1. Universidad Politcnica de Madrid Escuela Tcnica Superior de Ingenieros Industriales Departamento de Ingeniera Mecnica y Fabricacin Tesis Doctoral: Arquitectura de Informacin para Medicin de Rendimiento en entornos E-Manufacturing Autora: Hilaida Tern Delgado Directores: Dr. Juan Carlos Hernndez Matas Dr. Jess Prez Garca

2. 1. mbito y justificacin de la Tesis 2. Problemas Detectados 3. Objetivos de la Tesis 4. Sistema Propuesto Acerca de la Tesis 2/53 Nuevo aporte TIC para medicin de rendimiento de fabricacin Qu mejoras ofrece? El nuevo aporte, en qu consiste? y cmo ha sido validado? Qu falta por hacer? Qu se ha hecho en TIC para la medicin de rendimiento de fabricacin? 3. 1. mbito y justificacin de la Tesis 2. Problemas Detectados 3. Objetivos de la Tesis 4. Sistema Propuesto Esquema de defensa 3/53 1. Marco terico 2. Arquitectura de informacin 3. Desarrollo experimental 4. Resultados 4. 1. mbito y justificacin de la Tesis 2. Problemas Detectados 3. Objetivos de la Tesis 4. Sistema Propuesto Esquema de la Defensa 1. Marco terico 2. Arquitectura de informacin 3. Desarrollo Experimental 4. Resultados 4/53 5. 1. mbito y justificacin de la Tesis 2. Problemas Detectados 3. Objetivos de la Tesis 4. Sistema Propuesto Marco terico Evolucin de la integracin de la informacin en fabricacin Etapa 1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa 4 Eventos de procesos productivos PLC, Mquina s automticas Supervisin e integracin de datos de planta Sistemas SCADA Integracin de informacin general Sistemas MES, ERP, SCM, CRM, Integracin de informacin Web E-manufacturing GestorInformacin 5/53 6. 1. mbito y justificacin de la Tesis 2. Problemas Detectados 3. Objetivos de la Tesis 4. Sistema Propuesto Marco terico 6/53 Jerarqua de los sistemas de informacin en fabricacin Nivel 4 Planificacin y logstica de la empresa Nivel 3 Actividades de gestin de planta Nivel 2 Adquisicin y control automtico de procesos Nivel 1 Controladores Nivel 0 Proceso productivo 7. 1. mbito y justificacin de la Tesis 2. Problemas Detectados 3. Objetivos de la Tesis 4. Sistema Propuesto Marco terico Entornos E-manufacturing E-manufacturingPlanta 1 Planta 2 Planta n SCM CRM Proveedores Clientes y Distribuidores Ordenes de Entrada Estado De Ordenes Ordenes de Entrada Estado De Ordenes Procesos de Fabricacin Controles de Proceso Planta (Dispositivos I/O) Procesos de Fabricacin Controles de Proceso Planta (Dispositivos I/O) Nivel 4 - ERP Nivel 3 - MES Niveles 2,1 Nivel 4 - ERP Nivel 3 - MES Niveles 2,1 Proceso Productivo Proceso Productivo Nivel 0 Nivel 0 Problemasysoluciones 7/53 8. 1. mbito y justificacin de la Tesis 2. Problemas Detectados 3. Objetivos de la Tesis 4. Sistema Propuesto Marco terico Medicin de Rendimiento (PM) Sistemas de Negocio Sistemas de Control de Fabricacin Bases de datos personalizadas Datos histricos de plantas Servicios PLC / SCADA Sistemas de mantenimiento Ordenes de produccin planificadas Chequeo de situacin de recursos Plan de fabricacin Liberacin de ordenes de produccin Cierre de rdenes Expedicin y logstica Eventos y alertas Ratios ocupacin Inventarios Rendimientos Estatus de ordenes Datos de calidad y laboratorio Historia del proceso Mejores prcticas de desviaciones Eficiencia Seguimiento de paros Ratios de trabajo de repaso y de rechazos Indicadores KPI 8/53 9. 1. mbito y justificacin de la Tesis 2. Problemas Detectados 3. Objetivos de la Tesis 4. Sistema Propuesto Marco terico Entornos e-manufacturing de medicin de rendimiento 9/53 10. 1. mbito y justificacin de la Tesis 2. Problemas Detectados 3. Objetivos de la Tesis 4. Sistema Propuesto Marco terico 10/53 ISA-95 BSCSCOR Estndares y modelos internacionales de informacin de fabricacin y medicin de rendimiento 11. 