Evolución de las competencias hacia un Futuro Digital en el Mantenimiento

Francisco Rene Franco
Senior Reliability Manager Emerson Latin America
Emerson Automation Solutions

INTRODUCCION

Existen en nuestro ambiente industrial varias empresas que se dedican a analizar las industrias y los mercados de manera que ofrecen una combinación de información, análisis, experiencia y benchmarking.

Dotadas de equipos de líderes de opinión profesionales, expertos en la materia, analistas y consultores evalúan múltiples industrias en todos los segmentos industriales y proporcionan información basada en datos para la toma de decisiones más rápida y efectiva igualmente contribuyen al análisis, pronósticos y perspectivas sobre temas, eventos y problemas que impactan a la comunidad empresarial global.

Estas empresas coinciden en la creación del concepto de benchmarking “Top Quartile Performance” o “Desempeño de Cuartil Superior”, también llamadas “Best Practices” o “Mejores Prácticas”, señalando con esto clasificaciones relacionadas con la obtención de resultados y el éxito en el incremento de eficiencias y rentabilidad de los negocios en todas las industrias.

Trabajando en colaboración con varias reconocidas empresas de evaluación comparativa de la industria como lo son API, Solomon Associates, IPA, IHS Markit, y analizando informes de empresas, hemos desarrollado un análisis exhaustivo de lo que se necesita para lograr el Desempeño del Cuartil Superior en los principales indicadores de desempeño que han sido también definidos como los que más importan o los que más impactan los resultados finales.

Estos importantes indicadores de desempeño son:
• Confiabilidad o Disponibilidad de Equipos
• Consumos Energéticos o Emisiones al Medio Ambiente
• Producción o Utilización Eficiente de los Equipos
• Seguridad o Incidentes Reportados

Al proyectar la oportunidad de pasar, del Desempeño de Cuartil Promedio, al Desempeño de Cuartil Superior en todas las industrias, se obtiene una cifra asombrosa de aproximadamente un trillón de dólares de oportunidad de mejora en la rentabilidad de los negocios para el promedio de todas las industrias en forma anual.

Es decir, el buscar mejorar el desempeño y subir del Desempeño de Cuartil Promedio a Desempeño de Cuartil Superior a industrias en todos los segmentos industriales permitirá alcanzar beneficios económicos promedio muy altos que pueden traducirse en:

• Confiabilidad o Disponibilidad de Equipos = Incremento en la Disponibilidad de 4% equivalente a
una reducción estimada de la mitad del Costo de Mantenimiento.

• Consumos Energéticos o Emisiones al Medio Ambiente = 15% Mayor Eficiencia Energética
equivalente a una reducción del 30% de las Emisiones de CO2 al medio ambiente.

• Producción o Utilización Eficiente de los Equipos = Reducción en los Costos Operativos de hasta
un 20%.

• Seguridad o Incidentes Reportados = Tres veces menos cantidad de Incidentes Reportados.

Esta no es la primera transformación digital y podemos aprender del pasado. El control del proceso está digitalizado; los operadores tienden a trabajar por excepción.

La oportunidad es hacer lo mismo en las otras áreas en nuestras industrias; obtener los datos; tener las mejores prácticas y procedimientos “codificados”; tener más acciones de tipo “circuito cerrado” que liberan a las personas de trabajar en excepciones y oportunidades.

Todos hacemos esto con procesos mundanos más comunes como los dispositivos GPS en nuestros teléfonos o en nuestros vehículos, en los mapas de Google y en el radar meteorológico y los pronósticos del tiempo.

En nuestras industrias la forma típica en la que Controlamos y Mejoramos Operaciones en las Plantas de hoy, la podemos ejemplificar con la forma en la que controlamos la Producción y los Procesos, donde los sensores instalados en nuestros procesos nos envían datos en tiempo real a los sistemas de control y estos aplican esos datos a Algoritmos de Control, que a su vez mandan acciones o salidas que mueven válvulas o arrancan bombas, etc. Esta forma de operar se puede referir a Operación en Lazo Cerrado.

