Mensaje en la botella: Piramal Glass obtiene información de valor de fabricación en tiempo real con IoT y la nube

La próxima vez que compren en una tienda libre de impuestos, ya sea un caro whiskey o cosméticos de lujo, hay una alta probabilidad de que hayan elegido una botella nacida en una de las instalaciones de fabricación de Piramal Glass con la ayuda de un ejército de sensores IoT y analítica avanzada de datos en la nube.

Con cuatro instalaciones de fabricación repartidas en India, Sri Lanka, y los Estados Unidos, Piramal Glass es uno de los más grandes diseñadores y productores de empaque de vidrio en el mundo para farmacéuticas, cosméticos y perfumería, y para las industrias de alimentos y bebidas de especialidad. La compañía incluye entre sus clientes a 17 de las 20 principales marcas de cosméticos, perfumería y cuidado de la piel como LVMH, Coty, Sisley e Yves Rocher. De hecho, una de cada tres botellas de esmalte para uñas en el mundo es fabricada por ellos.

Pero para un hombre estar en la cúspide de la industria no era suficiente.

“La manufactura de vidrio es una industria compleja con costos y capacidades fijos que por esta razón son muy sensibles a las variaciones en la demanda. Era imperativo optimizar las operaciones para impulsar un crecimiento rentable y era evidente que la Industria 4.0 fue una de las palancas clave para conseguir esto”, comentó Vijay Shah, director de Piramal Glass y director ejecutivo de Piramal Enterprises Ltd.

Cambiar a lo digital

De acuerdo con el estudio “Unlocking the Economic Impact of Digital Transformation in Asia Pacific”, realizado por Microsoft en conjunto con IDC Asia Pacific, mientras que 90% de las organizaciones en India se encuentran en medio de su camino hacia la transformación digital, sólo 7% de toda la región puede ser clasificado como Líderes. Estas son organizaciones que tienen estrategias completas o en progreso de transformación digital, con por lo menos un tercio de sus ganancias derivadas de productos y servicios digitales. Los Líderes en la experiencia de transformación digital duplican los beneficios de los Seguidores, y estas mejoras serán más pronunciadas para 2020.

La gerencia de Piramal Glass sabía que tenían que convertirse en Líderes de transformación digital y establecer nuevos parámetros en el negocio de la fabricación de vidrio si querían mantenerse a la cabeza. La respuesta estaba en la nube.

“Lo digital puede significar cosas diferentes para diferentes personas. Para nosotros, es impulsar la eficiencia operativa, mejorar la experiencia de cliente, y generar nuevos modelos de ganancias a través del aprovechamiento de tecnologías emergentes”, comentó Poorav Sheth, quien se unió a Piramal Glass en noviembre de 2016 como su primer jefe digital.

Para poner en marcha la transformación de un negocio legado de manufactura, Sheth realizó giras y talleres en las oficinas e instalaciones de manufactura de la compañía con demostraciones de las tecnologías más recientes como IoT, realidad aumentada, e inteligencia artificial (IA).

“Queríamos educar a todos, desde aquellos involucrados en producción a operaciones a mercadotecnia, sobre lo que era posible con la transformación digital. Realizamos sesiones de visualización, que llevaron a la gente a llegar con diferentes conceptos que ellos pensaban podrían mejorar sus funciones”, recuerda.

Una de las preguntas que surgían con frecuencia era si el proceso de manufactura se podía volver más inteligente para mejorar la eficiencia de producción y reducir defectos. Los productos de vidrio son producidos en un proceso de manufactura continua, donde la materia prima va a un horno para crear vidrio fundido, el cual luego es formado en una botella que pasa por varios tratamientos y revisiones antes de ser empacada. Es un proceso complicado porque no se puede pausar si algo sale mal. En los escenarios iniciales, si un lote de producción experimentaba rechazos más altos en control de calidad, sólo podían esperar solucionar el problema para el siguiente lote.

Lo que lo hacía más difícil era que los puntos de datos de cada lote eran capturados de manera manual en registros de papel lo que muy complejo de analizar. Muy seguido, las acciones tomadas se basaban en las habilidades y experiencia del experto y no tanto en los datos. ¿Volverse digital cambiaría esto?

Era el momento para Sheth y su equipo de siete expertos.

Obtener información de valor de fabricación en tiempo real

En julio de 2017, el equipo de Sheth comenzó con una prueba de concepto para implementar Real Time Manufacturing Insights (RTMI) en tres líneas de producción en una de las instalaciones ubicada en Kosamba, cerca de Surat, una ciudad al oeste del estado de Gujarat en la India. La idea era poner varios sensores en las líneas de producción y ver los datos que pudieran obtener y qué podrían hacer con ellos. Para esto, ellos decidieron trabajar con Microsoft y Precimetrix, socio de Microsoft.

“Nos impresionó el enfoque de plataforma que Microsoft tomó con Azure IoT y la experiencia de automatización industrial que Precimetrix trajo a la mesa. Trabajamos como equipo y ellos también nos guiaron sobre el tipo de sensores y dispositivos de gateway que deberíamos utilizar”, explicó Sheth.