1. mbito y justificacin de la Tesis 2. Problemas Detectados 3. Objetivos de la Tesis 4. Sistema Propuesto Marco terico 11/53 Norma ISA-95 Planificacin de negocios y logstica Operaciones y control De fabricacin Control de lotes Control discreto Control continuo Nivel 4 Nivel 3 Niveles 2,1,0 Direccin de Interfaz Partes 1 y 2 Direccin de rea Partes 3 y 4 12. 1. mbito y justificacin de la Tesis 2. Problemas Detectados 3. Objetivos de la Tesis 4. Sistema Propuesto Marco terico 12/53 Modelo SCOR clientes proveedores Planear Aprovisionar Hacer Entregar Apoyo Acuerdos con proveedoresAlinear con operaciones financieras Retornar 13. 1. mbito y justificacin de la Tesis 2. Problemas Detectados 3. Objetivos de la Tesis 4. Sistema Propuesto Marco terico 13/53 Sistema BSC Perspectiva financiera Perspectiva cliente Perspectiva aprendizaje y crecimiento Perspectiva negocios internos 14. Marco terico 14/53 1. Los estndares y modelos de alto impacto internacional no contemplan una terminologa precisa y unificada de informacin de medicin de rendimiento en fabricacin 2. Las estrategias e-manufacturing no son capaces de gestionar de manera gil y homognea la informacin de medicin de rendimiento. La mayora de los entornos industriales sufren de gran heterogeneidad de datos 3. Las organizaciones an usan medidas de eficiencia que solo miden una porcin de la verdadera productividad y tienden a usar solo sistemas medicin basados en principios contables. Identificacin de problemas 15. Marco terico 15/53 1. Una terminologa precisa y un modelo unificado de informacin PM en entornos e-manufacturing 2. Mecanismos automatizados y simplificados de gestin de la informacin PM que permitan mejoras significativas en las tareas recopilacin, transformacin y sincronizacin de los datos. Arquitectura de informacin para medicin de rendimiento en entornos e-manufacturing Aporte propuesto 16. Marco terico 16/53 Metodologa y herramientas utilizadas 17. 1. mbito y justificacin de la Tesis 2. Problemas Detectados 3. Objetivos de la Tesis 4. Sistema Propuesto Esquema de la Defensa 1. Introduccin 2. Arquitectura de informacin 3. Desarrollo Experimental 4. Resultados 17/53 18. Arquitectura de informacin 18/53 Componentes 19. Arquitectura de informacin Los sistemas de indicadores y su entorno de informacin 19/53 cmo obtener su valor? cules son las fuentes de informacin? cmo planificar las mediciones? dnde estn las fuentes de informacin? cmo obtener las mediciones?cmo visualizar los resultados? cmo sincronizar las fuentes de informacin? qu tipos de recursos medir? Cules son los indicadores apropiados? Indicador Clave mide todo el proceso productivo o parte de l? cundo obtener las mediciones? cul es su relacin con otras medidas? cul escala, unidad de medicin a utilizar? 20. Arquitectura de informacin Fusin de elementos de informacin 20/53 Definicin Localizacin ProgramacinResultados Visualizacin ISA-95SCOR BSC Indicador Clave 21. Arquitectura de informacin 21/53 Ejemplo de indicador Modelo de objetos Marco Web de Informacin MTTR: tiempo medio de reparacin TTR: tiempo total de reparacin F. Fallo de equipo n i i F TTR MTTR 1 MTTR: Medida Frmula Categora Objetivo TTR: Medida Adquisicin Medicin Recurso Mquina Tiempo de reparacin Objetivo F: Medida Adquisicin Medicin Recurso Mquina Fallo Objetivo 22. Arquitectura de informacin Indicadorclavede rendimiento Definicin Entidad de medicin Enfoque de medicin Medida 22/53 Modelo conceptual Modelo de objetos Marco Web de Informacin 23. Arquitectura de informacin 23/53 Ejemplo de indicador Modelo de objetos Marco Web de Informacin nivel inter-organizacin medicin de rendimiento de fbricas del grupo empresarial empresa empresa a, empresa b planta fbrica 1 de la empresa a fbrica 2 de la empresa b rea rea a de la fbrica 1 rea b de la fbrica 2 rea c de la fbrica 2 centro de trabajo centro aa del rea a centro bb del rea b centro cc