La fábrica humana del futuro: el 4.0 en su lugar

Introducción

¿Qué diferencia a la fábrica del futuro (FF en adelante) de la actual?…

… pues que hoy estamos anclados en nueve asunciones antiguas y desfasadas. Son:

  • La planta es, sobretodo, un lugar para fabricar productos de manera muy eficiente,
  • El conocimiento tecnológico se confina en pocas personas que con él dictan reglas empíricas,
  • El nivel de conocimiento tecnológico es el práctico estrictamente necesario,
  • No es preciso que sea mucho más profundo,
  • Es imposible cero defectos a la primera de forma sostenida (3 o 4 Sigma es lo estándar), y por ello…
  • …La fiabilidad de producto debe garantizarse primordialmente en el diseño, para hacerla insensible a la calidad con la que se fabrica,
  • Es imposible 100% de calidad en servicio y, por lo tanto, la agilidad en los flujos se conforma con reducciones de tiempos de set-up del 50%, cuando lo que se necesita es más del 95%,
  • ¿Disfrutar y divertirse en la fábrica? Unos pocos y con mucha suerte…
  • El VAT (valor añadido tecnológico) en los productos es una protección estable contra los low cost countries (pero ojo!, cuando tenían menos ciencia y tecnología que nosotros…).
 En contraposición con esto, en Sisteplant decimos que la FF es “una bailarina” (FIG 1) por las propiedades que debe tener:

  • Inteligencia
  • Precisión
  • Agilidad
  • Armonía
  • Profundo humanismo

Estos son justamente los rasgos de la industria del futuro que tenemos que construir.

Bailarina art 4-0

Figura 1. La Bailarina

Haré primero un resumen de cómo entendemos la FF, luego profundizaré en cinco aspectos en los que aparecen las diferencias esenciales con las fábricas actuales y, finalmente, veré si en España estamos preparados para abordarla y cómo enfocarlo.

Los cinco aspectos que, como he comentado, detallaré más son:

  • Estrategia industrial
  • Tecnología de fabricación y TICs inteligentes
  • Módulo de organización y personas
  • Flujo de ideas y habitabilidad, y
  • Resultados económicos diferenciales

En un “flash”: ¿Cómo es la FF?

Lo mejor es verla con un “qué es” y “qué no es solo”.

Es un lugar saludable, en el que las personas a todos los niveles (incluidos operadores) se motivan, son proactivas e incluso se divierten con el uso de la tecnología, porque la comprenden y son capaces de hacerla evolucionar. No es tan difícil; quien sabe de verdad sabe también explicar bien para cualquier grado de formación, y luego, esa tecnología, sin duda se asimila y se utiliza mejor en el día a día.

Y no es sólo un “lugar 4.0” plagado de robots, exoesqueletos y automatización, realidad aumentada e internet para las cosas, por colaborativos que puedan ser con las personas.

Lo que es representa el alma de la FF y lo que no es sólo es el cuerpo, y ningún organismo puede funcionar de forma coherente sin un alma seria que lo oriente. Necesitamos el cuerpo del 4.0 en su justa medida, indudable, pero bien guiado.

En los 80’s – 90’s el error por no considerarlo así se llamó CIM (fabricación integrada por ordenador). Era algorítmica, una caja negra, y el ordenador cerraba el lazo de las decisiones a todos los niveles. Fracasó estrepitosamente, y entonces aplicamos la ley del péndulo que era Japón; la simplificación, y desterrar cualquier sofisticación tecnológica. Era el lean-manufacturing, valiosa pieza para sentar las bases de una fábrica competitiva, pero insuficiente. Perdimos el tren industrial.

La fabrica humana art 4-0

Figura 2. La fábrica tecnológica y humana con tecnoiplant

En Sisteplant llevamos años investigando (destinando un 35% de la cifra de ventas) en algo distinto; el PIM (fabricación integrada por las personas). En él (FIG. 2) las personas cierran el lazo de las decisiones a todos los niveles, asistidos por una informática inteligente y amigable, heurística y auto-explicativa, y que además ayuda a formarles en profundidad. A este modelo, unido a un diseño ad hoc de unos sistemas de diseño y fabricación agiles y robustos lo llamamos tecnoiplant, y lo representamos con la bailarina de la FIG. 1.

