gestión de rendimiento de activos basada en datos
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Gestión de rendimiento de activos basada en datosLa gestión de rendimiento de activos basada en datos puede ayudar a los fabricantes de alimentos y bebidas a aprovechar herramientas como la solución de eficiencia de equipos, la realidad aumentada y la conexión segura de activos para la transición de un enfoque reactivo a uno prescriptivo. Esto no solo ayudará a reducir el gasto de capital y los gastos operativos, sino que también empoderará a la fuerza comercial, a la vez que cumple con los KPI de fabricación.
Un documento de Frost & Sullivan
© 2019 Frost & Sullivan. Todos los derechos reservados. Frost & Sullivan no se hace responsable de ninguna información incorrecta que Schneider Electric nos haya proporcionado.
El documento se completó en marzo de 2019.
Índice
Los imperativos para el cambio
Transformación digital como iniciador y habilitador de cambio
Gestión de rendimiento de activos basada en datos Factores
críticos del éxito
Conclusión
3
6
8
15
16
Gestión de rendimiento de activos basada en datos | 2
Los imperativos para el cambio
La industria mundial de alimentos y bebidas (F&B) se enfrenta a una transformación significativa como resultado del impacto directo de las megatendencias clave, incluidos los cambios socioeconómicos que están cambiando la forma en que los consumidores se involucran con la industria y consumen productos, la disrupción digital generalizada, así como la aparición de nuevos modelos de negocio que cambian la naturaleza de los mercados y la competencia.
Como se destaca a continuación, esta transformación presenta a la industria de F&B una compleja gama de desafíos:
Desafíos que afectan a la industria de F6B
3 | Gestión de rendimiento de activos basada en datos
Megatendencias: crecimiento de la población, urbanización, aumento de los ingresos disponibles, compras online, mayor preferencia de los consumidores por opciones F&B más saludables / seguras
Mayor demanda de personalización de F&B
Mayor demanda de información sobre el orígen y la historia de productos F&B y su trazabilidad
Aumento de omnicanalidad (mayorista, minorista, webs, aplicaciones móviles, etc.)
El desafío de garantizar que la confianza del consumidor no disminuye
Crecimiento plano en los mercados desarrollados, desaceleración del crecimiento en algunos mercados en desarrollo.
La presión del precio del minorista afecta los márgenes
Mayores costes operativos (energía, mano de obra, material, etc.) Aumento de las obligaciones y costoe de cumplimientoCalamidades naturales y volatilidad económica y sociopolítica que perturban el comercio, las cadenas de suministro y la disponibilidad de materias primas. Deserción de la fuerza laboral Envejecimiento de activos de fabricación Nuevos enfoques de procesamiento de F&B
Clientes Empresa
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Source: Frost & Sullivan
Competencia
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Las nuevas empresas y los disruptores son una amenaza creciente para los fabricantes de F&B de nivel 1
Competencia basada en precios de marca privada
Aumento impulsado por la competencia (y el cliente) en la frecuencia de desarrollo de nuevos productos
Integración vertical por empresas de comercio electrónico.
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Cogiendo el tema de la seguridad en la industria F&B como ejemplo, las mayores operaciones de retiradas de producto F&B cuestan una media de 9,42 millones de dólares cada uno.1 La frecuencia de estas retiradas también está aumentando (a medida que la regulación se vuelve más estricta y la tecnología se vuelve más precisa y los protocolos se vuelven más efectivos).2 La globalización también se traduce en retiradas a mayor escala cuando ocurren.
En muchos casos, el etiquetado incorrecto, el empaquetado incorrecto o un error de fabricación contribuyen significativamente a la retirada debida a alérgenos no declarados. Dada la escala y frecuencia de las enfermedades transmitidas por alimentos y la retirada de productos, la industria de alimentos y bebidas tiene que lidiar con bajos niveles de confianza del consumidor. Otra área relacionada de creciente preocupación es la contaminación ambiental de los productos F&B (como plásticos o químicos en los alimentos).