del rea c unidad de trabajo clula de trabajo 1 del centro aa clula de trabajo 2 del centro bb clula de trabajo 3 del centro cc Jerarqua de equipos Proceso productivo Localizacin de medicin Segmento de medicin TTR, F 24. Arquitectura de informacin Indicadorclavede rendimiento Definicin Localizacin Entidad de medicin Enfoque de medicin Medida 24/53 Segmento de medicin Localizacin de medicin Jerarqua de equipos Modelo conceptual Modelo de objetos Marco Web de Informacin 25. Arquitectura de informacin 25/53 Ejemplo de indicador Modelo de objetos Marco Web de Informacin Programa de medicin MTTR localizacin perodo de tiempo TTR localizacin sub-proceso perodo de tiempo Requerimiento de medicin Requerimiento de medicin de segmento 1 2 26. Arquitectura de informacin Indicadorclavede rendimiento Definicin Localizacin Programacin Entidad de medicin Enfoque de medicin Medida 26/53 Segmento de medicin Localizacin de medicin Jerarqua de equipos inter- organizacional Requerimiento de medicin de segmento Requerimiento de medicin Programacin de medicin Modelo conceptual Modelo de objetos Marco Web de Informacin 27. Arquitectura de informacin 27/53 Ejemplo de indicador Modelo de objetos Marco Web de Informacin 1. Obtener el valor de MTTR 2. Obtener el valor de TTR 3. Obtener el valor de F de sub-proceso Programa de medicin Mediciones de rendimiento Requerimiento de medicin Requerimiento de medicin Req. de medicin de segmento 1. Resultado de MTTR 2. Resultado de TTR 3. Resultado de F de sub-proceso Respuesta de medicin Respuesta de medicin Resp. de medicin de segmento 28. Arquitectura de informacin Indicadorclavede rendimiento Definicin Resultados Localizacin Programacin Entidad de medicin Enfoque de medicin Medida 28/53 Segmento de medicin Localizacin de medicin Jerarqua de equipos inter- organizacional Requerimiento de medicin de segmento Requerimiento de medicin Programacin de medicin Respuesta de medicin de segmento Respuesta de medicin Medicin Modelo conceptual Modelo de objetos Marco Web de Informacin 29. Arquitectura de informacin Modelo de objetos Marco Web de InformacinEjemplo de indicador Flexibilidad de la produccin Costes operativos Gestin del ritmo de produccin Fiabilidad en la entrega Gestin de eficiencia de activos Estrategia HACER Flexibilidad de la produccin Costes operativos Gestin del ritmo de produccin Fiabilidad en la Entrega Gestin de Eficiencia de activos Flexibilidad de la produccin Costes operativos Gestin del ritmo de produccin Fiabilidad en la Entrega Gestin de Eficiencia de activos KPI 1 KPI 2 KPI i KPI n KPI 1 KPI 2 KPI i KPI n Perspectiva Calidad Perspectiva Mantenimiento Perspectiva Fabricacin Perspectiva Inventario Flexibilidad de la produccin Costes operativos Gestin del ritmo de produccin Fiabilidad en la Entrega Gestin de Eficiencia de activos Flexibilidad de la produccin Costes operativos Gestin del ritmo de produccin Fiabilidad en la Entrega Gestin de Eficiencia de activos KPI 1 KPI 2 KPI i KPI n KPI 1 KPI 2 KPI i KPI n MTTR 29/53 30. Arquitectura de informacin Modelo de objetos Marco Web de InformacinCategorizacin de indicadores 30/53 Estrategia Perspectiva Objetivo KPI Planear Planificacin Gestin eficiencia activos Precisin de la previsin Diseo de producto Flexibilidad de la produccin Tiempo de desarrollo del producto Planificacin Costes operativos Costo de gestin de rdenes Planificacin Incrementar la velocidad de los activos Das de inventario de suministro Aprovisionar Planificacin Incrementar la velocidad de los activos Das de inventario de suministro Planificacin Costes operativos Costo de adquisicin Operaciones de logstica Incrementar flexibilidad Tiempo de aprovisionamiento Hacer Fabricacin Productividad Eficiencia de la labor Flexibilidad de la produccin Tiempo de fabricacin Gestin eficiencia activos Tiempo