En los procesos típicos de Confiabilidad, Seguridad y Consumos de Energía, se capturan mayormente en forma manual los datos que en forma de papel o subidos manualmente a una base de datos, son accesados por los expertos, quienes hacen un análisis limitado y por decirlo así, de manera post-morten, es decir tiempo después de que se capturo la información. Estos análisis generan ordenes de trabajo que culminan en acciones, a esta forma de operar se puede referir a Lazo Abierto.

 

Si reflexionamos en el enfoque tradicional que lleva a los expertos a entrar en contacto con los datos y en referencia al gráfico en la figura 3, el extremo izquierdo de la figura representa el enfoque tradicional; “Oye, tengo un problema en mi planta, permítanme que un experto venga a la planta y vea los datos y revise mi equipo”. Eso es o ha sido el modelo tradicional desde que utilizamos computadoras por los últimos 40 años o más en automatización.

En los últimos años, hemos atestiguado algunas partes de la industria que han alcanzado alguna transición, como, por ejemplo, las operaciones en iOps o Centros de Operaciones Integrados. En compañías de Generación de Energía que cuentan con múltiples plantas, lo llaman M & D, es decir Monitoreo y Diagnóstico, y es donde los operadores recopilan toda esa información y la envían a un control remoto centralizado, donde miran y soportan a varias plantas y con esto llevan la experiencia a una ubicación centralizada, en lugar de tener especialistas ubicados en cada planta.

Luego se comenzó a utilizar la Internet y a usar esa poderosa conexión en todo el mundo. Con la entrada del IIoT (Industrial Internet of Things o Internet Industrial de las cosas), con la conectividad a la nube (cloud servers) que pueden manejar y transmitir grandes cantidades de información, aquí entró en juego la idea de que se podría enviar esa información a un experto externo. Por ejemplo, un cliente puede confiar en expertos como las compañías que hoy día abundan, dedicadas a servicios Predictivos Especializados, mismas que tienen más experiencia del dominio que el propio cliente. Estos expertos
hacen correr el software y realizan el análisis, obtienen un diagnóstico y deciden qué debe hacerse y envían el diagnóstico o las instrucciones de trabajo a la planta o incluso cierran el ciclo al salir y hacer ellos mismos el servicio.

Entonces, al analizar el rendimiento operativo ahora, lo que se necesita para accesar todos esos beneficios es contar con un enfoque y una arquitectura que aproveche todas estas implementaciones.

Es importante referirse a la importancia de un cambio cultural impulsado por el liderazgo para lograr el más alto Desempeño en el Cuartil. Hay muchos factores que contribuyen, pero a un nivel jerárquico alto, la dificultad radica en el hecho de que se requiere un impulso descendente que provenga de la cabeza máxima de la empresa para que esto suceda.

La idea de mejorar el desempeño operativo no es una idea nueva. Hoy día podemos ingresar a casi cualquier instalación industrial y cada una encontraremos que tienen en práctica alguna variación de un programa de excelencia operativa. En este documento estarían hablando de eso, pero, en la mayoría de los casos, un progreso significativo no se materializaría.

Mirando más de cerca, muchos de los procesos en las instalaciones industriales se están ejecutando son prácticas que se construyeron sobre la base de la tecnología más antigua. Se construyeron a partir de los días en que no teníamos la disponibilidad de datos de sensores en tiempo real que existen hoy. No teníamos las herramientas móviles que tenemos hoy.

Estas son actividades familiares y especialmente cuando los tiempos son difíciles, las personas pueden ser reacias al riesgo porque, “Oye, así es como lo he estado haciendo siempre. Sé cómo hacer que funcione de esta manera, esto es lo que voy a hacer. hacer.”

Incluso cuando quieren cambiar, que es cuando dicen: “Está bien, sabemos que hay una mejor manera y me gustaría hacerlo de esa manera”, todavía requiere un cierto nivel de inversión, cierto esfuerzo, mientras pasas del viejo camino a la nueva forma. La resistencia natural del ser humano al cambio.

Eso realmente me impactó una vez con un comentario que me hizo un gerente de operaciones en una refinería. Estaba hablando con él acerca de una nueva gran aplicación, una nueva gran manera en la que podríamos hacer algo. Él solo me miró y dijo: “Mire”. Él dijo: “En mi planta, tenemos personal para funcionar. No tenemos personal para cambiar”. Inmediatamente supe exactamente a qué se refería. Quería decir: “Ya sabes, tengo la mano de obra mínima que puedo tener para mantener esta instalación en funcionamiento, con los procesos de la manera en que siempre lo hemos hecho. No tengo la libertad, la flexibilidad para salir y, de hecho, prueba lo que podría ser una nueva y mejor manera y no puedo arriesgarme a correr el riesgo cuando estoy corriendo las cosas con tanta fuerza en este momento “.