El 4.0 es valioso, pero necesita tener una guía profunda y sostenible, porque de lo contrario pasará igual que con el CIM de hace 30 años y se convertirá en tecnología inútil para las personas y los negocios.

Para ver más en detalle qué es la FF humana, inteligente y tecnológica veamos los cinco aspectos que antes he mencionado.

Aspecto 1. Estrategia

La FF es una fábrica-laboratorio. En ella, justo al revés de como hoy lo entendemos, lo urgente es fabricar con calidad y servicio 100%, pero lo importante es que esto nos sirva explícitamente para experimentar, apalancar el conocimiento, formar y motivar , y hacerlo mucho mejor mañana. “La fábrica hoy es un banco de ensayos para mañana”. La palabra explícitamente es importante, porque los cambios no tendrán efecto alguno si no se utilizan en un sistema formal de gestión apropiado.

Una consideración importante relacionada con esto es que es difícil dar una motivación positiva a las personas con frases fatalistas al uso como “competimos, crecemos, somos rentables, o cerramos”, aunque sean verdades aplastantes, como es el caso.

Es indiscutible, pero nadie se motiva con el miedo. Entonces ¿qué tal si lo vemos así?:

  • “Estamos aquí para generar valor añadido tecnológico y funcional en productos, procesos y gestión, ser así un micro-ejemplo para un mundo mejor, dar un sentido mayor a nuestras vidas desarrollándonos humana y tecnológicamente, motivarnos y divertirnos”.
  • Esto es lo IMPORTANTE, la aspiración, el motor, pero para hacerlo, necesitamos también lo urgente; ser competitivos y rentables.
Monedas art 4-0

Figura 3. Lo URGENTE y lo IMPORTANTE

¿Esto es sutil? Yo creo que no tanto; la FF s como una moneda rodando (FIG. 3), con sus dos caras, la importante y la urgente erguidas y visibles, las dos se mueven a la vez y se necesitan para avanzar. Si la moneda está quieta sólo se ve una cara; si es la urgente cerraré a medio plazo, y si es la importante, tendré suerte de no hacerlo a corto. Por eso hay que ver las dos.

 

Hexaedro art 4-0

Figura 4. El Hexaedro

 

Así que la FF requiere de líderes, que son más aspiración que gestores, que son más negocio y miedo. O sea que:

Líderes = IMPORTANTE, y Gestores = URGENTE.

 

 

 

 

 

Aspecto 2. Tecnología

La FF tiene unas condiciones imprescindibles y otras simplemente convenientes. Hablando primero de las imprescindibles, y de tecnología de fabricación, el hexaedro que aparece en la FIG. 4 representa entre sus vértices unas dificultades e incompatibilidades intrínsecas. No es casual, aunque sea un problema, que justo el salvar estas dificultades sean las condiciones imprescindibles en la FF:

  • Una capacidad de reconfiguración de la planta ágil.
  • Calidad 100% a la primera, y sin control, lograda con unos procesos de estabilidad altísima.
  • Una automatización media-alta, y
  • Una ecología escrupulosa.

Aunar todo esto no es fácil, e implica una tecnología de diseño y fabricación más allá del empirismo del prueba-error; necesita conocimiento profundo y modelización (*). El empirismo, sin esta última es un cáncer para el progreso.

También son imprescindibles unas TICs inteligentes, amigables, con capacidad de simulación y de modelización (*), que auto-aprendan y generen un conocimiento no empírico, dejando a las personas cerrar el lazo de las decisiones: El PIM de nuevo.