Un ejemplo que destaca el panorama rápidamente cambiante para los fabricantes de alimentos y bebidas es el continuo crecimiento de los 'alimentos libres'.3 Sin embargo, la producción de alimentos libres aumenta la probabilidad de cuellos de botella en la cadena de suministro y, posteriormente, puede generar mayores costes de producción. Como resultado, se espera una presión al alza sobre los precios de los alimentos y la demanda de equipos más nuevos y más eficientes a largo plazo.
Los aumentos en los costes operativos son otra presión que afecta a la industria. Por ejemplo, el componente mayorista de los precios de la electricidad para clientes comerciales e industriales en Australia aumentó en un 50% entre 2015-16 y 2016-17. 4
1Allianz Global Corporate
& Specialty, 2017
2Según el Servicio de Investigación Económica del
USDA, en los Estados Unidos, los retiradas anuales
de alimentos aumentaron más del doble entre 2004 y
2013; El Instituto de Alimentos, 2018
3También conocida como la categoría libre de, los
alimentos libres son alimentos que están libres de
atributos no deseados / no deseados. Según los
impulsores de la salud, esto podría significar minimizar
los aditivos poco saludables. Basado en factores de seguridad, significa sin
enfermedades, sin riesgos, sin solventes. Basado en factores éticos, significa
kosher, halal, free range, comercio justo, etc. Basado
en factores ambientales, significa materia prima
biodegradable, renovable, energéticamente eficiente,
libre de contaminantes perjudiciales para el medio
ambiente, etc .; Frost & Sullivan
4 Instituto Grattan, 2018
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Finalmente, el cambio a nuevos enfoques de procesamiento está resultando fundamental en la discusión del futuro de la industria de F&B. La demanda del consumidor de personalización y la presión impulsada por la competencia para lanzar nuevos productos está aumentando la cantidad de productos fabricados y la frecuencia de los cambios de recetas. Esto se traduce en una mayor necesidad de operaciones flexibles con volúmenes de lotes más pequeños en algunos casos.
La presión general sobre los ingresos, las ganancias o ambas es el resultado de una serie de factores, que incluyen un crecimiento relativamente plano o lento en las principales economías desarrolladas, tasas de crecimiento más lentas en algunos mercados en desarrollo, el mayor desafío de las marcas más pequeñas y las marcas privadas de las principales minoristas
En este contexto, los fabricantes de F&B también se ven afectados por la mayor adopción de tecnologías móviles e inalámbricas, computación en la nube, tecnologías de detección, análisis de datos, inteligencia artificial, realidad aumentada y realidad virtual, redes sociales e Internet de las cosas (IoT).5
5 IoT es cuando los objetos están conectados, virtualizados e imbuidos de capacidades de medición de datos (otorgando a los objetos físicos y virtuales una identidad, interconectando los objetos que pueden monitorizarse e interactuar entre sí y tener la capacidad de generar información en tiempo real a partir de datos que pueden incorporarse a los procesos comerciales existentes; Frost & Sullivan
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Esto está sucediendo en todos los dominios dentro del ecosistema del fabricante: predicción de demanda, adquisición de materia prima, diseño de productos y desarrollo de nuevos productos, producción, embalaje y empaquetado, almacenamiento, logística, así como control de calidad, seguridad de productos y personas, gestión de residuos y gestión de retiradas.
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Sin embargo, a diferencia de otras industrias como la fabricación novel de automóviles, la industria aeroespacial o el petróleo y el gas, la industria de F&B sigue siendo solo un usuario emergente de digitalización.
Transformación digital como iniciador y habilitador de cambio
Mientras que las tecnologías de detección y automatización han sido utilizadas por los fabricantes durante mucho tiempo, el pasado reciente ha visto una aceleración en la adopción de una amplia gama de tecnologías digitales.
