No es necesario comprar una máquina para poder utilizarla: La digitalización está haciendo posibles nuevos modelos de negocio basados en el intercambio automatizado de datos. Expertos de la ciencia y la industria están aclarando las condiciones que deben cumplirse para que estos modelos de negocio sean económica y técnicamente viables en el proyecto de investigación a gran escala "X-Forge".
La digitalización no sólo ha cambiado la forma en que las empresas manufactureras producen sus bienes. Las relaciones comerciales que las empresas establecen entre sí también han cambiado en el transcurso de la cuarta revolución industrial. La rígida cadena de valor se ha convertido en una red de valor flexible que ya no reconoce procesos fijos y cuyos actores cambian constantemente. Esta compleja interacción recuerda a un ecosistema natural formado por animales, plantas y microorganismos, razón por la cual los expertos también se refieren a una red de creación de valor como ecosistema digital.
Un ecosistema digital se mantiene en funcionamiento gracias al intercambio automatizado de datos entre todos los actores. Y este intercambio constante permite nuevos modelos de negocio basados en datos en los que los fabricantes no solo se convierten en proveedores de servicios, sino que todos los procesos de una fábrica también pueden entenderse como servicios individuales: Todo como servicio (XaaS). En el proyecto de investigación a gran escala X-Forge, expertos de la investigación y la industria están investigando algunos de estos nuevos modelos de negocio y aclarando qué datos deben recopilarse e intercambiarse para ello y cómo puede implementarse técnicamente esta transferencia de datos.
X-Forge se divide en cuatro proyectos de consorcio. El Instituto Fraunhofer de Ingeniería de Fabricación y Automatización IPA participa en todos ellos:
Cuando la cepilladora envía una factura
La industria maderera de Baden-Württemberg está formada principalmente por pequeñas y medianas empresas familiares. A menudo les resulta muy difícil permitirse los elevados costes de adquisición de nuevas máquinas de alta tecnología. Por ello, prefieren mantener la maquinaria que ya tienen, retrasar las inversiones durante años y arriesgarse a quedarse rezagados con respecto a sus competidores. Una posible solución: el pago por uso. Las máquinas para trabajar la madera siguen siendo propiedad del fabricante, mientras que las carpinterías y fábricas de muebles pagan mensualmente por su uso.
Investigadores dirigidos por Oliver Schöllhammer, jefe del departamento de Estrategia Corporativa y Desarrollo de Fraunhofer IPA, están investigando actualmente cómo debe diseñarse un modelo de negocio basado en el uso de forma que resulte igualmente atractivo para fabricantes y usuarios en el proyecto de consorcio "Wood Working as a Service" (WOODaaS). La cuestión central aquí es: ¿qué se factura a final de mes y cómo funcionan la facturación y el pago? Para aclarar esto, Schöllhammer y su equipo tienen que averiguar si los datos generados por los sensores de las cepilladoras y moldureras existentes son suficientes para el nuevo modelo de negocio y qué datos adicionales puede ser necesario recopilar. En última instancia, las facturas, los pagos y los procesos de mantenimiento se activarán automáticamente.
Además de Fraunhofer IPA, en el proyecto de consorcio también participan la empresa de ingeniería mecánica Michael Weinig AG de Tauberbischofsheim (líder del consorcio), la empresa de ingeniería Roth GmbH & Co. KG de Billigheim y Hogra-Holz GmbH de Limbach, en el distrito de Neckar-Odenwald. El Ministerio de Economía, Trabajo y Turismo de Baden-Wurtemberg financia WOODaaS con casi 2,3 millones de euros del programa de financiación InvestBW.
El centro de mecanizado, que se configura
En la competencia internacional, los fabricantes por encargo y los proveedores del sector metalúrgico están sometidos a una enorme presión de precios. Por ello, necesitan utilizar sus máquinas de corte de forma eficaz, es decir, a ser posible las 24 horas del día, con una calidad de proceso y producción elevada y constante y a bajo coste, incluso para lotes pequeños y piezas individuales. Esto también debería ser posible gracias a un modelo de negocio basado en la utilización: en el futuro, los fabricantes y proveedores por contrato ya no tendrán que comprar máquinas caras. En su lugar, pagarán por un paquete compuesto por máquinas herramienta, herramientas de corte y servicios informáticos.
Además de los procesos de pago y mantenimiento activados automáticamente, estos últimos también deberían constar de algoritmos inteligentes que intervengan de forma autónoma en el proceso de mecanizado y mejoren los parámetros del proceso durante su funcionamiento. El objetivo es evitar el desgaste excesivo y los daños en los componentes. "Los maquinistas ya no tendrán que pelearse con los ajustes de la máquina ni encargar a proveedores de servicios externos la optimización de sus procesos de producción", afirma el científico Schöllhammer, de Fraunhofer IPA. Schöllhammer y su equipo quieren conseguirlo combinando los datos de proceso y producción, que antes estaban disponibles por separado, y haciéndolos accesibles a un algoritmo de autoaprendizaje.