Por otra parte, simplemente conveniente, es tecnología que tenga tres rasgos (FIG. 5):

  • ­O intrigante (por ejemplo la nanofabricación por su vinculación con la contra-intuitiva mecánica cuántica), porque su comprensión sucesiva “engancha y motiva”.
  • O asequible y evidente (por ejemplo la fabricación aditiva 3D, por su cercanía y materialización inmediata).
  • O amigable (por ejemplo la robótica humanoide, que además simplifica un montón de mecanismos particulares en la planta y la hace más ágil y versátil), porque divierte.

Pero no debemos preocuparnos de que estos tres ejemplos de nanofabricación, aditiva 3D y robótica antropomórfica no tengan sentido en nuestra fábrica; es irresponsable transmitir que la FF sin ellas no puede existir. Lo importante son los tres rasgos, y estos son evidenciables en la mayor parte de los procesos tradicionales. Es cuestión de hacerlos ver a las personas, y esa es precisamente la misión novedosa y vital en la FF de una ingeniería moderna: procurar que calen hondo en la organización y ayudar a crear un clima positivo y un apalancamiento de mejoras.

El papel de la ingeniería de planta en la FF cambia mucho; integra, por lo menos, a procesos, calidad y mantenimiento para lograr una ventana con unicidad de acción, se tecnifica mucho más en modelización, y se humaniza convirtiéndose en un animador que proporciona retos.

Y para acabar esta parte de tecnología, diría que el trabajo colaborativo personas-equipos en planta no es difícil de lograr (eso es el 4.0); son “MOVIMIENTOS Y ACCIONES SINCRONIZADAS WIRELESS”. Lo que es más difícil y decisivo es interaccionar personas – tecnología en el campo del conocimiento distribuido. Este es el verdadero reto de la FF, siempre oculto, y que marca la diferencia competitiva hoy, y además lo que es más decisivo; el potencial enorme creado para el medio plazo.

Aspecto 3. Personas y Modelo de Organización

En la FF la “persona tecnológica y humana” es el eje de todo. Y para ello, la clave es distribuir la inteligencia tecnológica hasta el operador, convirtiéndolo en un ingeniero a su nivel, líder de la evolución de su área, con un conocimiento de profundidad significativa, y para ello con el apoyo de unas TICs con las propiedades que he mencionado en el apartado anterior.

Pero para hacer sostenible a esta “persona tecnológica y humana”, necesitamos hacer que el funcionamiento de la organización proporcione retos que conviertan el trabajo en un “juego cotidiano”. Debe ser agradable ir a las fábricas porque su modelo de organización genera retos continuos y forma, experimenta, motiva y autoaprende. Trabajar es el 50% del tiempo útil de las personas y no puede ser aburrido para nadie.

Con todo esto, aparece una resonancia auto-sostenida entre personas-tecnología-organización y resultados (ver los muelles de la figura 2), que es el alma y lo que debe guiar el “Industry 4.0” para no cometer el error del CIM en los 90s. Esta resonancia consigue una industria vibrante que progresa mucho más rápido que otras. Y esto es así porque tiene el motor de lo IMPORTANTE y sus aspiraciones diferenciales, pero que es compatible con el lubricante de lo URGENTE Y LOS RESULTADOS A CORTO PLAZO.

Los muelles significan que mejorar en una de las áreas (elipses) arrastra mejoras aún mayores en otras, y el sistema se autoalimenta, oscilando cada vez más.

Y esto no es sólo un dibujo. En tecnoiplant, un control de gestión especial mide y promueve la generación de cada vez mejores vibraciones.

 Aspecto 4. Flujo de ideas y habitabilidad

Lo mínimo es que el entorno de trabajo sea saludable y agradable. En una planta nueva se pueden hacer muchas cosas –incluso naturaleza interior–, pero lo trascendente es que se vea un progreso y voluntad. Esencial es también garantizar un lay-out y operativa que facilite el flujo de ideas, tan o más importante en la FF que el flujo de materiales.Este flujo de ideas tiene un “ensamblaje final” en un Aula-Laboratorio que genera y mantiene operativos unos ciclos de Mejora Radical auto-sostenidos (FIG. 6).

