¿Cómo puede darse un salto hacia la fábrica del futuro en la industria siderúrgica? (Una aceleración complementaria al Lean)

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¿Cómo estamos hoy?

Siempre tendemos a etiquetar la industria siderúrgica como “tradicional”. Lo que no nos gusta de esto es que se entienda como antigua y obsoleta. La siderurgia ha sido y será la industria base para todo el desarrollo de productos tecnológicamente avanzados, y así seguirá. Aleaciones cada vez más complejas de fabricar, composites metálicos, tratamiento de los lantánidos y actínidos, y un largo etc.

Nos hemos acostumbrado a que la sociedad entienda una “industria moderna” como una actividad pulcra, sin ruido, de bata blanca; el edén. Y sin duda estas son las aspiraciones que debe tener toda fábrica, pero a la medida que su naturaleza lo permita.

industriaLa siderurgia es pesada en el sentido de que en la transformación del producto intervienen grandes valores de temperaturas, presiones, fuerzas y pares y, por consiguiente, sus máquinas e instalaciones son rígidas, pesadas, vibran y resuenan, deben anclarse fuertemente, y hacen ruido. Mover cualquier elemento es lento y delicado por la inercia, los destrozos, accidentes y averías serias que puede producir.

Todo ello ha significado también que hasta la fecha, plantearse la fabricación en series cortas o ultra cortas para dar agilidad extrema de servicio ha sido muy dificultoso, y las reducciones de tiempos de cambio de máquinas han sido mediocres y reactivas a una “situación de entorno que nos obliga a pedidos menores y más frecuentes”.

Reactiva en el sentido de pretender únicamente compensar el aumento de coste por cambios que esa reducción del tamaño de series supondría. Se usaba el SMED, que llegaba donde llegaba, más bien poco, cuando las restricciones tecnológicas de los tiempos de cambio requieren acciones de rediseño radical de sistemas de set-up por conceptos de ingeniería y nunca solo de organización. Tengamos en cuenta lo siguiente; si queremos mejorar de forma significativa la calidad del servicio (plazos cortos y cumplirlos) en un entorno de series cada vez más cortas y personalizadas, la reducción de tiempos de set-up que se necesita se aproxima a 1/100, no a dividir por 2 que es hasta donde llega el SMED normalmente aplicado.

Con todo, en cambio, hay que decir que la garantía de calidad ha sido lo mejor, aunque sin acercarse a una capacidad de Cpk que soporte un SixSigma de desviación típica en los procesos, y así tener la seguridad de no producir jamás un problema en un cliente. Una pragmática e inevitable forma de diferenciarse de la siderurgia de países emergentes.

¿Qué podemos hacer?

Ya hay quien lo hace. Un fabricante líder de tubos de acero inoxidable crea una planta específica para tratar aleaciones complejas de alto valor tecnológico en series ultracortas o unitarias. Esto requiere un cuidadoso diseño de procesos, su lay out y sus sistemas de trabajo con una serie de claves. Pero, aunque con menos capacidad de maniobra, puede hacerse lo mismo en una fábrica ya existente.

Las claves son las siguientes:

  1. Tener en cuenta en las especificaciones de ingeniería de planta el equilibrio máximo alcanzable en un hexaedro cuyos vértices son las propiedades a lograr lo más simultáneas posible. Estas son: capacidades de SixSigma, flexibilidad extrema a cambios, polivalencia a la evolución de aleaciones y propiedades físicas y dimensionales, ecología y entorno agradable, y grado de automatización. Este orden no es casual. Como quiera que estos vértices son a veces contradictorios o conflictivos, sí han de establecerse prioridades, conviene seguirlo.
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Figura 1: Hexaedro

  1. Intentar hacer modificaciones en el lay out para que las rutas puedan reconfigurarse ante variaciones de demanda, pedidos especiales o simplemente las propias series cortas y la evolución del producto. Esto no es tan difícil en las zonas de acabado (respetando posición de cabecera como hornos, prensas, laminadoras, etc. En cualquier caso, si hay terreno, seguro que es interesante ampliar las naves para la parte de acabados y así facilitar esta mayor reconfigurabilidad de los flujos. La FIG. 2 es un ejemplo de lay out futuro más reconfigurable.
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Figura 2: Lay out reconfigurable en siderurgia

  1. Integrar, al menos funcionalmente, las tres ingenierías de proceso, calidad y mantenimiento, como condición para tener un conocimiento tecnológico holístico y profundo que nos va a hacer falta para armonizar el hexaedro (FIG. 1). Y también para distribuir la inteligencia tecnológica hasta el operario con un visión única, coherente y global del universo al que él se enfrenta: una máquina compleja que produce bien sólo gracias a un delicado equilibrio entre el diseño del proceso (ingeniería de proceso), la capacidad de calidad de la instalación (ingeniería de calidad) y la conservación en estándares productivos de la máquina (ingeniería de mantenimiento).

Hoy, cada una de estas tres ingenierías ve las instalaciones con unas gafas diferentes, departamentales. Hacen falta unas gafas únicas, y así se lograrán aproximar los vértices del hexaedro, logrando instalaciones modélicas y sostenibles en eficiencia, calidad, agilidad y pulcritud.

Y así se logrará también crear una única ventana de interface tecnológica con el operario, con una única visión. Motiva, forma tecnológicamente y da seguridad por profundidad y coherencia.

