INDUSTRIA 4.0E L F U T U R O D E L A R E V O L U C I Ó NI N D U S T R I A L

¿Qué es laindustria 4.0?

Industria 4.0 (I4.0) es un término que serefiere a la Cuarta Revolución Industrial.

Es el fenómeno de transformación digitalaplicado a la industria que se caracterizapor la interacción total entre los elementosy procesos que constituyen una unidad deproducción.

La digitalización y automatización de losprocesos industriales impulsan la próximarevolución industrial dando lugar a lasfábricas inteligentes (Smart Factories).

Objetivo de la industria 4.0

Conectar a todas las partes involucradas(stakeholders) en una industria y/o empresa,para que exista un flujo eficaz de informaciónque permita visualizar procesos en tiempo realpara aplicar conceptos de inteligencia artificiala los procesos de fabricación y a la cadena desuministro (inteligencia empresarial).

Esto permite una rápida toma dedecisiones para adaptar estrategias yprocesos, anticipar escenarios futuros yproporcionar la flexibilidad necesariapara adaptarse a los cambios delmercado (time to market).

Una capacidad de adaptación constante a la demandaServir al cliente de una forma más personalizadaDiseñar, producir y vender productos en menos tiempoCrear series de producción más cortas y rentablesAprovechar la información para su análisis desde múltiples canales:

Sistemas de Gestión de Contenidos, (Content Management System, CMS) Sistema de gestión de la Cadena de Suministro (Supply Chain Management, SCM)Administración de la relación con los clientes (Customer Relationship management, CRM)Gestión  de recursos Humanos (Human resource management, HRM) Internet de las Cosas (IoT)Help desk, redes sociales

Lo que ofrece la industria 4.0 a través de la digitalización y el uso de plataformas conectadas:

1.2.3.4.5.6.

Importancia de la Industria 4.0S U P O N E U N C A M B I O D E M E N T A L I D A D

B i g D a t a y a n á l i s i s d e l o s d a t o sR o b o t s a u t ó n o m o sS i m u l a c i ó n 3 DS i s t e m a s p a r a l a i n t e g r a c i ó n v e r t i c a l y h o r i z o n t a lI I O T ( I n t e r n e t d e l a s c o s a s )C i b e r s e g u r i d a dC l o u d c o m p u t i n gF a b r i c a c i ó n a d i t i v aR e a l i d a d a u m e n t a d a

Puntos clave de laIndustria 4.0

La Industria 4.0 se articula en torno a las tecnologías digitales clave integradas en las plantas de producción:

DL.I4.0E Q U I P O D I D Á C T I C O P A R A L A

F O R M A C I Ó N D E P R O F E S I O N A L E S E N L A

4 T A . R E V O L U C I Ó N I N D U S T R I A L

w w w . d e l o r e n z o g l o b a l . c o m

D E L O R E N Z O E I N D U S T R I A 4 . 0El laboratorio DL I4.0 es un sistema educativo colaborativo que integra procesos de hardware a través de software que ilustra la Smart Factory del futuro. La acumulación de datos con el uso de herramientas de minería de datos, permite al estudiante identificar elementos clave y desarrollar las habilidades requeridas por la cuarta revolución industrial para una planificación más eficiente y un uso más flexible de los recursos.

D I D Á C T I C A D E L A I N D U S T R I A 4 . 0

El entrenador está diseñado para estudiantes del nivel medio, superior y posgrado con el cual podrán aprender conceptos y tecnologías dominantes en el mercado industrial. El alumno aprenderá cómo se relacionan los procesos, software y hardware entre sí, para posteriormente operar un sistema productivo automatizado actual tipo Push” y llevarlo a un sistema operado en Industria 4.0 de tipo "Pull".La plataforma colaborativa fomenta la participación de los estudiantes en grupos multidisciplinarios para simular en el aula condiciones y problemáticas reales que se enfrentan en la industria desarrollando habilidades como el trabajo en equipo, liderazgo y pensamiento crítico entre otros.