Como casi todas las cosas, era más fácil decir la tarea que hacerla. ¡Ya existían cerca de 100 sensores y dispositivos de adquisición de datos en el horno! Y agreguen a eso sensores de equipo a través de la línea de producción para monitorear cada aspecto de su funcionamiento a sensores especializados basados en cámaras en las máquinas de inspección. El equipo también tenía la tarea de instalar alrededor de 4 mil sensores que debían ser conectados y analizados a través de RTMI.

“Nos emociona asociarnos con Piramal Glass en la creación de una sólida base para impulsar el cambio transformacional. Es significativo que nuestra tecnología haya permitido a las operaciones de la planta continuar como siempre durante la distribución de la solución Azure IoT, lo que aseguró que no hubiera interrupciones a la fabricación central y que hubiera una integración profunda con los procesos críticos de negocios”, comentó Sashi Sreedharan, director general de Microsoft India.

Una vez que se realizó la parte compleja de instalar los sensores y engancharlos a la nube con Azure IoT Hub, el equipo digital comenzó a recolectar cada dato que pudieran obtener de la línea de producción. Los sensores enviaban datos cada segundo, lo que ofrecía un vistazo microscópico a cada máquina y cada proceso desde el momento que la materia prima era ingresada al horno al momento en que las botellas salían de las cintas transportadoras para ser empacadas y embarcadas.

“Involucramos a todas las personas, desde los equipos de producción que se encargan de las líneas, a los equipos de control de calidad, para descubrir qué tipo de datos serían los más útiles para ellos. De manera frecuente, propusieron nuevas sugerencias, lo que mostró que estaban interesados en el proceso”, comentó.

En tres meses, todo el proceso de recolección de datos en esas tres líneas se hizo sin papeles, a través de tableros a los que se podía acceder en smartphones, laptops e incluso grandes pantallas en el piso de planta. Una solución personalizada fue desarrollada sobre esta plataforma para brindar pérdidas sobre etapas, reportes de producción, flujos de trabajo de control de calidad, así como KPI específicos de cada rol. Se enviaban alertas accionables a través de SMS, email y notificaciones visuales cada vez que se detectaba una anomalía, o descendía la eficiencia de la producción. Los beneficios de RTMI fueron inmediatos.

Los gerentes de planta ahora podían monitorear las métricas clave de desempeño de la planta sin tener que esperar los libros de registro al final de cada turno, lo que les permitió tomar decisiones más rápidas. También creó un circuito de comentarios en tiempo real entre los equipos de control de calidad y producción, donde los operadores que manejan el piso de ventas podían detectar el lugar exacto de donde emanaban los defectos y arreglarlos para reducir rechazos.

El proyecto tuvo tanto éxito que la gerencia decidió distribuirlo a través de todas las 60 líneas de manufactura que Piramal Glass corre en cuatro plantas de fabricación esparcidas en tres países. A partir de marzo de 2018, Sheth y su equipo ya lo han implementado en 46 líneas en solo seis meses y esperan completar las restantes antes de que termine el año. Con esto, Piramal Glass ha creado la primera plataforma de Smart Manufacturing (Manufactura Inteligente) en su tipo, con tableros y flujos de trabajo personalizados.

RTMI, que es la solución personalizada, creada en casa, primera en su tipo, en la industria de fabricación de vidrio, no solo ofrece más información de valor en tiempo real que el Manufacturing Execution System actual, también reduce el costo de propiedad en un 70%. RTMI ha llevado a una reducción de 40% la recolección manual de datos, lo que ha resultado en una mejora del 25% en la productividad de los empleados. El circuito de comentarios en tiempo real ha llevado a una reducción del 5% en defectos, lo que se traduce en mejor calidad y una mejorada predicción de tiempos de entrega para los clientes de Piramal Glass.

“RTMI ha democratizado la disponibilidad de la información y ha brindado información de valor accionable a nuestra hábil fuerza de trabajo. Esto ha resultado en una mejora del 1% en la eficiencia de producción con un periodo de amortización de menos de un año”, comentó Shah.

Llevar la IA a la fabricación de vidrio

Existen más de 150 variables en el proceso de manufactura de vidrio y un pequeño cambio en cualquiera de las variables puede impactar al producto. Con la implementación de los sensores IoT y RTMI, Piramal Glass ahora puede monitorear casi todas esas variables en tiempo real. Hasta ahora, la compañía ha analizado más de 200 millones de puntos de datos provenientes de 4 mil sensores.

Desde adoptar tecnologías disruptivas como IoT e IA, a crear una cultura de agilidad y competencia, a medir los éxitos de la transformación digital con nuevos indicadores clave de desempeño, Piramal Glass es un Líder en transformación digital en todo sentido. Pero este es sólo el comienzo.

“Implementar los sensores IoT no fue la parte final del juego. Ellos sólo brindan datos, lo que haces con esos datos es la clave. Ahora nos encontramos en la fase de desarrollo de un Digital Twin para nuestras líneas de producción donde hemos implementado modelos de IA y aprendizaje automático a través de la plataforma Microsoft Cognitive Services. Esto nos permitirá predecir la eficiencia de producción, causas de defectos y calidad del producto, para cada lote, basados en los parámetros de entrada derivados de RTMI”, comentó Sheth.

“Microsoft está comprometido con el progreso tecnológico del sector manufacturero en India y ha realizado inversiones considerables para ayudar a impulsar la transformación digital a través de operaciones optimizadas, productos y servicios innovadores, clientes involucrados y empleados impulsados”, agregó Sreedharan.