industria 4industria 4.0 (i4.0) es un término que se refiere a la cuarta revolución industrial. es...
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INDUSTRIA 4.0E L F U T U R O D E L A R E V O L U C I Ó NI N D U S T R I A L
¿Qué es laindustria 4.0?
Industria 4.0 (I4.0) es un término que serefiere a la Cuarta Revolución Industrial.
Es el fenómeno de transformación digitalaplicado a la industria que se caracterizapor la interacción total entre los elementosy procesos que constituyen una unidad deproducción.
La digitalización y automatización de losprocesos industriales impulsan la próximarevolución industrial dando lugar a lasfábricas inteligentes (Smart Factories).
Objetivo de la industria 4.0
Conectar a todas las partes involucradas(stakeholders) en una industria y/o empresa,para que exista un flujo eficaz de informaciónque permita visualizar procesos en tiempo realpara aplicar conceptos de inteligencia artificiala los procesos de fabricación y a la cadena desuministro (inteligencia empresarial).
Esto permite una rápida toma dedecisiones para adaptar estrategias yprocesos, anticipar escenarios futuros yproporcionar la flexibilidad necesariapara adaptarse a los cambios delmercado (time to market).
Una capacidad de adaptación constante a la demandaServir al cliente de una forma más personalizadaDiseñar, producir y vender productos en menos tiempoCrear series de producción más cortas y rentablesAprovechar la información para su análisis desde múltiples canales:
Sistemas de Gestión de Contenidos, (Content Management System, CMS) Sistema de gestión de la Cadena de Suministro (Supply Chain Management, SCM)Administración de la relación con los clientes (Customer Relationship management, CRM)Gestión de recursos Humanos (Human resource management, HRM) Internet de las Cosas (IoT)Help desk, redes sociales
Lo que ofrece la industria 4.0 a través de la digitalización y el uso de plataformas conectadas:
1.2.3.4.5.6.
Importancia de la Industria 4.0S U P O N E U N C A M B I O D E M E N T A L I D A D
B i g D a t a y a n á l i s i s d e l o s d a t o sR o b o t s a u t ó n o m o sS i m u l a c i ó n 3 DS i s t e m a s p a r a l a i n t e g r a c i ó n v e r t i c a l y h o r i z o n t a lI I O T ( I n t e r n e t d e l a s c o s a s )C i b e r s e g u r i d a dC l o u d c o m p u t i n gF a b r i c a c i ó n a d i t i v aR e a l i d a d a u m e n t a d a
Puntos clave de laIndustria 4.0
La Industria 4.0 se articula en torno a las tecnologías digitales clave integradas en las plantas de producción:
DL.I4.0E Q U I P O D I D Á C T I C O P A R A L A
F O R M A C I Ó N D E P R O F E S I O N A L E S E N L A
4 T A . R E V O L U C I Ó N I N D U S T R I A L
w w w . d e l o r e n z o g l o b a l . c o m
D E L O R E N Z O E I N D U S T R I A 4 . 0El laboratorio DL I4.0 es un sistema educativo colaborativo que integra procesos de hardware a través de software que ilustra la Smart Factory del futuro. La acumulación de datos con el uso de herramientas de minería de datos, permite al estudiante identificar elementos clave y desarrollar las habilidades requeridas por la cuarta revolución industrial para una planificación más eficiente y un uso más flexible de los recursos.
D I D Á C T I C A D E L A I N D U S T R I A 4 . 0
El entrenador está diseñado para estudiantes del nivel medio, superior y posgrado con el cual podrán aprender conceptos y tecnologías dominantes en el mercado industrial. El alumno aprenderá cómo se relacionan los procesos, software y hardware entre sí, para posteriormente operar un sistema productivo automatizado actual tipo Push” y llevarlo a un sistema operado en Industria 4.0 de tipo "Pull".La plataforma colaborativa fomenta la participación de los estudiantes en grupos multidisciplinarios para simular en el aula condiciones y problemáticas reales que se enfrentan en la industria desarrollando habilidades como el trabajo en equipo, liderazgo y pensamiento crítico entre otros.