C A R R E R A S Q U E S E I M P A C T A N

M e c a t r ó n i c a

0 5

I n g e n i e r í ai n d u s t r i a l

L o g í s t i c a A d m i n i s t r a c i ó nd e e m p r e s a s

T e c n o l o g í a d el a i n f o r m a c i ó n

M e c á n i c a0 1

0 3

0 6

0 4

0 2

G e s t i ó ne m p r e s a r i a l

0 7

DL I4.0-ST1

DL I4.0-ST2

DL I4.0-ST3

El laboratorio DL I4.0 se compone de 3

estaciones de trabajo principales que

demuestran el funcionamiento de una

Industria productiva:

Con la línea se logra la operación completa

de una fábrica a escala dentro de un

laboratorio escolar, con elementos usados

en la Industria, tales como: Hardware

Industrial, Software Industrial y Procesos

industriales simulados.

ARQUITECTURALos módulos interactúan entre sí a través

de distintos protocolos de comunicación,

lo que lo vuelve un Laboratorio de

Industria 4.0.

Los alumnos podrán utilizar la plataforma

para realizar prácticas específicas de su

carrera, interactuar con el equipo, tomar

información relevante para casos de

estudios específicos, conocer tecnologías

nuevas, el límite es la imaginación del

profesor y la que los alumnos se permitan.

1PROCESOS. Elemento fundamental en cualquier industria que permite la correcta operación de una empresa. Para el alumno es importante su entendimiento y valoración para una exitosa vida profesional. En el entrenador, los procesos están basados en el estudio de Lean Six Sigma.

2SOFTWARE. Indispensable dentro de una industria y en la vida del estudiante, su uso le permitirá, además de conocer los procesos, obtener habilidades técnicas específicas en el manejo de sistemas tipo ERP, Planeación de Recursos empresariales, WMS, Sistema de Gestión de almacenes, MES, Sistema de ejecución de la producción. Así como: software para Análisis de Datos, Realidad aumentada, Clon virtual.

3

HARDWARE. El equipo se compone de 3 estaciones que en su conjunto realizan las funciones de una fábrica en su totalidad. Dentro de estas estaciones encontraremos tecnologías como: IoLink, PLC, Impresora por aspersión, Impresora Código de Barras, Robot Cartesiano, Robot Scara Industrial, Sensórica Inteligente, IoT.

Procesos

En este laboratorio el alumno entenderá la necesidad de recolectar

toda la información posible, para posteriormente almacenarla y

realizar estudios estadísticos para la toma de decisiones.

También, el alumno desarrollará prácticas con procesos productivos

que serán perfeccionados por medio de Lean Six Sigma.

OBTENER DIFERENTES INDICADORES

CLAVES DE DESEMPEÑO INDUSTRIALES

(KPI ) , COMO SON :

OEE (Efectividad Total de

los Equipos) 

Costos de órdenes de

compra

Porcentaje de

cumplimiento de plazos 

Stock medio de materias

primas

Plazo de provisionamiento

Beneficio o Utilidad Neta 

Productividad

Producto defectuoso

Stocks

1

Índices de capacidad deproceso.

Métricas Six Sigma.

Diagramas de Pareto.

Diagramas de Ishikawa. 

Diagramas de proceso.

Despliegues de la funciónde calidad (DFC o QFD)

Capacidad y estabilidad.

Confiabilidad.

AMEF (Análisis de modo yefecto de falla).

Dentro de los estudios quepermite realizar la partede procesos se encuentra:

Laboratorio basado en unaindustria LEAN 6 SIGMASix sigma 

Es una metodología dirigida a la

mejora de productos, servicios y

procesos de una Organización, que

incorpora técnicas estadísticas y de

resolución de problemas, enfocadas a

la eliminación de defectos y a la

reducción tanto de posibles

variaciones como del tiempo de ciclo

de los procesos.

Los procesos son definibles y

medibles, y toda esta información

generada puede aprovecharse con el

objetivo de mejorar los procesos.

La implementación de Seis Sigma se

realiza a través de cinco pasos bien

definidos, conocidos como el ciclo

DMAIC (Definir, Medir, Analizar,

Mejorar y Controlar).

Reducción de costes de no

calidad.

Reducción de defectos.

Mejora de rentabilidad.

Reducción de reclamaciones.

Logrando de esta manera:

Lean Manufacturing y Six

Sigma

Al centrarse en la mejora

continua y optimiza el

sistema de producción mediante

la eliminación de desperdicios y

actividades que no suman

ningún valor al proceso.