Una de las razones por las que la industria de F&B todavía está atrasando su viaje de digitalización es el hecho de que la industria está muy fragmentada, lo que dificulta la escala. A pesar de los enormes beneficios de la digitalización que pueden dar a los fabricantes el poder de colaborar y conectarse a través de diferentes partes interesadas involucradas en varias etapas de la cadena de valor, el viaje de transformación digital se ve obstaculizado por una serie de factores, como se destaca en la siguiente exposición:
Falta de inversión en capital (CAPEX) Equipo envejecidos Escasez de habilidades y formación digital Diferentes niveles de habilidades y experiencias entre operadores
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Source: Frost & Sullivan
Si se toma en consideración el desafío relacionado con las habilidades y la experiencia de los operarios, con una alta proporción de la fuerza laboral manufacturera llegando a la edad de jubilación, una serie de estudios advierten que una gama de nuevos empleos manufactureros creados en varios países permanecerá sin cubrir.6
Además, a medida que el equipo de fabricación se vuelve más avanzado, la fuerza laboral futura se verá desafiada por el mayor nivel de complejidad en los procesos de producción. Para facilitar una transición exitosa a un entorno de fabricación digitalizado, las barreras clave pueden abordarse a través de un enfoque estratégico y basado en datos para la gestión de activos.
6Por ejemplo, en los EE. UU., Se espera que la brecha de habilidades de fabricación crezca de alrededor de 488,000 empleos sin cubrir en 2018 a alrededor de 2.4 millones de empleos sin cubrir entre 2018 y 2028; Deloitte y The Manufacturing Institute, 2018
Barreras a la transformación digital en la industria F&B
Restricciones de recursos e infraestructura
˜
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Uso continuo de enfoques manuales en papel en muchos casosFalta de conciencia y apreciación de los beneficios de la transformación digital. Variabilidad en la madurez digital basada en el subsegmento con F&B, escala de operación y ubicación
Falta de madurez digital / variabilidad en la madurez digital
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˜
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Dificultad para encontrar un terreno común entre los departamentos de IT y OT
División IT-OT
˜
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Gestión de rendimiento de activos basada en datosPasar de un enfoque reactivo a un enfoque preventivo, predictivo y eventualmente prescriptivo para el 7 mantenimiento tiene beneficios significativos para los fabricantes. Esto se debe a que el tiempo de inactividadno planificado y el mantenimiento hacen avances en la productividad y la rentabilidad. Por ejemplo, el mantenimiento y el tiempo de inactividad representan el 25-30% del coste total del ciclo de vida de una bomba.8
Transición de estrategias de mantenimiento reactivo a predictivo / prescriptivo
Source: Frost & Sullivan
Entorno de alta presión en caso de desglose de activos
Pérdidas de producción y alto coste del ciclo de vida
Ahorro de 12- 18% sobre métodos reactivos
Previene fallos importantes de activos
Mejora el rendimiento de los activos
PreventivoMantenimiento planificado según el horario
Ahorro de 30-40% sobre reactivo
Evitar el mantenimiento innecesario
El mantenimiento prescriptivo asegurará la optimización
Predictivo y eventualmente prescriptivoMantenimiento basado en el estado actual del estado del activo
7A diferencia del mantenimiento predictivo, el mantenimiento prescriptivo no se limita a simplemente predecir el fallo, sino que también proporciona soluciones (basadas en análisis cognitivos y herramientas de IoT industrial) para abordar el problema.
8Frost & Sullivan, 2018
Reactivo
Mantenimiento en caso de fallo Alto riesgo de tiempo de inactividad no planificado
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USD 34.0MILLONES
La tendencia entre las compañías intensivas en activos de ver el mantenimiento como un área potencial de ganancias en lugar de gastos ha impulsado las inversiones en soluciones de gestión del desempeño de los activos. La promesa de mantenimiento predictivo, que es más rentable que el mantenimiento de rutina, y extiende la vida útil de los activos, ha popularizado tales soluciones, especialmente con fabricantes cargados de infraestructura obsoleta.