C A R R E R A S Q U E S E I M P A C T A N
M e c a t r ó n i c a
0 5
I n g e n i e r í ai n d u s t r i a l
L o g í s t i c a A d m i n i s t r a c i ó nd e e m p r e s a s
T e c n o l o g í a d el a i n f o r m a c i ó n
M e c á n i c a0 1
0 3
0 6
0 4
0 2
G e s t i ó ne m p r e s a r i a l
0 7
DL I4.0-ST1
DL I4.0-ST2
DL I4.0-ST3
El laboratorio DL I4.0 se compone de 3
estaciones de trabajo principales que
demuestran el funcionamiento de una
Industria productiva:
Con la línea se logra la operación completa
de una fábrica a escala dentro de un
laboratorio escolar, con elementos usados
en la Industria, tales como: Hardware
Industrial, Software Industrial y Procesos
industriales simulados.
ARQUITECTURALos módulos interactúan entre sí a través
de distintos protocolos de comunicación,
lo que lo vuelve un Laboratorio de
Industria 4.0.
Los alumnos podrán utilizar la plataforma
para realizar prácticas específicas de su
carrera, interactuar con el equipo, tomar
información relevante para casos de
estudios específicos, conocer tecnologías
nuevas, el límite es la imaginación del
profesor y la que los alumnos se permitan.
1PROCESOS. Elemento fundamental en cualquier industria que permite la correcta operación de una empresa. Para el alumno es importante su entendimiento y valoración para una exitosa vida profesional. En el entrenador, los procesos están basados en el estudio de Lean Six Sigma.
2SOFTWARE. Indispensable dentro de una industria y en la vida del estudiante, su uso le permitirá, además de conocer los procesos, obtener habilidades técnicas específicas en el manejo de sistemas tipo ERP, Planeación de Recursos empresariales, WMS, Sistema de Gestión de almacenes, MES, Sistema de ejecución de la producción. Así como: software para Análisis de Datos, Realidad aumentada, Clon virtual.
3
HARDWARE. El equipo se compone de 3 estaciones que en su conjunto realizan las funciones de una fábrica en su totalidad. Dentro de estas estaciones encontraremos tecnologías como: IoLink, PLC, Impresora por aspersión, Impresora Código de Barras, Robot Cartesiano, Robot Scara Industrial, Sensórica Inteligente, IoT.
Procesos
En este laboratorio el alumno entenderá la necesidad de recolectar
toda la información posible, para posteriormente almacenarla y
realizar estudios estadísticos para la toma de decisiones.
También, el alumno desarrollará prácticas con procesos productivos
que serán perfeccionados por medio de Lean Six Sigma.
OBTENER DIFERENTES INDICADORES
CLAVES DE DESEMPEÑO INDUSTRIALES
(KPI ) , COMO SON :
OEE (Efectividad Total de
los Equipos)
Costos de órdenes de
compra
Porcentaje de
cumplimiento de plazos
Stock medio de materias
primas
Plazo de provisionamiento
Beneficio o Utilidad Neta
Productividad
Producto defectuoso
Stocks
1
Índices de capacidad deproceso.
Métricas Six Sigma.
Diagramas de Pareto.
Diagramas de Ishikawa.
Diagramas de proceso.
Despliegues de la funciónde calidad (DFC o QFD)
Capacidad y estabilidad.
Confiabilidad.
AMEF (Análisis de modo yefecto de falla).
Dentro de los estudios quepermite realizar la partede procesos se encuentra:
Laboratorio basado en unaindustria LEAN 6 SIGMASix sigma
Es una metodología dirigida a la
mejora de productos, servicios y
procesos de una Organización, que
incorpora técnicas estadísticas y de
resolución de problemas, enfocadas a
la eliminación de defectos y a la
reducción tanto de posibles
variaciones como del tiempo de ciclo
de los procesos.
Los procesos son definibles y
medibles, y toda esta información
generada puede aprovecharse con el
objetivo de mejorar los procesos.
La implementación de Seis Sigma se
realiza a través de cinco pasos bien
definidos, conocidos como el ciclo
DMAIC (Definir, Medir, Analizar,
Mejorar y Controlar).
Reducción de costes de no
calidad.
Reducción de defectos.
Mejora de rentabilidad.
Reducción de reclamaciones.
Logrando de esta manera:
Lean Manufacturing y Six
Sigma
Al centrarse en la mejora
continua y optimiza el
sistema de producción mediante
la eliminación de desperdicios y
actividades que no suman
ningún valor al proceso.