Esto se vuelve muy evidente cuando se realiza un análisis de trabajo y función, en funciones de producción comunes. Como parte de nuestro organigrama tenemos estas personas Al integrar la Transformación Digital reacomodar las funciones de las personas, vea el gran movimiento que se consigue al pasar de tareas manuales repetitivas a tareas analíticas con la ayuda digital.

“En muchos casos, relanzamos a la fuerza de trabajo para realizar tareas más inteligentes … la integridad, la calidad y la productividad del proceso se mejora al realizar tareas más inteligentes”. Fuente: Harris Insights & Analytics Digital Workforce
Study (2017)

SI ENTONCES, LA META ES LA TRANSFORMACIÓN DIGITAL. ¿CÓMO LLEGAMOS ALLÍ?

Se obtuvo información valiosa al comisionar un estudio con Harris International, quienes contactaron con dirigentes de la industria global, principalmente en las áreas de operaciones y tecnología.

El resultado del estudio arrojo conclusiones en el sentido de que hay 5 competencias clave que se deben
desarrollarse para habilitar la Transformación Digital.

Llamaremos a estas las “competencias esenciales”. Echemos un vistazo más de cerca a estas:

La automatización de procesos ayudó a impulsar un gran período de productividad; La transformación digital de otras áreas operativas, como la confiabilidad, marcará el comienzo del siguiente cambio histórico en el rendimiento. La tecnología es real y se consolida cada día más; pero como hemos discutido, se está convirtiendo rápidamente, la adopción y la incorporación en los procesos de trabajo, en los obstáculos que mayormente contribuyen a que esto no ocurra.

Las empresas necesitarán dominar estas cinco competencias de “de fácil sonido” para llegar allí.

En la figura 6, observamos que a medida que se aplica la tecnología, y se incrementa la Productividad, la fuerza laboral podrá ser gradualmente reducida, quedando finalmente compuesta por los mejores y más experimentados elementos en las áreas como Operaciones, Ingeniería, Mantenimiento y Confiabilidad. Pero la Productividad alcanzará un tope donde no podrá alcanzar más incrementos y el siguiente incremento se conseguirá solamente si se adoptan las “Mejores Prácticas” o “Practicas de Desempeño de Cuartil Superior”.

Todo comienza con los datos, con una amplia variedad de sensores innovadores que son fáciles de instalar y mantener, y mismos que proporcionan datos confiables en tiempo real de cualquier proceso o equipo hacia cualquier parte de la planta tomando ventaja de la tecnología inalámbrica.

En este esquema resulta clave el envío en forma segura de esa información al experto o aplicación adecuada, configuraciones que aseguran el tránsito de datos en solo una dirección, es decir solamente permitiendo la afluencia de datos del dominio de OT (Tecnología de Operaciones o por sus siglas en Ingles Operations Technology), hacia el dominio del IT (Tecnología Informática o Information Technology por sus siglas en Ingles) Secure First MileTM le permite exportar datos de sistemas nuevos y existentes a cualquier persona, en cualquier lugar, cuando lo desee y lo permita.

Una vez que los datos llegan al destino deseado, el Plantweb Digital Ecosystem ofrece una amplia cartera de aplicaciones diseñadas para obtener información útil y mejorar el rendimiento operativo.

Y si no tiene los recursos para analizar la información procesable, siempre podrá obtenerse un servicio conectado que ofrezca acceso y resultados a través de soluciones de monitoreo innovadoras.

La combinación de estas capacidades permite opciones de despliegue escalables que ofrecen la capacidad de aprovechar las inversiones existentes cuando corresponda y soluciones con un retorno de inversión de ciclo corto, independientemente del alcance. Específicamente, las aplicaciones se pueden alojar en un entorno tradicional en las mismas instalaciones de la planta, o en un centro de operaciones integrado centralizado o alojado en la nube para accesar un servicio conectado de proveedores externos.

