• El auténtico coste de la integración de sistemas: deben tenerse en cuenta costes y beneficios durante el ciclo de vida

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El verdadero coste de la integración de sistemas puede ser mucho más complejo que la compra de los componentes del sistema. Aprende a determinar y calcular mejor estos costes y se ajustarán a tu presupuesto a largo plazo. Cortesía de: TriCoreAl instalar una nueva línea o proceso, muchas veces se deja la integración de los sistemas para uno de los últimos pasos del proyecto. Se suele pensar que el coste es simplemente el precio de compra del sistema y se suele tratar como una mercancía más, exactamente igual que cualquier otro equipo normal y corriente. Los compradores deben tener cuidado, ya que el verdadero coste de la integración de los sistemas puede ser mucho más complejo que eso. Aprende a determinar y calcular mejor estos costes y se ajustarán a tu presupuesto a largo plazo.

Lo que empieza bien, termina bien

Los costes iniciales de un proyecto de integración de sistemas incluyen el coste de los materiales, las licencias de software, los viajes, la instalación y varios tipos de trabajo técnico. Hay una amplia variedad de factores que pueden influir significativamente en estos costes para una línea de producción o un proceso concreto.

Algunos sistemas proporcionan un control muy estricto de los equipos de procesamiento o de la línea de producción, mientras que otros son más variables. Algunos son rígidos en sus acciones y solo permiten un conjunto predefinido de operaciones, mientras que otros permiten mucha más flexibilidad. Algunos incluyen un número ingente de redundancias y otros tienen múltiples puntos de error. Hay sistemas de uso muy intuitivo y otros que requieren una profunda formación. Algunos tienen un funcionamiento extremadamente seguro, comportan un escaso riesgo para las personas, el grado de integridad del producto es muy elevado e incluyen capas de protección para los equipos de procesamiento. Otros comportan importantes riesgos si no se utilizan según lo previsto.

Hay funcionalidades, como la seguridad, la integridad del producto y la protección del equipo, que todo el mundo desea. Otras, como la flexibilidad o la facilidad de uso, pueden ser una cuestión de presupuesto, de preferencias, de procesos o de necesidad empresarial. Todas ellas tienen una influencia tanto en los costes iniciales, como en el verdadero coste total del sistema a lo largo del tiempo. Es importante dar una respuesta a estos factores desde el principio.

Por ejemplo, en general, cuanto más control se desee ejercer sobre un proceso, más necesario será cuantificarlo. Cuanto más se cuantifique, mayores serán los costes, en lo que respecta a forma de instrumentación, sensores, módulos E/S, ingeniería eléctrica, programación, instalación y mantenimiento. Siempre hay un punto de equilibrio entre el coste de los desechos provocados por una variación en un proceso y el coste total requerido para controlar el proceso dentro de un cierto límite. Las materias primas y los productos terminados más caros requieren un control más estricto. Prestar atención a este punto de equilibrio desde un principio puede brindar grandes ventajas a largo plazo. Controlar insuficientemente y supervisar excesivamente un proceso o una línea de producción tienen un contexto fiscal.

Hay varios factores que influyen en los costes iniciales, así como en los costes de mantenimiento a lo largo del tiempo.

Los costes del ciclo de vida: Prosperidad a lo largo del tiempo

La mayoría de los sistemas se usan durante años. Es importante tener en cuenta cuáles serán los requisitos operativos a lo largo del tiempo. Un elemento que se debe considerar es la flexibilidad de las operaciones. Es relativamente sencillo para diseñar e instalar un sistema con un número limitado de operaciones preprogramadas. Por lo general, es más complicado y costoso diseñar, probar e instalar un sistema que incluye un gran número de operaciones flexibles.

Muchos fabricantes tienen un número infinito de referencias de productos y necesitan que los sistemas de control sean muy ágiles. Para este tipo de operaciones de fabricación, podría justificarse la inversión inicial en un sistema capaz de responder a este requisito a lo largo del tiempo. Poner esa flexibilidad en las manos del personal de operaciones será, por lo general, mucho menos costoso que pedir constantemente al personal técnico que rediseñe el sistema a lo largo del ciclo de vida.

En muchas instalaciones, el tiempo de inactividad es igual a desastre. En algunos casos, las pérdidas asociadas a una hora de tiempo de inactividad superan el coste total inicial del sistema. Es importante tener una idea clara de los costes reales del tiempo de inactividad de la línea, la instalación o la cadena de suministro. Se puede diseñar la redundancia en todos los sistemas en muchos niveles, como, por ejemplo, los servidores, controladores, estaciones de trabajo, etc. Todo esto incrementa los costes iniciales, pero puede compensar si la tolerancia al tiempo de inactividad es baja.

Empleados: Volumen de negocios, ergonomía

Otro elemento a considerar es la tasa de rotación del personal en operaciones y mantenimiento. Como ocurre con otros muchos dispositivos inteligentes disponibles en el mercado, operaciones aparentemente fáciles e intuitivas del sistema de control requieren mucha inteligencia. Existe una amplia gama de interfaces de operador y productos de visualización en el mercado y una infinidad de formas de configurarlos. Si la tasa de rotación del personal es alta y el proceso es complejo, puede ser interesante desde el punto de vista económico gastar un poco más inicialmente para adquirir productos de visualización y configuraciones de gama más alta para hacer más fácil la formación del personal.

No se debe olvidar la ergonomía de la forma en que las personas interactúan con su sistema mientras realizan su trabajo. A la hora de determinar el número y la ubicación de las estaciones de trabajo de operador se debe tener todo esto en cuenta. Las estaciones de trabajo del sistema tienen que estar relativamente cerca de donde se realiza el trabajo y se debe tener un número suficiente para que los operadores no se entorpezcan los unos a los otros a la hora de acceder al sistema. Un poco más de infraestructura de este tipo puede ahorrar una gran cantidad de costes de mano de obra durante la vida del sistema.