Como resultado de estos impulsores, se espera que el gasto de la industria global de F&B en software de gestión de activos de planta (PAM)9 crezca un 23% de 2018 a 2022, para alcanzar más de US $ 48 millones.10
9Los sistemas de software de gestión de activos de planta (PAM) proporcionan información predictiva del estado de los activos derivada de los datos recopilados de dispositivos de campo inteligentes, sistemas de control y sensores junto con un motor analítico inteligente para predecir problemas antes de que puedan escalar. Para una comprensión más simple, estas son las capas de aplicación de software entre el software ERP / EAM y las capas de hardware de automatización (DCS / SCADA / PLC) / monitoreo de condición. Este mercado incluye software de gestión de rendimiento de activos (APM), software de confiabilidad de activos y software de monitoreo de condición de activos; Frost & Sullivan
10Frost & Sullivan, 2018
Plant Asset Management (PAM) Software, Global, Food & Beverage
2014
USD 36.5MILLONES
2016
USD 39.4MILLONES
2018
USD 43.3MILLONES
2020
USD 48.4MILLONES
2022
Source: Frost & Sullivan
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Sin embargo, las soluciones de gestión del rendimiento de los activos no solo se refieren a los activos físicos, sino también al capital humano. A medida que cambia el perfil de la fuerza laboral de manufactura, las compañías están bajo presión para proporcionar soluciones que les permitan apoyarlas y capacitarlas.
El perfil cambiante de la fuerza laboral de fabricación
Operador capaz de trabajar en un entorno automatizado
Experto en mantenimiento capaz de realizar mantenimiento predictivo basado en análisis de datos
Ingeniero de procesos inteligentes capaz de controlar la calidad / seguridad / residuos en línea
Planificador de la cadena de suministro capaz de desarrollar un flujo de valor flexible y autónomo
Trabajador de producción que realiza tareas de producción manual
Solucionador de problemas o gestor de excepciones
Inspector y controlador de estándares de calidad / seguridad / residuos
Planificador de producción capaz de planificar procesos de arriba hacia abajo o de forma lineal
Source: Frost & Sullivan
Necesidad de contar con mantenimiento preventivo inteligente, minimizar la huella de carbono y optimizar las operaciones.
Los proveedores de soluciones líderes como Schneider Electric pueden ayudar a los fabricantes de F&B en este proceso de empoderamiento de su fuerza laboral. Para ayudar a los fabricantes a dar ese primer paso en la modernización de sus prácticas de gestión y mantenimiento de activos, Schneider Electric ofrece un conjunto integral de soluciones y servicios de software para capacitar al fabricante para recopilar información sobre los activos, analizar la condición de los activos y predecir fallos futuras antes de que sucedan.
Para respaldar la gestión de las operaciones de mantenimiento, Schneider Electric ofrece no solo soluciones independientes, sino un enfoque completo e integrado. Un enfoque que va más allá de la gestión de piezas de repuesto, por ejemplo, a las herramientas de medición y análisis del rendimiento de los activos (como el Asesor de eficiencia de equipos EcoStruxure), herramientas avanzadas y habilitadas por el usuario para una gestión digital rápida y fácil del activo (a través de EcoStruxure™ Augmented Operator Advisor) y un enlace seguro a socios que pueden contribuir a las tareas de mantenimiento (a través de EcoStruxure™ Secure Connect Advisor).
Solución de eficiencia del equipo EcoStruxure:
para la medición y el análisis del rendimiento de los activos, una herramienta simple, no intrusiva y fácil de usar es el EcoStruxure Equipment Efficiency Advisor que ayuda a los fabricantes a identificar rápidamente los cuellos de botella y controlarlos. Esto facilita una mayor producción, menor tiempo de inactividad, minimización de desperdicios y menores costes de producción.
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Desafío
Solución
EcoStruxure Augmented Operator Advisor, EcoStruxture Machine Expert, PacDrive, Magelis iPC
Impacto
200% de producción con solo el 50% de la huella de carbono estándar Ahorros del 40% en gestión energética
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Site: SOMIC, Germany
Solución de realidad aumentada de la planta EcoStruxure:
La tecnología AR simplifica los procesos complejos al colocar la información correcta (manuales, documentos, expertos) en el lugar correcto en el momento correcto. Cierra la brecha entre el IoT ciberfísico y el mundo real, y crea un entorno compuesto para involucrar a los operadores de forma dinámica e interactiva al ofrecer una guía de tareas paso a paso e intuitiva. Esto garantiza la seguridad de los profesionales sin experiencia en el taller. Schneider Electric también ayuda a estandarizar los conocimientos (especialmente teniendo en cuenta la habilidad distintas, así como los niveles de experiencia en la fuerza de trabajo).
