El empleado industrial móvil
Por Peter Granger
Las tecnologías hacen posible la movilidad de los empleados industriales, ya no hay marcha atrás.
La mayor movilidad de los empleados es una de las principales tendencias que observamos en las organizaciones. Ya sea que se denomine BYOD (Bring Your Own Device), “varios dispositivos” o “Internet de las cosas”, los empleados de todos los sectores (ingeniería de control, técnicos de instrumentos, gerentes de plantas, personal de mantenimiento, encargados de resolver problemas, ingenieros de diseño y todo tipo de empleado de fábrica) se están convirtiendo en empleados móviles. Todos utilizan dispositivos inalámbricos para realizar sus tareas laborales. Existen muchos motivos. Desde fábricas de motores hasta plantas de elaboración de alimentos, desde fábricas de pinturas hasta distribuidores de bebidas, desde plataformas petrolíferas hasta empresas de servicios, son cada vez más las empresas que están eliminando las ataduras del cable fijo que ha impedido a los empleados lograr más con menos.
Por muchos motivos está aumentando el uso de la movilidad en las plantas y operaciones de manufactura; lo cierto es que la industria no tiene otra opción. En la disponibilidad de la fuerza laboral se constata uno de los más grandes cambios de la historia reciente. Los empleados nacidos poco después del fin de la Segunda Guerra mundial se están jubilando y las generaciones más jóvenes no logran ocupar los lugares vacíos. En un análisis del sector petrolero, por ejemplo, Booz Allen Hamilton determinó hace más o menos un año que solo hay 1700 estudiantes de ingeniería del petróleo en 17 universidades de Estados Unidos, en comparación con los más de 11 000 que había en 34 universidades en el año 1993. Esta radical reducción de los recursos humanos conlleva una mayor automatización de las plantas de manufactura siempre que sea posible, un mayor acceso a especialistas a escala mundial y una capacidad de respuesta superior en las organizaciones que cuentan con empleados realmente móviles.
Mayor alcance
Es imprescindible que los empleados cuenten con las tecnologías y los dispositivos más modernos para que puedan interactuar con controles de automatización y máquinas, a distancia de ser necesario. A tal fin, la infraestructura de red subyacente debe estar a la altura de las circunstancias. Hasta hace poco, las redes inalámbricas no contaban con toda la solidez que necesitaban muchas operaciones de manufactura. Por suerte, esa situación está cambiando con rapidez gracias a las redes de “calidad industrial” que poseen las funciones que necesitan las operaciones de manufactura. Esa infraestructura debe resistir varias interferencias inherentes a la fábrica, mitigar conflictos y repararse de manera automática para poder mantener la continuidad de las operaciones.
En consecuencia, los empleados pueden utilizar dispositivos móviles que interactúan de manera más confiable con las máquinas, desde el punto de la detección y la reacción. Siguen existiendo los grandes botones rojos, por supuesto, pero las interfaces hombre-máquina ya no cuentan con una conexión fija a la máquina. Hoy, los sistemas permiten a un empleado supervisar e interactuar con varias máquinas y adoptar medidas de respuesta, de ser necesario. Por ejemplo, los sistemas inalámbricos e-Kanban de identificación por radiofrecuencia (RFID) funcionan en fábricas de motores para el reabastecimiento de piezas en las líneas y los autoelevadores llevan instalados dispositivos móviles de computación que se comunican con los sistemas de depósito y planificación de recursos empresariales (ERP, Enterprise Resource Planning), así como también sistemas de seguimiento de piezas y materiales de productos en elaboración en la planta de manufactura. Ahora, estamos comenzando a ver que se añaden controles de máquina a la lista de funciones de los dispositivos móviles.
Los empleados móviles se ven beneficiados por empresas tales como Thermo King, que se dedica a fabricar sistemas de temperatura de transporte para remolques, carrocerías de camiones y otras aplicaciones. La empresa configura las líneas de producción con botones inalámbricos de llamada a batería para la reposición de piezas. La misma infraestructura inalámbrica que utiliza el personal para las comunicaciones de datos con computadoras portátiles y de bolsillo (PDA) se emplea para recibir solicitudes de piezas con el fin de reabastecer contenedores en las zonas de trabajo. Como la solución no necesita cables fijos, es fácil de implementar y, sobre todo, brinda flexibilidad para realizar cambios a las distintas disposiciones de líneas de producción, las que pueden reconfigurarse con facilidad cambiando de lugar el botón inalámbrico de llamada tipo Kanban. No es necesario volver a instalar cables ya que el botón de llamada funciona a batería. De igual modo, las empresas petroleras utilizan sistemas inalámbricos, sensores, reguladores y otras tecnologías de automatización por el mismo motivo: flexibilidad y gran reducción de las tareas manuales de instalación de cables de energía y Ethernet o de otro protocolo en una planta de gran superficie.