del ciclo de proceso Costes operativos Costo planeado por hora Inventario Productividad Costos de inventario Gestin eficiencia activos Confiabilidad de entrega Gestin eficiencia activos Das de suministro Mantenimiento Gestin eficiencia activos Tiempo medio entre fallos Tiempo medio para restaurar Disponibilidad Productividad OEE Costes operativos Costo de reemplazamiento Calidad Costes operativos Costo de garanta Productividad Tasa de calidad Entregar Gestin de transporte Costes operativos Costo de gestin de rdenes Gestin de distribucin Flexibilidad de la produccin Tiempo total de distribucin 31. Arquitectura de informacin Indicadorclavede rendimiento Definicin Resultados Localizacin Programacin Visualizacin Entidad de medicin Enfoque de medicin Medida 31/53 Segmento de medicin Localizacin de medicin Jerarqua de equipos inter- organizacional Requerimiento de medicin de segmento Requerimiento de medicin Programacin de medicin Objetivo Perspectiva Estrategia Modelo conceptual Modelo de objetos Marco Web de Informacin Respuesta de medicin de segmento Respuesta de medicin Medicin 32. Arquitectura de informacin 32/53 Modelo de objetos Marco Web de Informacin Definicin de medicin Modelo conceptual indicador clave medida derivadafuncin medicin medida escala y unidad de medicin medida base adquisicin de medicin personal equipo material prop personal prop equipo prop material objetivo perspectiva estrategia 33. Arquitectura de informacin 33/53 Modelo de objetos Programacin de medicin Marco Web de InformacinModelo conceptual tipo elemento programa medicin requerimiento medicin req. medicin segmento segmento medicin localizacin medicin 34. Arquitectura de informacin 34/53 Modelo de objetos Marco Web de Informacin Ejecucin de medicin Modelo conceptual medicin rendimiento respuesta medicin respuesta medicin segmento resultados 35. Arquitectura de informacin 35/53 Modelo conceptual Modelo de objetos Marco Web de Informacin Mensaje PM genrico cv 36. Arquitectura de informacin 36/53 Esquemas para construccin documentos XML medicin de rendimiento de fabricacin Estndar para el intercambio electrnico de datos Esquemas para construccin documentos XML Esquemas para construccin documentos XML fabricacin Modelo conceptual Modelo de objetos Plataforma de informacin Marco Web de Informacin Mensaje PM genrico Aportacin de la Tesis 37. Plantilla de Esquemas PM-XML Plataforma de informacin Marco Web de InformacinModelo conceptual Modelo de objetos 37/53 Arquitectura de informacin 38. Arquitectura de informacin 38/53 Modelo conceptual Modelo de objetos Arquitectura de servicios Web Marco Web de Informacin 39. Arquitectura de informacin 39/53 Antes. 40. Arquitectura de informacin Despus 40/53 41. 1. mbito y justificacin de la Tesis 2. Problemas Detectados 3. Objetivos de la Tesis 4. Sistema Propuesto Esquema de la Defensa 41/53 1. Introduccin 2. Arquitectura de informacin 3. Desarrollo experimental 4. Resultados 42. Desarrollo experimental 42/53 Fase de preparacin Fase de preparacin Fase de preparacinFase de preparacin Fbrica 2 ERP NAVISION MS-SQL Server PRISMA 3 (MS-SQL Server) Fbrica 1 Aplicacin gestin de fabricacin a medida (MS-ACCESS) Ficheros en texto plano Clula de trabajo 1 MAGMA (MS- ACCESS) Clula de trabajo 2 Clula de trabajo 3 Planta Gestin de Fabricacin Registro de Mantenimiento Grupo Industrial :__________ EMPRESA A EMPRESA B 43. Desarrollo experimental 43/53 Fase de preparacin Fase de preparacin Fase de preparacinFase de preparacin Medir la disponibilidad, confiabilidad y mantenibilidad del Grupo Industrial Disponibilidad Disponibilidad Confiabilidad MTBF Mantenibilidad MTTR Objetivo Criterios Clula de trabajo 1 Indicadores Clula de trabajo 2 Clula de trabajo 3 44. Desarrollo experimental 44/53 Fase de preparacin Fase de preparacin Fase de