Logrando así: Un sistema

enfocado al cliente, generar

importantes retornos sobre la

inversión y estimular un nuevo

enfoque en la forma de operar.

r

Estaciones de trabajoDL I4.0-ST1 Almacenamiento y Alimentación:

Esta estación funciona como un almacén AS/RS (Automated Storage and Retrieval System) “Sistema automatizado de almacenamiento y recuperación” donde el alumno ingresa material a la estación por medio de una banda y que sucesivamente es acomodado por un Robot cartesiano en las ubicaciones predeterminadas en el software.

DL I4.0-ST2* Llenado de sólidos y Etiquetados:

Esta estación está comunicada a la estación DL I4.0-ST1 y la DL I4.0-ST3, es donde se lleva a cabo la O.P. (Orden de Producción), con un Robot cartesiano surten los contenedores y etiquetan para pasar a la siguiente estación.

DL I4.0-ST3**Selección y Etiquetado:

Esta estación se comunica con la estación DL I4.0-ST2 cuenta con un robot de tipo SCARA Industrial, donde se seleccionan los números de parte de una O.P. y se empaquetan.

"FOMENTAR EL TRABAJO COLABORATIVO EN EL APRENDIZAJE Y DESARROLLO DE COMPETENCIAS PROFESIONALES CENTRADO EN EL ESTUDIANTE"

Las 3 estaciones se comunican a través de hardware (PLC) y software (SCAP)

*Necesita la estación ST-1 para su operación.**Necesita las estaciones ST-1 y ST-2 para su operación.

2Hardware

HARDWARE CARACTERÍSTICO

01PLC SIEMENS

SERIE 1500

02MASTER Y SENSORESIO-LINK

03ROBOT TIPO SCARA

04ROBOT CARTESIANO

05RFID

06SENSOR DE VISIÓN

07IMPRESORA PORASPERSIÓN

08IMPRESORA DECÓDIGO DE BARRAS

*Imágenes de referencia

Diagrama de bloques

3 Software.

Un sistema de control de inventario es el  mecanismo (proceso) a

través del cual una empresa lleva la administración eficiente del

movimiento y almacenamiento de las mercancías y del flujo de

información y recursos que surge a partir de esto . 

El objetivo didáctico de nuestro software es que los estudiantes

identifiquen los procesos , la clasificación del inventario y la

confiabilidad (medir y cuantificar) en los registros que maneja una

empresa .

¿ Q U É E S ?

N ú m e r o d e e q u i p o s o u s u a r i o s i l i m i t a d o s .

M a n e j o i n t u i t i v o y n a t u r a l .    

S i n c o s t o s e v e n t u a l e s d e l i c e n c i a m i e n t o .    

M ú l t i p l e s i d i o m a s .    

R e s p a l d o s d e i n f o r m a c i ó n .    

M o n i t o r e o d e i n g r e s o s a l s i s t e m a .

E l p r o f e s o r c o n t r o l a l a s e g u r i d a d .    

M o n i t o r e a l o q u e s u c e d e e n l a e s t a c i ó n .

C u e n t a c o n u n p r o c e s o d e c o n t i n u a c i ó n d e p r á c t i c a .

E l p r o f e s o r p u e d e r e s t a u r a r l a i n f o r m a c i ó n d e l a

p r á c t i c a q u e s e l l e v ó a c a b o e n u n a s e s i ó n a n t e r i o r .

C A R A C T E R Í S T I C A S

El software realiza las funciones de un sistema de control dealmacenes, control de producción, variables ambientales. El sistemacontrola los procesos que ejecutan las estaciones, da información detoma de decisiones que los alumnos utilizarán para desarrollarprácticas de diferentes asignaturas.

S O F T W A R E : S i s t e m a d e C o n t r o l d e A l m a c e n e s

y P r o d u c c i ó n ( S C A P )

Interacción con el PLC y los sensores

implementados.

Lectura/Escritura de información en la

Base de Datos, la base de datos que es el

elemento mandante dentro de la

arquitectura. 

Ejecución de servicios web que

interactúan con las aplicaciones

periféricas de la celda y donde se puede

desarrollar aplicaciones en varios

lenguajes de programación como son:

LABVIEW, CVI, VS.NET, JAVA, ... 

Brindan la infraestructura requerida para

que los estudiantes extraigan información

que puedan utilizar para cálculos y

consideraciones que demuestren sus

conocimientos adquiridos en el aula.