Además de Fraunhofer IPA, en el proyecto de consorcio "Productivity as a Service" (PRODaaS) también participan Karl Walter Formen- und Kokillenbau GmbH & Co. KG de Göppingen, el fabricante de sensores Blum-Novotest GmbH de Grünkraut, en el distrito de Ravensburg, el fabricante de maquinaria F. Zimmermann GmbH de Neuhausen auf den Fildern, el fabricante de herramientas MAPAL Dr. Kress KG (líder del consorcio) y el proveedor de plataformas c-Com GmbH (ambos de Aalen). El Ministerio de Economía, Trabajo y Turismo de Baden-Wurtemberg financia PRODaaS con unos tres millones de euros del programa de financiación InvestBW.
El sistema de accionamiento que da consejos para mejorar la calidad del producto
A la mayoría de las empresas les resulta cada vez más difícil identificar y aplicar el potencial de optimización de sus propios productos o procesos de fabricación. Sin embargo, gracias a la digitalización, surgen constantemente nuevos enfoques que pueden utilizarse para lograr nuevas optimizaciones. En el proyecto de consorcio "Product Life Cycle Enrichment as a Service" (PLCEaaS), Paul Thieme y sus colegas del centro de competencia DigITools de Fraunhofer IPA quieren recopilar todos los datos generados por WITTENSTEIN SE durante todo el ciclo de vida de un sistema de accionamiento en un punto central y hacerlos accesibles.
Este punto central es el llamado shell de administración, que almacena todos los datos relevantes de forma organizada como un archivo digital, empezando por la producción de las piezas individuales, pasando por el montaje y la entrega del sistema de accionamiento acabado, hasta la fase de uso con todos sus fallos, tiempos de inactividad, reclamaciones por daños y procesos de reparación y mantenimiento. Estos datos pueden procesarse y analizarse mediante un conjunto de herramientas analíticas fáciles de usar. "Este enfoque puede servir para mucho más que el mantenimiento predictivo", afirma Thieme. "También proporciona información sobre cómo el sistema de accionamiento puede utilizarse de una manera más eficiente en cuanto a recursos y muestra al fabricante cómo mejorar aún más la calidad del producto."
Además de Fraunhofer IPA y WITTENSTEIN SE de Igersheim (líder del consorcio), ASCon Systems Holding GmbH y TruPhysics GmbH (ambas de Stuttgart) también participan en el proyecto del consorcio PLCEaaS. El Ministerio de Economía, Trabajo y Turismo de Baden-Wurtemberg apoya a PLCEaaS con unos dos millones de euros del programa de financiación InvestBW.
Una nave industrial llena de servicios
Los socios del proyecto van un paso más allá en el proyecto de consorcio "Fábrica inteligente como servicio" (FABaaS). No es el funcionamiento de una sola máquina o el ciclo de vida de un producto específico lo que se está desarrollando en un modelo de negocio basado en el uso, sino todo el proceso de principio a fin en una empresa de fabricación: desde el pedido y la producción hasta la entrega y el pago. "Poner las ventas, la logística y el procesamiento de pagos en manos de proveedores de servicios externos es una práctica habitual desde hace mucho tiempo", explica Anja Reuter, del centro de competencia DigITools de Fraunhofer IPA. "Pero dividir todo lo que ocurre en el taller en servicios individuales reservables de proveedores externos es un nuevo enfoque de la producción que solo es posible gracias a la digitalización."
Pero, ¿hasta qué punto es rentable para todos los implicados esa producción a partir de servicios bien orquestados? ¿Qué datos hay que recopilar e intercambiar? ¿Qué datos pueden intercambiarse sin infringir la legislación vigente? ¿Qué requisitos técnicos deben cumplir las máquinas individuales y cómo se estructura la arquitectura informática? Reuter y sus socios de proyecto están aclarando todas estas cuestiones en el proyecto de consorcio FABaaS y finalmente implementando servicios individuales a modo de ejemplo.
Además de Fraunhofer IPA, en FABaaS también participan el Instituto Fraunhofer de Ingeniería Industrial IAO, TRUMPF Werkzeugmaschinen GmbH & Co. KG de Ditzingen (líder del consorcio), los dos proveedores de software Heidelberg Mobil International GmbH y XETICS GmbH de Stuttgart, los dos fabricantes de sensores SICK AG de Waldkirch y Kinemic GmbH de Karlsruhe, el fabricante de tecnología de vacío J. Schmalz GmbH de Glatten, STOPA Anlagenbau GmbH de Achern, ACD Elektronik GmbH de Achstetten en el distrito de Biberach y la consultora internacional de gestión umlaut SE. El Ministerio de Economía, Trabajo y Turismo de Baden-Wurtemberg apoya a FABaaS con casi cinco millones de euros del programa de financiación InvestBW.