  1. Distribuir la inteligencia tecnológica hasta el operario. Se trata de lograr su proactividad basada en un conocimiento coherente y holístico con una profundidad adecuada (que es considerablemente mayor que la habitual hoy). La forma de materializar esto es articulando unos ciclos integrales de mejora radical y continua prediseñados en sus elementos técnicos, y preplanificados con anterioridad. En estos ciclos (FIG. 3), se apalancan formación, conocimiento profundo, resultados elevados, optimización y ajuste, y modelización para futuras actuaciones. Consiguen articular entretenimiento y motivación de la gente a todos los niveles, y también modulan la mejora continua dándole un sentido de logro de mayor alcance al estar integrada alrededor de mejoras algo más radicales.
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Figura 3: Ciclos integrados de mejora Radical /Continua

La ventana única de ingeniería que comentábamos en el punto 3 es el “conceptor” y” animador” de estos ciclos.

El TPM, que está bastante bien logrado en general en siderurgia en su vertiente averías y automantenimiento, se integra aquí (FIG 4)

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Figura 4. Arquitectura de un TPM avanzado

Vemos en la figura 3 que se indica que es conveniente el apoyo de un software inteligente y amigable de diagnóstico, simulación y modelización de eventos utilizando información cruzada de procesos, calidad y mantenimiento. Este software (en el caso de Sisteplant se llama Promind®) permite la sistematización y apalancamiento de conocimiento tecnológico profundo.

  1. Software para la inteligencia tecnológica

Promind® utiliza técnicas de inteligencia artificial e identificación de sistemas, y con ambos motores consigue presentar un conocimiento sistemático comprensible, accesible y autoexplicativo de relaciones elusivas entre variables de proceso, calidad y mantenimiento, y así poder aplicar mejoras radicales en el diseño conjunto de ellas tres. Holística es la clave.

En la figura 5 pueden apreciarse varios esquemas que dan vida a una idea general de su operativa.

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Representación visual instantánea que permite la supervisión de las condiciones de funcionamiento y la actuación inmediata.

– Evidencia cualquier desviación del modelo en tiempo real:

Tanto las desviaciones que generan salidas indeseadas.

Así como cuando el modelo no representa la realidad con la fiabilidad suficiente.

– Facilita la toma de decisiones para acelerar el regreso a las condiciones óptimas de funcionamiento:

Sugiriendo regulaciones en tiempo real.

Eliminando la práctica de prueba-error

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Figura 5 Promind®

La utilización del software inteligente no es imprescindible para comenzar con este proceso de distribución de la inteligencia tecnológica, pero sí lo es luego, a medida que el conocimiento va aumentando.

Lo que sí es imprescindible es la integración operativa-funcional entre las tres ingenie rías de proceso-calidad-mantenimiento, única vía para conseguir apalancar un conocimiento profundo, lograr innovaciones de alcance y tener una ventana única con el operario.

 

 

  1. Entorno habitable y ECO

Lo básico es evitar, todo lo humanamente posible, insalubridades, ruido exagerado y prácticas flagrantemente anti ecológicas. No se trata sólo de hacer gestos de buena voluntad, sino de tener un plan serio y cumplirlo.

Es obligación social, y parte de la RSC, y se “paga solo” a largo plazo.

Una planta nueva lo tiene mucho más fácil, lo mismo que lograr además un ambiente estético, acristalado, incluso con naturaleza dentro de la planta.

 

Conclusión

La industria siderúrgica puede ser tradicional, pero no algo antiguo y obsoleto, y tiene un recorrido hacia la fábrica del futuro mayor que muchas otras por el papel cada vez más sofisticado de sus productos en el mercado. Y si vamos dando los pasos que hemos comentado podremos decir que hemos convertido a nuestra industria en una “siderurgia-Lab”. Que quizá no tenga batas blancas, pero si un alma investigadora y de progreso radical que tiene claro el dinamismo que supone el considerar que “lo urgente es producir hoy con calidad y servicio 100%, pero lo importante y nuestro sentido de ser es que esto nos sirva para hacerlo muchísimo mejor mañana”. Es la Figura 6.Dos caras de la misma moneda que avanza por su dinámica.

Nadie se motiva con el miedo de “competimos y cerramos”, que es lo urgente, necesitamos mensajes nuevos positivos relacionados con el conocimiento tecnológico puntero y distribuido, lo importante, aunque sepamos que para conseguirlo necesitamos ser de los mejores hoy.

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Figura 6: Dinámica de lo urgente y lo importante en la fábrica-lab

 

Autores:

Javier Borda Elejabarrieta, Dr. I.I. Msc. y MBA; Presidente y C.E.O. de Sisteplant. Profesor de la ETSII de Bilbao (Aula Aeronáutica) y de la Universidad Juan Carlos I, (logística para Defensa)

Ana Santiago Giménez-Bretón, I.I., MBA, Gerente Sisteplant Engineering, Profesora Universidad Juan Carlos I, (logística para Defensa), Profesora en la Universidad de Sevilla (gestión de Mantenimiento).

Ángel Hernán, Ingeniero Industrial, Gerente de GoldGym de Sisteplant. Profesor de la ETSII de Bilbao (Aula Aeronáutica)

 

 

 

 

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