 

   

Permiten a la realidad aumentada la

explotación de información de los

elementos contenidos en la celda.

Esta capa de software permite que los

alumnos de carreras de Tecnologías de la

Información desarrollen prácticas y

aplicaciones que interactúen con todo el

laboratorio, incluyendo la sensórica y los

actuadores.

Supervisión, Control y Adquisición de

datos (SCADA) de cada uno de los

módulos que conforman la línea

Programas de background y SCADA

Incluye APP´s para

dispositivos móviles

Android

Permite analizar los procesos que se llevan a cabo al desplazarse en el almacén y los tiempos y movimientos involucrados en su manejo.

Almacén:

Implementa las funciones básicas de Inventario Cíclico, Entrada de Almacén, Salida de Almacén, Monitoreo Ambiental y Alertas.

El clon virtual es un entorno de realidad aumentadaque muestra información por medio del desarrollollevado a cabo en una app para sistema operativoAndroid.

El alumno apunta a los marcadores posicionados enel equipo y la aplicación le permitirá acceder ainformación de los siguientes dos niveles:

1. Despliegue de información administrativa y de procesos.2. Despliegue de información técnica.

Con esta interacción el alumno aprenderá elfuncionamiento de los procesos industriales y suafectación en el desempeño del hardware,permitiendo generar información en el entorno virtualsin afectar los indicadores reales. De esta manera elalumno podrá generar una fabricación virtual, paratomar decisiones de la viabilidad de la producción.Adicionalmente comprenderá el uso de la tecnologíaimplementada en las celdas y la funcionalidad decada aspecto tecnológico.

Clon virtual

HERRAMIENTADATAMINING

El software SCAP (Sistema decontrol de almacenes yproducción) proporcionamecanismos para extracciónde información que permitenintegrarla de una maneramuy sencilla al software delicencia abierta: “Orange”,

permitiendo el desarrollo delos siguientes conocimientos:

Análisis de datos

Machine Learning

Visualización de Datos

Análisis de datos demanera interactiva

"Sistemas para laformación deprofesionales en la4ta. RevoluciónIndustrial".

PRÁCTICAS

INGENIERÍA INDUSTRIAL

Generación de códigos de barras

Balanceo de l ínea

VSM Value Stream Mapping (Mapa delf lujo de valor)

Diagrama bimanual

Diagrama hombre máquina

Diagrama de f lujo

Diagrama de operaciones de proceso

Diagramas de recorrido

OEE Overal l equipment effect iveness(Ef ic iencia general de los equipos)

Lean manufacturing

Six sigma

INGENIERÍA ENLOGISTICA

Compra y venta internacional

Flujograma de importación yexportación

Incoterms

Tipos de transporte (Aéreo,terrestre, marí t imo y f luvial )

Programación de PLC(Siemens Tia Portal)

Adquis ic ión de información en PLC análoga y digi ta l ( importación a ordenador)

Explotación de información de sensores IoT ( Internet of Things)

Explotación de información de sensores IO-Link

Explotación de información RFID

INGENIERÍA ENMECATRÓNICA

PRÁCTICASINGENIERÍA ENTECNOLOGÍAS DE LAINFORMACIÓN

Clonación de bases de datos

Desarrollo de diagrama entidad – relación

Manejo se SQL básico

Manejo de SQL avanzado

Desarrollo de Procedimiento almacenado

(Stored Procedure).

Desarrollo de triggers

Desarrollo de web service

Desarrollo y explotación de

indicadores con información de la

línea de producción en tiempo real

(Ing . Mecánica , Mecatrónica , Industrial ,

Gestión Empresarial y Tecnologías de

la Información).

Control de actuadores desde

información de los sensores IOT (Ing .

Mecatrónica y Tecnologías de la

Información).

Control estadístico de la calidad (Ing .

Industrial y Tecnologías de la

Información).

Mantenimiento del equipamiento (Ing .

Mecatrónica , Tecnologías de

información e Industrial).

INGENIERÍA EN GESTIÓNEMPRESARIAL

Generación de almacenes

Generación de ubicaciones

Órdenes de compra a proveedores de

crédito

Órdenes de venta a clientes de crédito

Órdenes de producción

Gestión de sugeridos de compra