El papel de la Integración Vertical y Horizontal en la implementación de la Industria 4.0

La Industria 4.0 se está volviendo cada vez más una prioridad para la mayoría de las empresas, sin embargo, su implementación exitosa sigue siendo un desafío. A pesar de ello, puede ser aplicada en tiempo real gracias a la ayuda de la Integración Vertical y Horizontal a lo largo de la cadena de valor.

Un nuevo MES como la columna vertebral de la Industria 4.0

Un MES habilitado para la Industria 4.0 necesita tener ciertas capacidades clave para estar listo para los desafíos de fabricación actuales. El MES de la Industria 4.0 tendría que llevar a cabo una integración vertical desde la automatización o CPPS individuales hasta el nivel empresarial, de modo que pueda existir una conexión de extremo a extremo en toda la organización.

De forma similar, el MES también tendría que garantizar una integración horizontal donde los equipos inteligentes, herramientas, productos, materias primas, transportistas y demás elementos involucrados en la cadena de suministro estén conectados de tal manera que un evento desencadenado en cualquier lugar de la planta pueda ser visible a través de la cadena de valor.

Integración Vertical

La Integración Vertical es un facilitador para la organización de procesos empresariales que pueden ser simples o complejos, pero casi siempre requieren la participación de múltiples capas y grupos. El MES siempre ha sido la aplicación que integra la planta con el piso superior, lo que significa que su función principal en una empresa es conectar los eventos que suceden en el lugar de trabajo con las aplicaciones de Tecnología de la Información de la empresa, como ERP, CRM y SCM.

Se espera que el MES para una fábrica en la Industria 4.0 se comunique con múltiples entidades en la cadena de valor y luego transmita información procesable a las partes interesadas, mientras regresa a la planta de producción con la acción iniciada por una parte interesada determinada. Para poder hacer esto, el MES necesita hacer mucho más que simplemente conectar la planta a otras aplicaciones de Tecnologìa de la Información.

Integración Horizontal

A medida que la Industria 4.0 se extienda a lo largo de la cadena de valor, todos los involucrados han de comunicarse de una forma más específica a través de gemelos digitales de sus operaciones, visibles a través del MES, que debe interactuar más allá de la empresa para proporcionar una Integración Horizontal completa.

En un verdadero entorno de la Industria 4.0, la planta se convierte en un mercado dinámico, donde todo se conecta a través del MES y el IIoT. El MES siempre ha sido un vehículo de integración, tanto horizontal como vertical. Lo que cambia ahora es la forma en que las cadenas de suministro pueden hacerse más inteligentes y más ágiles a través de la implementación del concepto del mercado dinámico.

Este cambio en las prácticas de fabricación exigiría que los involucrados en la cadena de suministro sigan patrones similares y oferten por las tareas de la misma manera que lo hace el CPPS en la planta. También requeriría que el MES permita a los involucrados acceder a información relevante para que puedan ofertar en un trabajo y ejecutarlo de manera efectiva.

Para que el MES pueda proporcionar este tipo de transparencia, al tiempo que protege la propiedad intelectual de la organización y sus asociados, debe tener una arquitectura orientada a servicios. Esto permitiría a los socios tener acceso seguro a un gemelo virtual o digital de la planta de manera segura y en tiempo real, lo que les permite ejecutar simulaciones, realizar pruebas y realizar mejoras en piezas, ensamblajes y materiales existentes sobre la marcha, haciendo así que toda la cadena de suministro sea inteligente. Este tipo de integración va más allá de la empresa a nivel individual y afecta a toda la cadena de valor, donde el IIoT proporciona conectividad de extremo a extremo.

Ahora, dado que las partes interesadas tienen acceso al CPS y al CPPS de los socios de la cadena de suministro, esto les permite ejecutar simulaciones y realizar cambios para alcanzar el nivel de modificación deseado, incluso sin tener que levantar el teléfono y llamar a un proveedor o socio. Dependiendo de la capacidad y la disponibilidad del tiempo de la máquina, un proveedor puede ofertar por el trabajo, realizarlo y enviar la pieza o el ensamblaje requerido para una modificación adicional al fabricante principal.

El principal motor de la Industria 4.0 es probablemente la demanda de productos personalizados en masa. En realidad, no todos los productos fabricados hoy se reducirán a un tamaño de lote de producción de uno, al menos no en un futuro próximo, sino que tendrán un MES capaz de satisfacer los requisitos establecidos para poder fabricar productos en masa, incluso con pequeñas diferencias en especificaciones.

Solo un MES que permita la existencia de un mercado dinámico, donde las transacciones se realicen en base a la comunicación entre CPS y CPPS, puede proporcionar la capacidad de personalizar cada producto, al tiempo que se obtienen beneficios derivados de las economías de escala de producción.

De esta forma, a fabricación a través del MES se adapta de una forma casi instantánea a los cambios, lo que permite que las cadenas de suministro Lean existan y prosperen. Dado que el CPS y el CPPS del fabricante principal trabajan en un entorno dinámico, una vez se activa un cambio en cualquier lugar de la cadena de valor integrada, es posible que el MES dirija estos cambios en la planta, mientras pasa información a los involucrados en la cadena de suministro para que puedan ajustarse en consecuencia.

Sin el MES correcto que conecte a los involucrados a través de la cadena de valor y, por tanto, sin información procesable en tiempo real, la planta y la cadena de suministro nunca podrán aprovechar los beneficios reales de la implementación de herramientas de Industria 4.0, aunque cuenten con todas ellas.