Ciclos art 4-0 2

Figura 6. Ciclos integrados de mejora radical y mejora continua

Esta Aula-Laboratorio es una pieza crítica en la FF para lograr articular la cara importante de la moneda, y que ésta ruede. Porque la fábrica humana y tecnológica del futuro es sobretodo, haga lo que haga, una industria del conocimiento tecnológico distribuido. Entonces:

Flujos recuadro art. 4-0

 

Aspecto 5. Resultados

Los logros de este modelo de FF humana y tecnológica que se apoya –como su herramienta– en el 4.0, se pueden ver, a modo de ejemplo, en la FIG. 7 aplicado al sector de automoción, pero de validez muy general. Se puede ver los lazos multiplicadores, pero en resumen se puede decir que, mediante la creación de un flujo de valor (innovación que el mercado paga con un precio diferencial) generalizado en diseño e industrialización, pueden incrementarse margen y rotación en un 5-10% en 3 años, lo que supone una mejora del ROI (rentabilidad global) de aproximadamente 10-20% en ese período.

Margen rotacion art 4-0

Pero esto es “mientras se avanza” en el montaje de este nuevo modelo. Luego será mucho más, porque lo que hemos creado es, sobretodo, energía potencial sostenible.

 ¿Estamos preparados en España para esta FF?

Nos hacen falta educación y vocaciones científico-tecnológicas suficientes , y no podemos esperar resultados de esto a corto.

Pero muchas empresas –microcosmos al fin y al cabo, y mucho más manejables que un país–, sí lo están.

En cada industria podemos crear una “Escuela modélica” (ya se hacía hace 50 años) que supla las carencias externas siguiendo el modelo que he propuesto en este artículo, y sin duda logaremos un progreso.

Y nadie debe decir que “la cultura es un freno”, o que “estas cosas son de Japoneses”, y tópicos por el estilo. Está en nuestras manos –y es nuestra obligación- cambiarlas en el entorno que a nosotros nos afecta, cada industria. Este modelo pretende justo eso.

Sugería al principio que los japoneses son enemigos de la automatización y las TICs. Llega ahora el momento de matizar esto. Se oponen a la “tecnología por la tecnología” porque ésta sólo debe tener el propósito de ayudar a que el alma funcione (que los muelles de la FIG. 2, vibren); es solo su herramienta para lograrlo. Y cuando consiguen que esa alma funcione –lo que no se ve fácilmente a simple vista- pueden automatizar más, como podemos comprobar cuando visitamos cualquier fábrica allí.

La industria es importante, porque crea posibilidades de industrialización, tecnología e I+D, empleo cualificado, sostenibilidad y la estabilidad económica que le falta a la economía de mercado por naturaleza. Entonces, mi aspiración y la de Sisteplant, es que consigamos mejorar la industria española con estos principios de forma que además podamos renacionalizar todas las fábricas que hemos llevado a países de bajo coste exclusivamente por fabricar con “bajo coste”.

Conclusión y un consejo

Jamás se debe hacer de este tema de la FF humana, tecnológica con 4.0 algo nuevo y lanzarlo con “bombo y platillos”. Es sólo una prolongación del Lean Manufacturing, que lo acelera y lo hace sostenible en el tiempo.

La manera de iniciarse es con un anteproyecto que defina el modelo de actuación y sus planes progresivos, y que no tendrá riesgo de meterse en “ratoneras” irreversibles y sin resultados, porque es solo una MEJORA sobre la base del Lean. Con inversiones en 4.0 dosificadas y acompasadas al cambio del modelo organizativo que las guie; a los muelles de nuestra FIG2.

Pero el objetivo del modelo debe ser ambicioso, definiendo adonde queremos llegar, y el encaje humano, tecnológico, de mercado, organizativo, y de resultados. Y sin hacer “áreas-piloto” que se descafeínan enseguida y no comprometen a nada serio. Con cuidado pero en global.

Así se inicia la implantación, sin peligros, de esta revolución silenciosa imparable en la forma de fabricar.

 

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