AR facilita la visualización de instrucciones específicas de EcoStruxure Augmented Operator Advisor cuando se involucran con maquinaria compleja. Por ejemplo, en el caso de las máquinas de envasado de cápsulas de café de SOMIC, el uso del Asesor de Operador Aumentado EcoStruxure facilita el acceso instantáneo a información, manuales y diagramas de equipos sensibles al contexto para mejorar los resultados de operación y mantenimiento. AR también puede mostrar varias lecturas de sensores, como revoluciones in situ por minuto (RPM), datos de fuerza de corte, posición o entorno, alertando al usuario mediante sonido y retroalimentación háptica en caso de desviación y, por lo tanto, protegiéndolo de accidentes.
Al superponer el diseño de la infraestructura oculta dentro de las paredes y estructuras, AR mejora la velocidad operativa de los operadores al ayudarlos a detectar la ubicación correcta de los problemas sin la preocupación de dañar los activos. La vista de video grabada se puede utilizar en el futuro para identificar posibles fallos para formar a nuevos empleados en procedimientos operativos. AR también puede proporcionar asistencia experta a trabajadores solitarios en ubicaciones remotas mientras realizan tareas de mantenimiento. Usando una transmisión de video en vivo, el experto en el centro de control puede guiar al trabajador solitario mediante el intercambio interactivo de pantalla y las instrucciones de voz. Esto mejora las habilidades de resolución de problemas y la eficacia del trabajador solitario.
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Desafío
Solución
Site: Large packaged food manufacturer, India
Monitorización limitada de equipos debido a las operaciones manuales que impactan negativamente en la eficiencia operacional Paros de planta por la cantidad de tiempo dedicado a la resolución de incidencias No existe trazabilidad de las actuaciones No existe mantenimiento ni porter
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EcoStruxture PlantEcoStruxture Secure Connect Advisor EcoStruxture Mobile Operator Advisor
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Impacto
Diagnóstico avanzado que minimiza los paros y los errores humanos Operaciones escalables con un sistema y una arquitectura flexible Eficiencia operativa y en producción mejorada a través de la integración total del sistema
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Solución de conexión segura de activos de la planta EcoStruxure:
dado el mayor riesgo que implica operar equipos complejos de diferentes OEM con diferentes condiciones de activos, un enlace remoto seguro a un ecosistema más amplio de expertos puede ayudar a los operadores a confiar en socios calificados para resolver problemas operativos.
Puede facilitar la monitorización simultánea de múltiples activos, máquinas y plantas en varias ubicaciones geográficas, con los datos acumulados desde cualquier punto de la cadena de valor y analizados en función de los indicadores clave de rendimiento (KPI). Por ejemplo, en el caso de una línea de premezcla para un gran fabricante de alimentos envasados, el uso de EcoStruxure Secure Connect Advisor ayuda a acelerar la resolución de fallos y, en consecuencia, reduce el tiempo de inactividad.
Además de mejorar el diagnóstico y los tiempos de respuesta, esto garantiza que haya una compensación adecuada por la escasez de habilidades en la empresa, al tiempo que reduce el tiempo de viaje y los costes de configuración, calibración, puesta en servicio o resolución de problemas. Esto no solo mejora el tiempo de respuesta para las actividades de mantenimiento, sino que también proporciona una plataforma para un enfoque más proactivo ante futuros fallos.
