallos.. Es posible detectar problemas antes de que se produzcan y así evitar interrupciones en el servicio y tiempos de inactividad a la hora de reparar las máquinas o modificar los procesos. Según un estudio del Foro Económico Mundial conjuntamente con la consultora Accenture, los costes de mantenimiento se pueden reducir en un 30% a través del mantenimiento predictivo.
  • Incremento de la productividad. De acuerdo con Siemens, la simulación ayudará a las empresas a disminuir en un 50% el tiempo de lanzamiento de un producto al mercado (conocido como time to market) y aumentar en un 20% la productividad.
  • Planificación del futuro. El análisis de datos y la simulación permiten crear un comportamiento predictivo e impulsar la innovación en todos los procesos para situar la empresa por delante de la competencia.
  • Monitorizar decisiones. Todos los procesos están interconectados y, por tanto, comunicados entre sí en tiempo real, por lo que pueden tomarse decisiones basadas en datos confiables y actualizados.

Simulación en la cadena de suministro

La simulación en la cadena de suministro es una representación virtual de todos los procesos logísticos por los que pasa un producto, desde su fabricación hasta que llega al cliente final.

La automatización de los procesos logísticos y el avance de las nuevas tecnologías hacen que los equipos, productos y operarios en una cadena de suministro estén permanentemente conectados y proporcionen una gran cantidad de datos en tiempo real. El big data, más conocido como el proceso de gestionar grandes cantidades de datos, aprovecha esta información con el fin de mejorar cualquier proceso, además de responder con mayor rapidez ante circunstancias y situaciones imprevistas, posibles incidencias y eventuales cambios que se produzcan en el mercado.

Con el propósito de analizar estos datos y poder convertirlos en información útil, es necesario tener una visión global de lo que está ocurriendo en todo momento en la cadena de suministro (concepto más conocido como supply chain visibility).

Cada vez más empresas ven la cadena de suministro como un factor estratégico de sus negocios. La simulación les ofrece la información idónea para diferenciar las fortalezas y debilidades de todos los procesos para controlarlos y mejorarlos al instante.

Por ejemplo, actualmente uno de los mayores retos de las empresas es entregar los pedidos a sus clientes en el menor tiempo posible. En este sentido, una simulación ayuda a visualizar en su totalidad la cadena de suministro, facilitando la toma de decisiones orientadas a reducir cuellos de botella e ineficiencias que estén ralentizando la operativa en su conjunto.

Simulación del almacén: soluciones de Mecalux

La simulación de un almacén es una representación virtual de todos los elementos que se hallan en su interior e intervienen en su funcionamiento (la propia mercancía, los sistemas de almacenaje, los equipos de manutención, etc.).

En los últimos años, Mecalux ha desarrollado tres herramientas de simulación (Easy M, Easy S y Automatic Warehouse Studio) con el fin de:

  • Representar cómo será el funcionamiento del almacén y del sistema de gestión de almacenes (SGA). Así se minimizan los tiempos de puesta en marcha y los errores.
  • Validar la productividad de las soluciones que componen la instalación y aplicar las correcciones necesarias antes de su puesta en marcha.

En definitiva, la misión de estas herramientas es que los clientes puedan verificar cómo será su almacén antes de que se encuentre operativo y adaptarlo a sus requerimientos.

EASY M

Mecalux utiliza esta herramienta para simular el funcionamiento de instalaciones automáticas. Se emplea principalmente en la fase de oferta de un almacén gestionado mediante Easy WMS.

Muestra cómo será el almacén, cómo será su operativa y cómo funcionará Easy WMS. Además, Easy M genera informes sobre el rendimiento estimado de la instalación (por ejemplo, número de movimientos que se efectuarán, número de pedidos que se podrán preparar, etc.) para que los gestores tomen decisiones estratégicas para su negocio sin riesgos.

Easy M aporta, entre otras, las siguientes ventajas:

  • Estimación realista de los ciclos del almacén basada en la lógica y las operativas de los centros logísticos.
  • Previsión de todas las órdenes de salida.
  • Control exhaustivo de la mercancía y cálculo automático de la rotación de todos los artículos que habrá en el almacén

EASY S

En tándem con Easy WMS, esta herramienta se utiliza para diseñar, configurar, validar y simular en 3D el rendimiento de un almacén (tanto automático como manual) antes de su puesta en marcha. Mientras que el equipo técnico de Mecalux se encarga de configurar el almacén de acuerdo con las indicaciones del cliente, al mismo tiempo, este puede hacerse a la idea de cómo será su instalación gracias a la simulación y validar el correcto funcionamiento de todos los elementos.

Fortalezas de Easy S:

  • La configuración del almacén se hace conjuntamente con el cliente con el fin de que este resuelva sus necesidades específicas.
  • Con muy pocos datos y parámetros, se diseña el almacén que el cliente tiene o planea construir.
  • El funcionamiento del almacén se valida antes de su puesta en marcha.
  • La simulación de la operativa general de la instalación permite comprobar los ciclos, tiempos y posibles incidencias que se puedan producir en el almacén con antelación.
  • Easy S proporciona información útil y fiable al servicio de soporte. El cliente se beneficia de la teleasistencia en cualquier momento para resolver dudas, consultas e incidencias.

Automatic Warehouse Studio (AWS)

Es una evolución del software de control Galileo de Mecalux (encargado de dar las órdenes de movimiento a los distintos dispositivos que componen una instalación automática como transportadores, transelevadores, lanzaderas, etc.). AWS es capaz de simular el funcionamiento de los equipos electromecánicos de un almacén a través de un SCADA.

Este software ofrece las siguientes ventajas:

  • Visualización del proyecto en 3D. El efecto visual es sumamente real y la imagen es fidedigna. Se puede acercar o alejar la imagen, rotarla, etc.
  • Los tiempos de puesta en marcha de los equipos electromecánicos de un almacén se acortan considerablemente. Con la simulación de AWS, la comunicación entre el SGA y el sistema de control (Galileo) se testea en un escenario de pruebas. Posteriormente, en obra, tan solo se realizan pequeños ajustes como cambiar las temporizaciones en función de la posición de las fotocélulas, ajustar los variadores de frecuencia, etc.
  • Disponer de una base de código estándar. AWS se puede utilizar en cualquier PLC y se comporta igual en todos ellos.

Diseño y validación de los almacenes

Mecalux cuenta con una larga trayectoria creando soluciones de software destinadas a maximizar el rendimiento de los almacenes y garantizar la máxima calidad en todos los procesos logísticos. La simulación tiene un enorme potencial en la cadena de suministro. Las herramientas de simulación como Easy M, Easy S y Automatic Warehouse Studio (AWS) son imprescindibles para diseñar y validar el funcionamiento de los almacenes, así como para realizar multitud de pruebas y comprobar que sus operativas son lo más eficientes posibles