Proyecto Final: Curso IoT CE·Digital

APLICACIÓN PARA MEJORAR LA EFICIENCIAOPERATIVA DE LAS FÁBRICAS

JORGE VILLALOBOS CASCANTE

Clientes

• Fabricantes industriales, no necesariamente grandes empresas sino cualquiera donde haya uno o varios (preferiblemente) procesos relacionados con maquinaria y equipo para la producción.

Necesidades a abordar

• Reducir al mínimo el costo de mantenimiento de la maquinaria

• Optimizar los procesos de fabricación

Solución IoT• La solución IoT propuesta contempla la colocación de sensores en los

equipos de la fábrica que midan datos de relevancia para la producción, estos dispositivos están conectados a la red de datos del lugar y se puede tener acceso tanto al control del equipo como a la información por medio de una aplicación IoT, ya sea mediante interfaz web o conectividad celular.

• Actuadores, cuya acción esté directamente relacionada con las variables sensadas y que permitan además interacción de operarios sobre los equipos y el proceso de fabricación. Nuevamente, la manipulación de los equipos/procesos podría efectuarse mediante personal especializado o de confianza de la fábrica por medio de una aplicación IoT que funcione en dispositivos móviles.

Solución y ventajas

¿Cómo le estamos resolviendo el problema al cliente?

• El sistema de sensores y actuadores que va a funcionar en la fábrica proyecta que los departamentos o secciones de mantenimiento de los sitios donde se instalen ejerzan un control estricto pero “distante” sobre el funcionamiento y mantenimiento del equipo que poseen, trasladando parte de esta importante labor a la entidad que maneja la instalación de sensores y la aplicación IoT.

• La detección y atención temprana de fallas menores en los equipos pretende, mantenerlos al tope de su rendimiento y minimizar los tiempos que los mismos podrían estar fuera de línea eventualmente por problemas no atendidos oportunamente.

¿Cómo le estamos resolviendo el problema al cliente?

• Además la toma constante de datos relacionados con tiempos, disponibilidad y eficiencia de consumo y operación, permite al personal del departamento de ingeniería de procesos efectuar las mejoras que se consideren necesarias, ya sea a nivel de la cadena de pasos que llevan a la salida del producto, de distribución física en la planta o incluso de inversión en reemplazo de maquinaria. Todo esto con miras a depurar y optimizar el proceso de fabricación.

¿Cómo le estamos resolviendo el problema al cliente?

• Además por medio del control remoto que pueden ejercer los operarios sobre los equipos con la aplicación IoT, se mantiene la independencia del sistema de producción siempre bajo la supervisión y control del ser humano.

¿Qué ventajas le estamos brindando?

1. Monitoreo 24/7 sobre condiciones de operación del equipo en el sitio (estado, consumo, rendimiento, entre otros) y zonas de trabajo.

2. Detección y atención de fallas de componentes en forma preventiva.

3. Diagnóstico rápido y preciso sobre fallas en el trabajo cotidiano.

4. Control remoto mediante la aplicación IoT para operar el equipo de fabricación.

5. Acceso a la información de rendimiento y operación 24/7 vía interfaz web o conectividad celular.

Tecnologías

Requerimientos de tecnología

Característica Requisito ComentarioÁrea de red Extensa La aplicación puede usar cobertura

celularEspectro Dedicado Se necesita conectividad fiableDuración de batería Baja Se conecta a la alimentación de los

equipos en la fábricaCosto de conectividad Medio Depende del operador, se presumeCosto del módulo Medio - Bajo El costo no es alto, se puede acordar

un rebajo en el mismo por una adquisición considerable

Ancho de banda Medio Cantidad de información no es despreciable

Tecnología propuesta• En este caso me decanto por tecnología móvil, podría ser 2G pero

preferiblemente 3G (datos), se debe cubrir un área extensa y por esto me parece la mejor solución.

• Además pensando en la fiabilidad de los datos y por la solución propuesta se trabajaría con espectro dedicado.

• Los requerimientos de batería en los dispositivos no serían de consideración ya que los mismos estarían instalados en los equipos de fábrica, estos seguramente cuentan con su alimentación estable y respaldo ante fallas.

Tecnología propuesta• El costo del módulo se supone medio, se debe recordar que el sistema consta

tanto de sensores como actuadores instalados en los diferentes equipos del cliente, sin embargo como gancho podría proponerse una rebaja si se adquiere un sistema con cierta cantidad de dispositivos instalados en sitio.

• En cuanto al costo de la conectividad, queda supeditada al operador, se presume un costo medio pero los operadores suelen tener paquetes empresariales que podrían abaratar el monto a pagar.

• Lo referente a ancho de banda se propone medio con el objetivo de tener suficiente para la información y los accesos que se requieran y también tener la posibilidad de añadir alguna especificación adicional a solicitud del cliente.

Modelos de negocios

• De acuerdo con la solución que se propone, la intención es que sí haya un cobro mensual, desde mi punto de vista, esto además genera un vínculo más estrecho con los clientes.

• Considero la posibilidad de seguir el modelo de negocio de producto como servicio donde se cobre mensualmente pero se ofrezca el monitoreo y la disponibilidad para atención casi inmediata ante fallos.

• Como opción secundaria podría considerar el modelo transaccional, en este caso se venderían los sensores y actuadores y el arancel se cargaría solamente en cuanto al monitoreo y atención. En un tercer eslabón colocaría la reducción compartida de costos, en el tanto de que el mantenimiento de los equipos en su punto ideal de operación y consumo podría traer ahorros importantes a los clientes y parte de estos verse reflejados como ingresos para la empresa IoT.

¿De qué manera la solución IoT genera ingresos?

Riesgos y políticas

Condiciones operativas

• Debido a que se estableció como posibilidad el uso de tecnología 2G ó 3G, la cobertura siempre podría ser un posible punto de falla para la operación normal de la solución, ya que no todos los sitios cuentan con las mismas condiciones.

• En menor escala se podría considerar el daño en los equipos ya que al tratarse de maquinaria de fábrica, podría estar expuesta a golpes, vibración o derrames por alguna situación especial.

Temas de políticas• Como se trata de una solución que usa espectro dedicado y sería

utilizado por el personal autorizado del cliente, la privacidad de los datos no juega un papel relevante más allá del establecimiento de permisos o niveles de acceso.

• Creo que el generar confianza es importante para la comercialización de cualquier producto o servicio, por esto lo relacionado con esta solución IoT no sería una excepción. La información sería evidentemente confidencial por lo que se podría encriptar para brindar mayor confianza al cliente.

• Podría ser considerado el tema de privacidad del diseño de una solución particular acorde con los requerimientos de cada cliente.

FIN