Empleados: Más vale prevenir que curar

El funcionamiento seguro del sistema debe ser el punto número uno en el proceso de diseño. Un sistema debe proteger a las personas por encima de todo, pero también cuidar de la integridad del producto y la protección de los equipos de procesamiento. El riesgo de sufrir pérdidas en cualquiera de estas áreas puede superar el coste total inicial del sistema.

Las personas involucradas en la integración de sistemas saben que los integradores de sistemas deben intervenir antes en el ciclo de vida del proyecto, según una investigación reciente de Ingeniería de Control. Cortesía de: Informe de investigación sobre la Integración de Sistemas en Ingeniería de control, 2013

El principal riesgo para las personas se localiza en las áreas semiautomáticas, es decir, las que combinan operaciones de equipos automatizados con operaciones humanas manuales. Es necesario combinar las dosis adecuadas de sensores y programación para evitar operaciones no seguras desde el principio y poner fin a las operaciones cuando se detecten circunstancias de peligro. La protección de los productos y equipos se ha de abordar de manera similar. Se han de programar permisos adecuados para garantizar que las configuraciones son seguras; las operaciones contradictorias se deben bloquear entre sí y se deben programar los fallos críticos para que detengan inmediatamente todas las operaciones que no sean seguras.

Dentro del proceso de diseño, una descripción funcional que detalle todos estos elementos tiene un valor incalculable. Se recomienda distribuir el documento de descripción funcional entre todas las partes interesadas para conocer sus opiniones. Esta es una excelente manera de asegurarse de que se cubren todas las bases. Antes de instalar un sistema, es posible que se requieran pruebas de regresión para garantizar que todas las permutaciones de las operaciones se están realizando correctamente. Todo esto requiere tiempo y dinero, pero el coste puede ser pequeño en comparación con las posibles pérdidas en cualquiera de estas áreas.

Una última palabra en materia de seguridad: En las estaciones de trabajo, es muy fácil configurar todo tipo de valores de medición como alarmas. Esto puede ser contraproducente, ya que crea "ruido" que hace que sea difícil distinguir entre los problemas reales y sencillamente el estado del proceso. La respuesta humana a las condiciones de alarma es un elemento necesario para la seguridad de las operaciones. Deben configurarse exclusivamente alarmas útiles para gestionar mejor las operaciones seguras y mitigar el riesgo de pérdida en este sentido.

Análisis predictivos y preventivos

El último punto a tener en cuenta sobre el coste real de la integración del sistema es el ahorro potencial que puede generar. Un sistema bien diseñado puede suponer un ahorro en operaciones y mantenimiento a lo largo de la vida útil del sistema. El uso de análisis históricos de productos y fabricación aportan un profundo conocimiento del comportamiento de un sistema de procesamiento o una línea de producción. Estas poderosas herramientas pueden ofrecer un importante retorno de la inversión a lo largo de la vida de un sistema.

En caso de que algo inesperado suceda en un proceso, los sistemas con funciones de históricos pueden ser muy valiosos a la hora de diagnosticar lo que pasó. Estas funciones pueden incluir el registro de todas las actuaciones de los dispositivos, las acciones del operador y las mediciones del sensor en cualquier momento. La caída de los precios del almacenamiento de información hace que este tipo de soluciones sean mucho más viables desde el punto de vista económico ahora que hace apenas unos años. En comparación con el coste de la retirada de un producto, el coste de esta visibilidad extra puede ser insignificante.

Medir y definir las tendencias de los tiempos de ciclo de actuación y de ejecución de los dispositivos puede ser de gran ayuda en el mantenimiento preventivo de los dispositivos relacionados. Casi siempre es más barato mantener adecuadamente un dispositivo en función de su uso, que utilizarlo hasta que falle, o perder tiempo y dinero en el mantenimiento prematuro. Registrar y analizar los tiempos de ejecución y los ciclos reales puede permitir realizar el mantenimiento preventivo de manera más eficiente y eficaz.

Por último, la capacidad de supervisar las operaciones con el tiempo puede producir datos que se pueden convertir en información útil para ayudar a mejorar la eficiencia operativa del equipo de proceso o línea de producción. Estos análisis incluyen el análisis de efectividad operativa del equipo (OEE), el análisis de tiempo de inactividad, el control estadístico de procesos (SPC), el análisis de rendimiento de regresión lineal, etc. Estos análisis pueden sacar el potencial oculto del sistema de procesamiento, sin la necesidad de capitalizar nuevos equipos.

La planificación integrada

Los costes y consideraciones para el diseño y la implementación de sistemas de control deben ser parte integral de la planificación del proyecto, no se debe plantear con posterioridad. Los costes y beneficios a largo plazo son a menudo mucho más complejos de lo que parece a primera vista. Unas prácticas adecuadas de diseño deben incluir consideraciones no solo para el proyecto inmediato, sino también para el comportamiento esperado y el valor que el sistema puede proporcionar con el tiempo. Seguir estas directrices posibilitará que el sistema proporcione el máximo valor a las operaciones de fabricación y para controlar los costes a largo plazo.

Conceptos destacados

  • La integración del sistema no debe ser considerada una mercancía.
  • La integración efectiva del sistema reduce los costes y aumenta el valor a lo largo del ciclo de vida del proyecto.
  • Es mejor contar con la participación de un experto en integración de sistemas en las primeras fases del diseño del proyecto, y no al final.

Debe tenerse en cuenta que...

¿En qué punto se está pidiendo la intervención de expertos con la mirada puesta en los costes del ciclo de vida del proyecto y los beneficios?

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