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Casos de éxito
Kyocera corporation
Fábrica del futuro
Duplicar la productividad con tecnología autónoma
Kyocera Corporation ha ido más allá de su negocio heredado de cerámica fina, diversificándose hacia nuevas áreas como las comunicaciones, la automoción, la energía medioambiental y la sanidad.
Dado que el entorno del mercado cambió drásticamente con la difusión y expansión de las nuevas tecnologías, como el 5G y la conducción automatizada, Kyocera se fijó el objetivo de ampliar las ventas de 1,6 billones de yenes a 2 billones de yenes en un futuro próximo. El "Proyecto de duplicación de la productividad" se ha posicionado como una medida clave para apoyar este plan.
Takeshi Maeda, director general de Dx Promotion Center, Corporate Digital Business Promotion Group, explica el objetivo de la empresa: "Duplicaremos la productividad de fabricación para reducir costes y establecer una ventaja competitiva mediante el liderazgo en costes, aumentando así las ventas en los negocios existentes".
Para lograr este objetivo, Kyocera puso en marcha una serie de líneas de producción, incluyendo la planta de Kokubu en Kagoshima en mayo de 2018, la planta de Gamo en Shiga en octubre de 2018 y la planta de Sendai en Kagoshima en marzo de 2019, para demostrar su eficiencia de fabricación mejorada a través de líneas de producción no tripuladas que utilizan IA y robots. Desde abril de 2019, Kyocera promueve la implementación de líneas no tripuladas en todas sus plantas.
La palabra clave es "autónomo", que va más allá de la automatización.
"La automatización, o la simple sustitución del trabajo humano por robots, puede dar lugar a que la línea siga fabricando productos defectuosos por sí misma", explica el Sr. Maeda.
"En cambio, la IA analiza diversos datos recogidos en tiempo real, y cuando determina que es probable que se produzca un producto defectuoso, el propio robot cambia automáticamente las condiciones de procesamiento y se ocupa de ello. Cuando la IA determina que es probable que la línea se detenga, avisa a los operarios o al responsable antes de que la máquina se averíe. Esta es la forma de producción autónoma que buscamos".
Por supuesto, no es una tarea fácil.
Rendimiento mejorado
Al disminuir la tasa de defectos, Kyocera experimentó un 6 % de aumento en el rendimiento de la cerámica fina
Productividad mejorada
Mediante la automatización, Kyocera pretende duplicar la productividad
Los productos de Kyocera se diseñan básicamente según la política de "una especificación para un artículo", y cuando la productividad se duplica como resultado de las líneas de producción autónomas, también aumenta el trabajo relacionado, como responder a los presupuestos de los clientes. Por ejemplo, al fabricar componentes de cerámica fina, la empresa también debe predecir la tasa de contracción debida a la cocción y diseñar los planos del producto acabado para reflejar dicha tasa.
"Aunque se duplique el trabajo relacionado, no podemos duplicar el número de ingenieros y diseñadores encargados de las operaciones", afirma el Sr. Maeda. "El mismo número de personas que antes debe encargarse de todos los trabajos.
Esa es la esencia de duplicar la productividad", recalca.
Kyocera consideró que el uso de las TI, concretamente una plataforma digital para analizar los datos de la planta en tiempo real, era un requisito previo necesario para resolver este problema.
Para realizar líneas de producción autónomas sin paradas, era esencial establecer un sistema de gestión de la producción que supervisara y gestionara de forma exhaustiva las instalaciones de producción y los vehículos de guiado automático (AGV) que transportan materiales y productos en curso entre los procesos y los operarios.
Lo ideal sería que la función de control para evitar defectos, así como el sistema que automatiza las actividades relacionadas, como los presupuestos, el cálculo y la predicción de mermas y el dibujo, se implantaran en el mismo marco que el sistema de gestión de la producción. Así, Kyocera se propuso construir la plataforma digital.
"No teníamos toda la idea en mente desde el principio. A medida que íbamos incorporando y considerando las funciones necesarias, llegamos a la plataforma digital como resultado", explica el Sr. Maeda.
Kyocera integró la solución IBM® Global Integrated View (GIView) Planner con el proceso de planificación de la producción para determinar el número más adecuado de modelos mensuales y el aprovisionamiento, y con el planificador para idear el plan de recursos diarios más adecuado. También integró IBM® MES Express + GIView PS con el sistema que diseña el plan de producción, comprueba el estado del proceso de producción, envía instrucciones a los operarios y controla las instalaciones.
La empresa también utiliza la plataforma de análisis CFC como base para un mecanismo de edge computing que recopila datos del Internet de las Cosas (IoT) de los centros de producción y los analiza en tiempo real.Además, IBM presentó IBM® Cloud Pak for Data como plataforma de datos que recopila, almacena, procesa y analiza datos, y gestiona modelos de datos en todas las oficinas y plantas de la empresa.
Para establecer una línea de producción autónoma, la correlación de los datos con el flujo y el estado de los productos es sumamente importante. Toda la información, incluidos los procesos anteriores y posteriores a la producción, también debe integrarse con la utilización de los datos.