PERO ¿QUE HERRAMIENTAS DIGITALES Y COMO LE PERMITIRÁN AL TRABAJADOR DEL FUTURO EVOLUCIONAR EN SU TRABAJO?

El Plantweb Digital Ecosystem de Emerson es un cumulo de soluciones que aprovecha el poder de la Internet Industrial de las Cosas (IIoT) para permitir que los clientes trabajen hacia el logro del Desempeño Operacional del Cuartil Superior. Es el resultado de una evolución de las estrategias y tecnologías de Emerson, arraigadas en una amplia cartera de soluciones fundamentales que aprovechan los dispositivos de campo inteligentes y las estrategias de gestión de activos digitales para mejorar fundamentalmente el control de procesos y las operaciones de la planta. Ahora, con las nuevas soluciones de IIoT, están ayudando a los clientes a conectar de forma segura los datos en el dominio de OT con su infraestructura de IT existente y les proporcionan las capacidades para extender la transformación digital más allá del control de procesos y en toda la empresa operativa:

Todo comienza con los datos. Para mejorar, los clientes primero necesitan datos para medir el rendimiento. Con las innovadoras tecnologías de sensores, los clientes ahora pueden acceder de manera más fácil y rentable a los datos de tiempo relevantes en áreas operativas tales como seguridad, confiabilidad, optimización y emisiones / energía.

La seguridad es esencial para garantizar que los datos se conecten sin problemas a las aplicaciones operativas o al experto adecuado, y los nuevos diseños y enfoques arquitectónicos pueden permitir la exportación segura de datos a cualquier persona, en cualquier lugar, con los permisos adecuados.

Una vez que los datos se obtienen de forma segura, una amplia cartera de aplicaciones escalables aprovecha nuevas herramientas, análisis y displays de control para generar nuevas ideas que pueden entregarse a la persona adecuada, en el momento adecuado y donde sea que estén para permitir la acción.

Y si los clientes no tienen los recursos o el capital disponible para implementar soluciones completas de IIoT, Emerson ofrece servicios que brindan información y resultados a través de soluciones de monitoreo y nuevos modelos comerciales. Los expertos de Emerson pueden realizar de forma remota el análisis y entregar el diagnóstico al cliente con recomendaciones para la acción correctiva.

Los sensores en el esquema de la Transformación Digital se convierten en Estrategias innovadoras de detección para una monitorización y optimización rentables, que permiten una visibilidad operacional mejorada para resolver nuevos problemas.

La Integración en tecnologías de OT con IT para poner los datos en manos de expertos Aprovechando los mejores enfoques de su clase para la recolección y transferencia automatizada de datos:

• El Gateway de doble banda ayuda a los clientes a pasar de protocolo ISA100 a WirelessHART.
• Con esto se presentan opciones flexibles de conectividad para Servicios Conectados de monitoreo de Válvulas.
• Los modelos de conexión son muy variados y dependen de las características propias y reglas y condiciones establecidas por el cliente es tradicional la implementación del “Modelo Purdue”.
• En algunos casos se implementa la conexión con Diodos de Datos y Gateways de enlace.

• Se cuenta con Conectividad Celular donde sea necesario.

Nuevos Conceptos y Tecnologías que mejoran el Análisis y la Toma de Decisiones, modificando el Papel de Mantenimiento y que parten de la Transformación Digital:

• El “Mantenimiento Prescrito” es el próximo gran paso en la evolución de la gestión de activos.
Esto significa pasar del mantenimiento preventivo planificado a un estado donde los sistemas mismos predicen el mantenimiento requerido, y se recomienda un curso de acción.
• El “Big Data Analytics” es el proceso de examinar conjuntos de datos grandes y variados, es decir, Grandes Cantidades de Datos, para descubrir patrones ocultos, correlaciones desconocidas, tendencias del desempeño, inicios del deterioro y otra información útil que puede ayudar a las organizaciones a tomar decisiones más precisas e informadas.
• El “Machine Learning” es el aprendizaje automático es un campo de la informática que utiliza técnicas estadísticas para dar a los sistemas informáticos la capacidad de “aprender” (por ejemplo, mejorar progresivamente el rendimiento en una tarea específica) con los datos, sin estar explícitamente programados.
• El “Artificial Intelligence” es una constelación de tecnologías, desde el aprendizaje automático hasta el procesamiento del lenguaje natural, que permite a las máquinas detectar, comprender, actuar y aprender.
• Mas………

Un ejemplo actual de Transformación Digital no industrial:

Luego de su primera edición en el 2005, Tomorrowland ha crecido para convertirse en el festival más grande de DJs en el mundo, y el festival de música más conocido en Bélgica. Cada año, las personas no se despegan de sus computadoras portátiles a la espera de garantizarse un boleto. En el 2017, asistieron 400,000 personas.

