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Un sistema IIoT simple sirve de base a la metodología optimizada para un fabricante de productos de cuidado personal

Los iPads y los informes de datos básicos redujeron a la mitad los tiempos de cambio de línea

7 de abril de 2023 – ¿Alguna vez te has preguntado quién fabrica esos tubos de bálsamo labial que los dentistas te dan en bolsas de regalo después de la limpieza? Conoce al fabricante por contrato de productos de cudado personal Raining Rose.

«Me han dicho que el principal consumidor de bálsamo labial, que es lo que más producimos, son los consultorios dentales. Consumen más bálsamo labial que cualquier otro lugar en los Estados Unidos», dice Kyle Hach, Director de Operaciones.

También es posible que hayas pasado junto a bálsamos labiales, cremas de afeitar, lociones y geles para baño de marcas de tiendas en Target, CVS, Walgreens y Whole Foods que también fueron fabricados por Raining Rose en su planta de Cedar Rapids, Iowa.

La clave para la rentabilidad y el éxito en la fabricación por contrato es la flexibilidad. La velocidad de cambio de línea es particularmente importante. Los ajustes de formato, los nuevos efectores finales en los robots, el cambio de accesorios y herramientas y los posibles desgloses completos de productos como lociones o jabones corporales se suman a largos periodos sin flujo de producto en las líneas.

La planta de Cedar Rapids cuenta con dos docenas de tanques de mezcla para fabricar el producto, docenas de líneas de llenado que funcionan con varios tamaños de tubos, envases alveolados y contenedores, y 20 etiquetadoras. Las líneas de bálsamo labial cambian más de dos o tres veces al día en promedio, de cuatro a cinco veces cuando se procesan lotes más pequeños. Algunas etiquetadoras cambian más de 40 a 50 veces al día, hasta 70 a 80 veces cuando se procesan lotes más pequeños.

La fabricación de varios productos con cambios de línea constantes genera una complejidad que Raining Rose debe controlar para cumplir con las regulaciones de la FDA.

Desde la creación de la empresa, la dirección ha buscado formas de digitalizar esos datos. Tuvieron que pasar cuatro intentos antes de que Raining Rose encontrara un sistema que redujera los cambios, aumentara la producción por hora y, finalmente, permitiera a la empresa deshacerse de los sistemas basados en papel.

Si al principio no tienes éxito con IoT…

El primer intento de digitalización de la empresa, introduciendo manualmente los datos de los registros en papel en hojas de cálculo de Excel, comenzó a mediados de la década de 2000. En 2013, Raining Rose agregó computadoras en algunos lugares de la planta y los operadores ingresaban información en Microsoft Access. Solo unas pocas personas tenían acceso a los datos en la unidad final, y fue difícil analizar la producción.

Luego, la empresa probó un sistema basado en IoT con sensores en las líneas y tableros de visualización sobre las máquinas que realizaban el seguimiento del rendimiento en tiempo real. Los operadores registraron las explicaciones de los eventos de tiempo de inactividad escaneando los códigos de error impresos en papel. Esto creó visibilidad en las líneas para realizar un seguimiento de la disponibilidad y el rendimiento con respecto a los objetivos de producción, pero solo para los lotes en proceso. Y, de nuevo, solo unas pocas personas tenían acceso a los datos en la unidad final.

«Resultaba engorroso tratar de obtener informes semanales o mensuales. Era difícil tomar la información y analizarla, que es de lo que se trata al tenerla en las líneas, que tengas datos que puedas analizar», dice Hach.

El sistema Redzone actualmente empleado por Raining Rose extrae datos de sensores ópticos instalados en las líneas y directamente de los PLCs en la planta para generar conteos. Si los PLCs no se activan o los objetos no pasan por el sensor óptico dentro de un determinado periodo de tiempo, el software registra el retraso como un evento de tiempo de inactividad.

Cada línea tiene un iPad asignado. Los operadores anotan los eventos de tiempo de inactividad, seleccionando en el panel de control del software los códigos de error preestablecidos y pueden enviar la información a los gerentes de calidad o a los técnicos de mantenimiento para solicitar ayuda. Los operadores no pueden cerrar sus turnos hasta haber contabilizado todos los eventos de tiempo de inactividad.

Los operadores pueden acceder a los datos capturados en la nube desde iPads y PC. Cualquier persona con acceso al sistema puede ver en tiempo real lo que está sucediendo con cualquier máquina. Los operadores pueden ver el rendimiento actual en comparación con los objetivos diarios y verificar los registros de mantenimiento de los turnos anteriores.

La mayoría de los empleados de Raining Rose aceptaron inmediatamente el sistema, disfrutando de la facilidad de uso y la claridad de la información en comparación con los intentos de digitalización anteriores. Para los empleados que aún lidian con procesos basados en papel, deshacerse de los formularios logró la aprobación instantánea.

«Las personas odian los formularios. Y luego tener que recordar que deben completar los formularios. Y ahora, con este sistema, todo eso está automatizado. No tienen que pensar en cuándo tienen que hacerlo», dice Hach.

Sin embargo, se necesitaron dos o tres meses para adaptar el sistema a las necesidades específicas del departamento de etiquetado, un proceso que dependía en gran medida de la colaboración entre los operadores y Redzone.