preparacinFase de preparacin Resultados Base de Datos Unificada Clula trabajo 3 PRISMA 3: BD MS-SQL Server Registro de ordenes de mantenimiento Resultados Clula trabajo 2 MAGMA: BD MS-ACCESS Registro de ordenes de mantenimiento Clula trabajo 1 Ficheros en texto plano: Registro de eventos Indicadores Clave: Disponibilidad MTBF MTTR Resultados Perodo de Medicin Inicio: 06/2012 Fin: 07/2012 Estrategia Hacer Perspectiva: Mantenimiento Objetivo Gestin en la eficiencia de activos Resultados 45. Desarrollo experimental 45/53 Interfaz Web de Control de Integracin Entorno e-manufacturing Base de Datos PM unificada Plataforma de Informacin Arquitectura de servicios Web Interfaz de Cuadro de Mando Prisma MAGMA Ficheros Registro integrado de datos de medicin Esquemas PM-XML SW Decodificador SW Traductor SW Evaluador Explotacin de datos de medicin integrados Fases de planificacin y desarrollo 46. Desarrollo experimental 46/53 Fase de preparacin Fase de planificacin Interfaz Web de Control Fase de pruebas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 47. 1. mbito y justificacin de la Tesis 2. Problemas Detectados 3. Objetivos de la Tesis 4. Sistema Propuesto Esquema de la Defensa 47/53 1. Introduccin 2. Presentacin de la Arquitectura de Informacin 3. Desarrollo experimental 4. Resultados 48. Resultados 48/53 Objetivos, resultados y sus aplicaciones Crear marco terico que integre toda la informacin PM Modelo conceptual Modelar la informacin PM Proponer modelo informtico aplicado a PM Modelo objetos Servir de referencia para el desarrollo de software Unificar el intercambio de informacin PM Esquemas PM-XML Estructurar mensajes de informacin PM Automatizar los procesos de sincronizacin PM Arquitectura de servicios Web Simplificar los procesos automticos de intercambio Objetivos Resultados Aplicacin 49. Resultados 49/53 Nueva propuesta, tanto conceptual como de arquitectura de sistemas, que supone un avance en el desarrollo del rea PM (Performance Management) que facilita el desarrollo de herramientas de integracin de informacin para la ayuda a la toma de decisin en e-manufacturing Resultado global 50. Resultados 50/53 1. Propuesta de un modelo conceptual que integra todos los trminos y procesos PM 2. Aplicabilidad industrial del modelo garantizada por el uso estndares y modelos internacionales. 3. Nuevo sistema de categorizacin de indicadores claves basado en los conceptos de estrategia, perspectiva y objetivo. 4. Modelo de objetos con aplicabilidad garantizada por el uso de estndares de desarrollo de software MDA, UML y XML. 5. Mecanismos de automatizacin de gestin simplificada de intercambio de informacin PM en entornos e-manufacturing. 51. 51/53 Resultados Indicios de calidad. Publicaciones 1. Performance Measurement Integrated Information framework in e- manufacturing. Enterprise Information Systems, Dic-2012. ndice de impacto: 3.684. Posicin rea JCR 4/135. 2. Modelo de indicadores para gestin de rendimiento en sistemas de fabricacin. Revista Venezolana de Gerencia, 2012. En revisin. 3. PM Information Exchange Framework for Decision Support Systems. 22nd International DAAAM Symposium. Viena, Austria 2011. 52. 52/53 Resultados Lneas futuras de trabajo 1. Desarrollo de sistema experto para seleccin de indicadores dependiendo del nivel de excelencia en fabricacin usando AHP. 2. Desarrollo de arquitecturas de agentes inteligentes de gestin distribuida de la informacin PM 3. Ampliacin de la arquitectura para sincronizacin de gestin de planta desde plataformas mviles. 4. Colaboracin con comits internacionales de normalizacin para promover las propuestas 5. Desarrollar el modelo de objetos y sistemas de indicadores para otras reas SCOR relacionadas con la logstica de aprovisionamiento y distribucin 53. Gracias por su atencin 53/53 Fin de la Presentacin