Logrando así: Un sistema
enfocado al cliente, generar
importantes retornos sobre la
inversión y estimular un nuevo
enfoque en la forma de operar.
r
Estaciones de trabajoDL I4.0-ST1 Almacenamiento y Alimentación:
Esta estación funciona como un almacén AS/RS (Automated Storage and Retrieval System) “Sistema automatizado de almacenamiento y recuperación” donde el alumno ingresa material a la estación por medio de una banda y que sucesivamente es acomodado por un Robot cartesiano en las ubicaciones predeterminadas en el software.
DL I4.0-ST2* Llenado de sólidos y Etiquetados:
Esta estación está comunicada a la estación DL I4.0-ST1 y la DL I4.0-ST3, es donde se lleva a cabo la O.P. (Orden de Producción), con un Robot cartesiano surten los contenedores y etiquetan para pasar a la siguiente estación.
DL I4.0-ST3**Selección y Etiquetado:
Esta estación se comunica con la estación DL I4.0-ST2 cuenta con un robot de tipo SCARA Industrial, donde se seleccionan los números de parte de una O.P. y se empaquetan.
"FOMENTAR EL TRABAJO COLABORATIVO EN EL APRENDIZAJE Y DESARROLLO DE COMPETENCIAS PROFESIONALES CENTRADO EN EL ESTUDIANTE"
Las 3 estaciones se comunican a través de hardware (PLC) y software (SCAP)
*Necesita la estación ST-1 para su operación.**Necesita las estaciones ST-1 y ST-2 para su operación.
2Hardware
HARDWARE CARACTERÍSTICO
01PLC SIEMENS
SERIE 1500
02MASTER Y SENSORESIO-LINK
03ROBOT TIPO SCARA
04ROBOT CARTESIANO
05RFID
06SENSOR DE VISIÓN
07IMPRESORA PORASPERSIÓN
08IMPRESORA DECÓDIGO DE BARRAS
*Imágenes de referencia
Diagrama de bloques
3 Software.
Un sistema de control de inventario es el mecanismo (proceso) a
través del cual una empresa lleva la administración eficiente del
movimiento y almacenamiento de las mercancías y del flujo de
información y recursos que surge a partir de esto .
El objetivo didáctico de nuestro software es que los estudiantes
identifiquen los procesos , la clasificación del inventario y la
confiabilidad (medir y cuantificar) en los registros que maneja una
empresa .
¿ Q U É E S ?
N ú m e r o d e e q u i p o s o u s u a r i o s i l i m i t a d o s .
M a n e j o i n t u i t i v o y n a t u r a l .
S i n c o s t o s e v e n t u a l e s d e l i c e n c i a m i e n t o .
M ú l t i p l e s i d i o m a s .
R e s p a l d o s d e i n f o r m a c i ó n .
M o n i t o r e o d e i n g r e s o s a l s i s t e m a .
E l p r o f e s o r c o n t r o l a l a s e g u r i d a d .
M o n i t o r e a l o q u e s u c e d e e n l a e s t a c i ó n .
C u e n t a c o n u n p r o c e s o d e c o n t i n u a c i ó n d e p r á c t i c a .
E l p r o f e s o r p u e d e r e s t a u r a r l a i n f o r m a c i ó n d e l a
p r á c t i c a q u e s e l l e v ó a c a b o e n u n a s e s i ó n a n t e r i o r .
C A R A C T E R Í S T I C A S
El software realiza las funciones de un sistema de control dealmacenes, control de producción, variables ambientales. El sistemacontrola los procesos que ejecutan las estaciones, da información detoma de decisiones que los alumnos utilizarán para desarrollarprácticas de diferentes asignaturas.
S O F T W A R E : S i s t e m a d e C o n t r o l d e A l m a c e n e s
y P r o d u c c i ó n ( S C A P )
Interacción con el PLC y los sensores
implementados.
Lectura/Escritura de información en la
Base de Datos, la base de datos que es el
elemento mandante dentro de la
arquitectura.
Ejecución de servicios web que
interactúan con las aplicaciones
periféricas de la celda y donde se puede
desarrollar aplicaciones en varios
lenguajes de programación como son:
LABVIEW, CVI, VS.NET, JAVA, ...