Los operadores de la sala de mezcla preparan nuevos lotes de producto para su entrega a las líneas de llenado. Antes, sólo sabían que había llegado el momento de preparar un nuevo lote cuando salían a la planta y preguntaban o cuando los operadores de la línea de llenado se dirigían a la sala de mezcla y solicitaban más material. Los operadores de línea más nuevos podían no darse cuenta de la duración de un trabajo y solicitar nuevos lotes a su debido tiempo, o alguien podía tomarse un descanso para comer en un momento inoportuno y olvidarse de informar a la sala de lotes para que prepararan más material, lo que generaba inconsistencias.

Ahora, los tableros de la sala de mezcla muestran todas las líneas de llenado que se están procesando actualmente con el tiempo estimado de finalización de cada trabajo. El software Redzone calcula el objetivo de rendimiento establecido para el trabajo en comparación con el número total de unidades a completar para ese trabajo.

«Ahora se confía en los datos para saber cuánto tiempo queda [en un trabajo de llenado] en lugar de confiar en una persona, con la esperanza de que supiera o recordara cuánto tiempo le iba a tomar», dice Hach.

Raining Rose también utiliza el software para evitar el «desperdicio», es decir, llenar un contenedor con más material del deseado o necesario. Antes los operadores registraban a mano las mediciones del peso de llenado.

«La capacidad de administrar y comunicar los objetivos de peso de llenado, junto con los límites de nivel superior e inferior, era bastante difícil, por lo que la gestión de nuestros pesos de llenado y el desperdicio era deficiente», dice Hach.

Ahora, las básculas Bluetooth se conectan a los iPads y transfieren automáticamente los datos de medición de peso al software Redzone. Si una medición es demasiado baja o demasiado alta, los supervisores reciben una notificación automática de la prueba fallida.  Para algunos productos, Raining Rose redujo el desperdicio a la mitad.

El acceso completo a los datos significa que no hay secretos

Cualquiera con acceso al sistema Redzone puede ver datos de producción desde que el sistema se puso en línea por primera vez en 2019.

«Desde una perspectiva de fabricación, desde cualquier perspectiva de negocio, lo que estás tratando de crear es visibilidad y transparencia en toda la organización, ¿cierto? Cuanto más puedan entender las personas cómo se están desempeñando en el trabajo, ya sea que estén ganando o perdiendo, por lo general se irán sabiendo que está bien, que tuvieron un buen día o un mal día, o que se sintieron bien con la forma en que se desempeñaron, o esto es lo que pueden hacer de manera diferente para tratar de desempeñarse mejor mañana», dice Hach.

Los datos también se incluyen en el software de visualización de datos Tableau, que genera informes automatizados, con una interfaz variable basada en la forma en que Raining Rose elige crear y usar los informes.

«Nos fijamos en la disponibilidad, en la OEE, en la eficiencia de la mano de obra, en los pesos de llenado… cualquier persona de la organización puede suscribirse a ese informe y consultarlo con la frecuencia que desee», dice Hach.

Analizar los tiempos promedio de cambio de línea le permite a Raining Rose establecer estándares. Cuando un operador hace clic en «cambio de línea» en la interfaz de usuario del software, aparece un temporizador de 30 minutos. Las expectativas son claras. Depende de la gerencia comunicar a los operadores cómo se llegó al tiempo de cambio de línea esperado, lo que se reduce a los datos y al seguimiento.

«Si estoy haciendo un seguimiento de mi tiempo de inactividad en papel, hacer una tendencia es casi imposible. La mayoría de las empresas no dedican el tiempo o el trabajo a realizar un seguimiento de esa información porque es costoso. A menos que tengas una cantidad increíble de demanda en esa máquina y sepas que necesitas sacarle todo el partido, ¿qué te impulsa [a rastrear esa información], verdad?», dice Hach.

Hach no necesita bajar a la planta y hablar con un operador o consultar registros en papel para ver si los operadores cumplen con los objetivos de tiempo de cambio de línea. En su lugar, Hach puede realizar un informe.

«Si el cambio de línea ocurriera a las tres de la mañana, confiaría en que ese operador o ese líder o supervisor comunicara: ‘Oye, nuestro tiempo de cambio de línea duró 20 minutos más de lo que debería haber durado’… Confías en que se produzca esa comunicación. Y si lo vuelven a hacer al día siguiente, y dura 30 minutos más de lo que debería haber durado, ¿cuánto están presionando para impulsar esa mejora?», dice Hach.

El seguimiento de los datos también le permite a Raining Rose observar a los operadores responsables de establecer esas expectativas, observar cómo realizan las operaciones y establecer las mejores prácticas.

«Todavía se necesita intervención humana para lograr eso en todos los turnos para asegurarse de que están rindiendo al más alto nivel, pero la visibilidad y la capacidad de identificar, ‘Oye, el primer turno lo está haciendo realmente bien. Veamos que están haciendo de manera diferente a los demás'».

No te apoyes en el software

Con el software en funcionamiento, los tiempos de cambio de línea se redujeron a la mitad, la OEE aumentó 20 puntos y la producción de unidades por hora aumentó un 20%.

Hach advierte que no se debe atribuir el éxito al propio software. El fácil acceso a los datos le dice a una empresa qué debe cambiar, pero no cómo cambiarlo. Esa sigue siendo (hasta ahora) competencia exclusiva de los seres humanos.

«El software como herramienta, además de usar las reuniones Kaizen como una herramienta de metodología optimizada, esas cosas combinadas, [así es] como pudimos reducir nuestros cambios de línea en un 50%», dice Hach.