"Sólo entonces podremos predecir más allá de la sabiduría humana y controlar el proceso de producción para evitar productos defectuosos", asegura el Sr. Maeda, explicando el objetivo de introducir una serie de soluciones de IBM.
Estas soluciones de IBM para construir esa fábrica inteligente y utilizar los datos fueron la razón principal por la que Kyocera recurrió a IBM para promover el Proyecto de Duplicación de la Productividad.
"Seleccionar soluciones muy funcionales basadas en perfiles técnicos individuales, como la planificación de la producción, el programador o el sistema de producción, y 'sumar' estas soluciones no siempre proporciona el máximo efecto", explica el Sr. Maeda. “También teníamos un límite de tiempo. Teníamos que lanzar la plataforma digital lo antes posible y aplicarla en la práctica para producir resultados antes del ejercicio fiscal que termina en marzo de 2021".
"Así que evaluamos las soluciones desde la perspectiva de la optimización global. Al mismo tiempo, IBM nos dijo: 'Trabajaremos estrechamente con ustedes para crear el sistema más adecuado para alcanzar su objetivo del Proyecto de Duplicación de la Productividad'. Así que elegimos a IBM no sólo para introducir la solución, sino también como socio para promover el proyecto".
La plataforma digital, tras iniciar su funcionamiento con la puesta en marcha de la línea de modelos en mayo de 2018, ha proporcionado resultados de mejora de la calidad en las líneas de producción de muchas de las plantas de Kyocera. Por ejemplo, en el proceso de producción de cerámica fina, se logró un aumento de casi el 6 % en el rendimiento como resultado de las mejoras en los defectos.
"Kyocera tiene casi 40 años de historia en la producción de cerámica fina y ha acumulado un alto nivel de conocimientos técnicos, pero incluso con eso, los productos defectuosos eran inevitables. Utilizando el modelo de IA desarrollado con el IBM® SPSS Modeler incorporado en la plataforma de análisis CFC, encontramos la causa de los defectos que incluso los trabajadores experimentados pasaban por alto. La mejora del 6 % en la tasa de rendimiento es realmente asombrosa. En solo unos meses, mejoramos la tasa de defectos, que llevábamos décadas sin poder reducir", afirma el Sr. Maeda.
Efectos:
- Mejora la competitividad de los precios y la ampliación de cuotas mediante la reducción de costes
- Permite líneas de producción ininterrumpidas y sin defectos
- Mejora los índices de utilización de la capacidad mediante líneas de producción autónomas que utilizan robots e IA
- Crea una plataforma digital que integra la planificación de la producción, el programador y un sistema operativo de producción
- Mejora la tasa de rendimiento del proceso de producción de componentes de cerámica fina en aproximadamente un 6 %
- Proporciona información sobre el flujo de trabajo de los operarios, lo que les permite centrarse en tareas de mayor valor
- Aumenta las ventas de las empresas existentes reduciendo los costes al duplicar la productividad
Con estos logros constantes, Kyocera sigue avanzando en el Proyecto de Duplicación de la Productividad.
Tiene previsto mejorar el nivel de logros situando los tres años comprendidos entre 2020 y 2023 como fase de crecimiento y el periodo posterior como fase de penetración. Mientras tanto, Kyocera también explora la evolución de las plataformas digitales.
"La plataforma digital que integra los distintos datos en el proceso de producción ha mostrado cierta forma, pero no es suficiente para realizar la producción autónoma que pretendemos. El verdadero objetivo de la plataforma digital es que los conocimientos obtenidos del sistema cambien los flujos de trabajo de los operarios y les liberen para centrarse en trabajos de mayor valor", afirma el Sr. Maeda.
Acerca de los componentes de la solución de Kyocera Corporation
Fundada en 1959, Kyoceraenlace externo es un fabricante especializado de cerámica fina. La empresa ha diversificado su negocio para incluir componentes industriales y de automoción, envases de semiconductores, dispositivos electrónicos, sistemas de energía inteligentes, impresoras y equipos de telecomunicaciones, y ha desarrollado su actividad a escala mundial desde materiales y componentes hasta dispositivos y equipos, así como servicios de sistemas.
Legal
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Producido en los Estados Unidos Unidos de América, mayo de 2021.
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Los datos de rendimiento y ejemplos de clientes mencionados se presentan únicamente con fines ilustrativos. Los datos reales de rendimiento pueden variar en función de las configuraciones y condiciones de funcionamiento específicas. LA INFORMACIÓN DE ESTE DOCUMENTO SE OFRECE "TAL CUAL ESTÁ" SIN NINGUNA GARANTÍA, NI EXPLÍCITA NI IMPLÍCITA, INCLUIDAS, ENTRE OTRAS, LAS GARANTÍAS DE COMERCIALIZACIÓN, ADECUACIÓN A UN FIN CONCRETO Y CUALQUIER GARANTÍA O CONDICIÓN DE INEXISTENCIA DE INFRACCIÓN. Los productos de IBM están sujetos a garantía según los términos y condiciones de los acuerdos bajo los que se proporcionan.