Una vez que una planta implementa una infraestructura inalámbrica lo suficientemente sólida como para manejar vehículos en movimiento tales como autoelevadores y transportadores, los que podrían ocasionar interferencias electromagnéticas, obstrucciones metálicas e interferencias en la red, pueden incorporarse aplicaciones de productos en elaboración y de cadena de suministro.
Gracias a ello, los empleados móviles pueden llevar dispositivos, en ocasiones fijados con firmeza al vehículo, que se comunican con los programas de los sistemas de planificación de recursos empresariales (ERP) y de ejecución de manufactura (MES, Manufacturing Execution System). Esto es lo que están haciendo empresas como John Deere y Continental Tires of the Americas. Permiten la movilidad en la planta de producción, lo que garantiza que se utilicen las piezas y los materiales adecuados en el momento oportuno y que puedan resolverse los problemas de la cadena de suministro en tiempo real. En los dos casos, los empleados “ven” realmente la configuración de la planta desde sus dispositivos y pueden utilizar esa configuración como mapa en tiempo real.
Aprecie lo que ocurre
Otra de las ventajas de los empleados habilitados por sistemas inalámbricos es la capacidad para “ver” mejor lo que ocurre. Si observamos las interacciones entre empresas, por ejemplo, entre Boeing y GE Aviation respecto de los motores 787 Dreamliner, los ingenieros pueden hablar entre sí mediante dispositivos de voz y video. El dispositivo que utiliza GE Aviation, que se parece a una cámara tradicional réflex de un objetivo, es un dispositivo inalámbrico de comunicaciones de telefonía IP y video que incluso permite utilizar técnicas de dibujo en imágenes (marcas en pantalla que ponen tanto los empleados móviles como los ingenieros remotos) y la entrada de otros dispositivos (como los boroscopios) para “ver” lo que ocurre dentro de un motor o de una pieza y obtener datos en tiempo real. Estos empleados móviles pueden desplazarse por la planta y enviar video en tiempo real a los desarrolladores que se encuentran en salas de conferencias mediante técnicas de telepresencia, por ejemplo.
Desde el punto de vista de la automatización y los controles, el uso de la tecnología inalámbrica es cada vez más generalizado. Las industrias de manufactura (diferenciada, de procesos e híbridas) están comenzando a confiar en la información en tiempo real que obtienen mediante redes inalámbricas de sensores distribuidos en puntos fundamentales de toda la planta o sitio. Estos datos podrían consistir en la medición de presión de aire, corriente eléctrica, carga, corrosión, niveles de combustibles, temperatura, caudal de tuberías, etc. Estos datos son indispensables para las operaciones eficientes de una planta segura. Muchos de los sistemas inalámbricos de detección más sólidos utilizan tecnología de malla de organización automática probada y evaluada, que constituye la base de los estándares WirelessHART e ISA100.
A medida que avance el año 2012, las tecnologías inalámbricas seguirán habilitando la productividad de los empleados. Veremos un aumento de los dispositivos portátiles en formato de tablet, algunos resistentes, otros no. Observaremos múltiples dispositivos conectados a varias redes, lo que genera un mayor caudal de datos. Las partes interesadas desearán contar con más control, acceso y seguridad; con ello aumentará la complejidad si no se implementan de manera adecuada. El mayor problema que enfrentan los departamentos de ingeniería de control y de TI de la organización será el aluvión de datos, no tanto los datos almacenados (para historiadores y depósitos de datos, por ejemplo), sino los datos en movimiento.
La manera en que las organizaciones implementen la movilidad de datos demostrará el valor de las redes fijas e inalámbricas para manejar la información en tiempo real y el efecto sobre los controles. Pueden reunirse distintas líneas de información en una red inteligente para proporcionar conocimientos. Cerrando el círculo, esos conocimientos permitirán a las organizaciones enfrentar el problema que conlleva la falta de empleados calificados.
Peter Granger es gerente senior en Cisco Systems. Editado por Mark T. Hoske, gerente de contenido, CFE Media, Control Engineering. Este artículo fue publicado en Marzo de 2012 en la edición impresa y digital de Control Engineering para Norteamérica. http://controleng.com
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