Brindan la infraestructura requerida para
que los estudiantes extraigan información
que puedan utilizar para cálculos y
consideraciones que demuestren sus
conocimientos adquiridos en el aula.
Permiten a la realidad aumentada la
explotación de información de los
elementos contenidos en la celda.
Esta capa de software permite que los
alumnos de carreras de Tecnologías de la
Información desarrollen prácticas y
aplicaciones que interactúen con todo el
laboratorio, incluyendo la sensórica y los
actuadores.
Supervisión, Control y Adquisición de
datos (SCADA) de cada uno de los
módulos que conforman la línea
Programas de background y SCADA
Incluye APP´s para
dispositivos móviles
Android
Permite analizar los procesos que se llevan a cabo al desplazarse en el almacén y los tiempos y movimientos involucrados en su manejo.
Almacén:
Implementa las funciones básicas de Inventario Cíclico, Entrada de Almacén, Salida de Almacén, Monitoreo Ambiental y Alertas.
El clon virtual es un entorno de realidad aumentadaque muestra información por medio del desarrollollevado a cabo en una app para sistema operativoAndroid.
El alumno apunta a los marcadores posicionados enel equipo y la aplicación le permitirá acceder ainformación de los siguientes dos niveles:
1. Despliegue de información administrativa y de procesos.2. Despliegue de información técnica.
Con esta interacción el alumno aprenderá elfuncionamiento de los procesos industriales y suafectación en el desempeño del hardware,permitiendo generar información en el entorno virtualsin afectar los indicadores reales. De esta manera elalumno podrá generar una fabricación virtual, paratomar decisiones de la viabilidad de la producción.Adicionalmente comprenderá el uso de la tecnologíaimplementada en las celdas y la funcionalidad decada aspecto tecnológico.
Clon virtual
HERRAMIENTADATAMINING
El software SCAP (Sistema decontrol de almacenes yproducción) proporcionamecanismos para extracciónde información que permitenintegrarla de una maneramuy sencilla al software delicencia abierta: “Orange”,
permitiendo el desarrollo delos siguientes conocimientos:
Análisis de datos
Machine Learning
Visualización de Datos
Análisis de datos demanera interactiva
"Sistemas para laformación deprofesionales en la4ta. RevoluciónIndustrial".
PRÁCTICAS
INGENIERÍA INDUSTRIAL
Generación de códigos de barras
Balanceo de l ínea
VSM Value Stream Mapping (Mapa delf lujo de valor)
Diagrama bimanual
Diagrama hombre máquina
Diagrama de f lujo
Diagrama de operaciones de proceso
Diagramas de recorrido
OEE Overal l equipment effect iveness(Ef ic iencia general de los equipos)
Lean manufacturing
Six sigma
INGENIERÍA ENLOGISTICA
Compra y venta internacional
Flujograma de importación yexportación
Incoterms
Tipos de transporte (Aéreo,terrestre, marí t imo y f luvial )
Programación de PLC(Siemens Tia Portal)
Adquis ic ión de información en PLC análoga y digi ta l ( importación a ordenador)
Explotación de información de sensores IoT ( Internet of Things)
Explotación de información de sensores IO-Link
Explotación de información RFID
INGENIERÍA ENMECATRÓNICA
PRÁCTICASINGENIERÍA ENTECNOLOGÍAS DE LAINFORMACIÓN
Clonación de bases de datos
Desarrollo de diagrama entidad – relación
Manejo se SQL básico
Manejo de SQL avanzado
Desarrollo de Procedimiento almacenado
(Stored Procedure).
Desarrollo de triggers
Desarrollo de web service
Desarrollo y explotación de
indicadores con información de la
línea de producción en tiempo real
(Ing . Mecánica , Mecatrónica , Industrial ,
Gestión Empresarial y Tecnologías de
la Información).
Control de actuadores desde
información de los sensores IOT (Ing .
Mecatrónica y Tecnologías de la
Información).
Control estadístico de la calidad (Ing .
Industrial y Tecnologías de la
Información).
Mantenimiento del equipamiento (Ing .
Mecatrónica , Tecnologías de
información e Industrial).
INGENIERÍA EN GESTIÓNEMPRESARIAL
Generación de almacenes
Generación de ubicaciones
Órdenes de compra a proveedores de
crédito
Órdenes de venta a clientes de crédito
Órdenes de producción
Gestión de sugeridos de compra
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