Hoy día en la industria podemos contar con las siguientes herramientas:

Aplicaciones Analíticas: Aplicaciones de análisis y desplegados livianos y fáciles de instalar con algoritmos preconfigurados que ayudan a convertir los datos en acciones para tipos de activos específicos El Plantweb Insight es un Paquete Analítico y de aplicaciones que brinda interpretación estratégica y monitoreo de los activos de la planta. Información pertinente e información procesable relevante sobre situaciones anormales, estado de los activos, salud de los activos, costos de energía, pérdida de emisiones, etc. Presenta Integración de sistema sin problemas, instalación simple y configuración o configuración
mínima. Contiene Análisis pre-empaquetado basado en décadas de experiencia en procesos y en la industria. Diseño entrado en el ser humano e interfaz probada por el usuario para una navegación consistente e intuitiva.

Aplicaciones Analíticas Superiores: Analíticas y aplicaciones en toda la empresa con algoritmos personalizables para ayudar a convertir los datos en acciones. Identifica situaciones anormales en equipos esenciales a medida que suceden. Detecta una falla inminente y permite tomar medidas preventivas.

Combina datos de equipos y de procesos para obtener información en línea sobre la salud de los activos esenciales. Esta alerta a la degradación del equipo que podría generar riesgos potenciales para la seguridad o el medio ambiente. Reduce paradas y tiempos perdidos no programados debido a fallas en el equipo. Utiliza comunicación inalámbrica para reducir los costos de monitoreo en línea.

Plantweb Optics proporciona una visión integral de la salud de los activos mediante la conexión de diferentes aplicaciones a una ubicación centralizada para permitir la seguridad operacional. La plataforma Plantweb Optics contiene un marco de activos que habilita las definiciones de activos, que incluyen Criticidad, Modos de Falla, con referencia de tag name en CMMS, etc.

Plantweb Optics también permite la administración de personas por usuario que facilita la entrega de mensajes e información en tiempo real a personas relevantes en el contexto de su interés para los activos críticos que les interesa monitorear o estar enterados de su salud.

Mitiga el dolor que los clientes han tenido con la recopilación manual de datos, riesgos de accidentes, retrasos, personal adicional capacitado, etc. Mejora la oferta de servicios existente con transmisión de datos en tiempo real. La recolección de datos a una frecuencia más alta permitirá una mejor visibilidad de los activos a monitorear. Visualizaciones basadas en la nube permitirán a los expertos intervenir en forma remota. Desarrolla una plataforma conectando a la nube a través de MS Azure, que se ampliará a una gran variedad de Servicios Conectados.

Muy importante y a menudo soslayada por muchas compañías que emprenden proyectos de esta naturaleza, la Administración del Cambio, Combine estrategias, procesos, herramientas y experiencia que, en la combinación correcta, simplifiquen y aceleren la institucionalización de las mejores prácticas operativas.

Para iniciar un programa de Transformación Digital las cinco áreas arriba ilustradas son una descripción simple de los tipos de información que estamos buscando para asegurarnos de que los factores críticos de éxito del programa de mejora se descubran y se aborden.

Para conseguir alcanzar la Transformación Digital y para consolidarla con las Competencias necesarias en nuestro personal de Mantenimiento y Operaciones en nuestras industrias necesitamos que estas tres áreas alcancen el nivel de madurez adecuado y estén estrechamente vinculadas, es decir, requerimos de la Tecnología más completa y avanzada con resultados probados y un largo historial de éxitos en la materia; Requerimos de los Servicios de Consultoría más expertos y por ultimo requerimos invertir en Educación, misma que permitirá a nuestro personal conseguir adaptarse al cambio de manera rápida
consciente y entregada.