13 | Gestión de rendimiento de activos basada en datos
Impacto
Site: Pasta manufacturer, Italy
Desafío
Necesidad de una arquitectura y un proveedor que pueda dar servicio a diferentes plantas, diferentes procesos productivos y máquinas Necesidad de mejorar la máquina y la línea de producción
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Solución
Solución EcoStruxure con software, automatización de máquina, IT y energía en toda la línea de producción (empaquetado primario y secundario y final de línea)
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Solución completa e integrada que permiten una gestión efectiva de los procesos y el consumo energético de la línea de empaquetado
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REALIDAD AUMENTADA
EcoStruxture Augmented Operator Advisor
Local Servers(System Platform)
Machinery and Equipment
Process Control(MSSO)
Edge Control
Apps, analytics, and services
Connected Products
GESTIÓN DE EFICIENCIA EN EQUIPOS
EcoStruxure Equipment Efficiency Advisor
GTU/GTUX
Connected Devices
M580
Edge Control
Apps, analytics, and services
Connected Products
CONEXIÓN SEGURA DE EQUIPOS
EcoStruxure Secure Connect Advisor
EcoStruxure Machine SCADA Expert
Altivar Process
EcoStruxure Control Expert
ModiconM340
Edge Control
Apps, analytics, and services
Connected Products
Factores críticos del éxito
Para llegar a una solución personalizada, escalable y procesable, algunos factores a considerar son:
01 Centrándose en un nuevo pensamiento:
La adopción de estrategias proactivas de gestión de activos implica cambios en los procesos de trabajo, implementación de mejores prácticas y otros cambios culturales. Sin embargo, generar cambios es a menudo un proceso muy difícil para las industrias manufactureras. Un enfoque iterativo que garantice que el fabricante aprovecha la experiencia del socio de soluciones adecuado puede ayudar a romper los silos y la resistencia al cambio.
03 Mejoras incrementales:
Si bien los cambios pueden ser impresionantes, en muchos segmentos de F&B que generalmente son sectores de alto volumen y bajo margen, las soluciones que ofrecen pequeñas ganancias de eficiencia pueden usarse para mostras los beneficios de eficiencia con la incorporación de sensores y software de IoT. A menudo, los activos antiguos, una vez auditados, se pueden hacer para mejorar ganancias de eficiencia a través del apalancamiento efectivo de sensores y software de IoT. Esto las ayuda a aumentar el sistema existente sin la necesidad de un gasto de capital significativo.
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Los fabricantes no solo necesitan evaluar su postura de seguridad actual y mantenerse al día con los requisitos de cumplimiento emergentes en términos de regulación de ciberseguridad industrial, sino que también necesitan la arquitectura, la plataforma y los servicios que faciliten el acceso remoto seguro, la monitorización centralizada y el acceso 24/7 a expertos en ciberseguridad .
02 Asociarse con un proveedor de soluciones completas:
Las asociaciones estratégicas correctas, la adquisición de plataformas analíticas y la mejora de los servicios a través de nuevos modelos de negocios son algunas de las formas en que los proveedores de soluciones se aseguran de que puedan abordar los requisitos del cliente del sector de fabricación de manera efectiva. En el caso de Schneider Electric, la ventaja adicional de su fortaleza en la cartera de software industrial y la experiencia de dominio en los mercados verticales es significativa. Esto, combinado con un enfoque verdaderamente consultivo, puede ayudar a que el viaje a la transformación digital sea un éxito.
004 Ciberseguridad personalizada y robusta:
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Conclusión
Sin embargo, los avances en tecnología han desbloqueado numerosas oportunidades para los fabricantes, potenciando tanto a sus personas como a sus ecosistemas. El alcance de la implementación de estas tecnologías va más allá de simplemente mejorar la eficiencia. El uso de estas tecnologías ayuda a los fabricantes a no solo diferenciar sus ofertas de productos, sino también a proporcionar mejores operaciones de extremo a extremo, que a su vez pueden generar nuevas fuentes de ingresos comerciales.
El uso del mantenimiento digital moderno, con herramientas específicas como la solución de eficiencia del equipo, AR y la conexión segura de activos, puede ayudar a reducir el gasto de CAPEX y OPEX, al tiempo que se cumplen los objetivos de crecimiento.
Aprovechar tales soluciones puede ayudar a contextualizar, personalizar, escalar, asegurar, mantener y optimizar el entorno de soluciones de operaciones de manera que el viaje de transformación digital sea un facilitador efectivo del crecimiento.
Los fabricantes de F&B tienen el desafío de garantizar un alto nivel de rentabilidad, al tiempo que reducen el tiempo de comercialización, mejoran la calidad del producto y abordan las presiones impulsadas por la normativa, el cliente y la competencia.
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