La transformación digital en el sector de las ciencias de la vida

La oportunidad de transformar las operaciones del sector de las ciencias de la vida gracias a la Industria 4.0 ya está aquí; sin embargo, los enfoques tradicionales de digitalización no logran ayudar a las empresas a dar los primeros pasos, adaptarse a los cambios y mejorar de forma continua. En consecuencia, estos enfoques no han cumplido sus promesas de respaldar iniciativas relacionadas con la agilidad, el cumplimiento normativo, la calidad, la competitividad y el volumen.

En esta guía, analizaremos las limitaciones actuales de las soluciones tradicionales y destacaremos los nuevos enfoques que han adoptado las organizaciones del sector de las ciencias de la vida para abordar la transformación digital. Examinaremos el cambio de paradigma de un enfoque descendente a uno ascendente, y cómo la democratización de las tecnologías digitales ha ayudado a las empresas a adoptar esta transformación con facilidad.

En primer lugar, comparemos cómo es el calendario de producción en un entorno no digital frente a uno digital.

Tomemos como ejemplo un problema habitual en las oficinas. He aquí un reto al que se enfrenta una oficina típica de unas 80 personas, en la que solo hay dos aseos. La decepción de dirigirse a los aseos y descubrir que ambos están ocupados es algo habitual y, en consecuencia, las idas y venidas y las colas provocan ineficiencias. Para empeorar las cosas, los aseos están situados en un pasillo apartado, lo que dificulta saber si están libres.

Así pues, en el marco de un hackatón, a dos ingenieros se les ocurrió la idea de instalar dos IIoT junto a las puertas y hacer un seguimiento de su disponibilidad mediante una pasarela de E/S. A continuación, los ingenieros conectaron esta pasarela a una Tulip (llamada Toilep) y transmitieron la información a Slack, donde los usuarios podían pedirle a un bot que les facilitara la información más precisa y en tiempo real sobre la disponibilidad de los aseos directamente desde sus puestos de trabajo.

¿Y por qué este ejemplo?

Podría pensarse que se trata simplemente de otro problema trivial de oficina, pero, de hecho, es muy similar al tipo de problemas a los que se enfrentan los fabricantes a la hora de planificar y programar la producción.

Si consideramos que ir al baño es un trabajo y que el baño en sí es el lugar donde se realiza dicho trabajo, cabría pensar que la forma más eficiente de planificar las visitas al baño sería crear una hoja de Excel en la que se asignara a cada persona un intervalo de tiempo. ¿No es así?

Bueno… no del todo. Lo que este sistema da por sentado es un mundo muy estático en el que no hay variabilidad, ni acontecimientos inesperados, ni ningún tipo de desperdicio. Y eso, sencillamente, no es así en el sector manufacturero. Los procesos de producción están plagados de variaciones y cambios frecuentes.

En un proceso de producción típico, los miembros del equipo pueden adelantar, cancelar o posponer el trabajo programado, lo que significa que el equipo no utilizado (o, en este ejemplo, el baño desocupado) puede quedar disponible para que lo utilice otra persona. Por lo tanto, aumentar la flexibilidad y la visibilidad de la planificación y la programación de la producción es fundamental para llevar a cabo una operación ágil.

¿Cómo se logra, pues, este cambio en la transformación digital? Para comprender qué cambios culturales y tecnológicos exige esta transformación, analicemos primero este cambio de paradigma desde una perspectiva ascendente.

Siguiendo el ejemplo anterior, un enfoque descendente consistiría en utilizar hojas de Excel para asignar los turnos de uso del baño, mientras que el enfoque ascendente consistiría en utilizar la aplicación Toilep. Cuando la planificación la inician quienes llevan a cabo la acción, se considera un enfoque ascendente.

A continuación se exponen las diferencias entre los dos sistemas de control (control jerárquico frente a control emergente).

Enfoque tradicional descendente

Los sistemas tradicionales de planificación y la logística de producción adoptan un enfoque descendente (jerárquico). Este enfoque desglosa el proceso de producción en aplicaciones, controles y dispositivos. Por ejemplo, la norma ISA 95, de uso generalizado, es un enfoque centrado en los procesos que se basa en el control descendente. Introduce datos maestros en los sistemas de producción para definir el funcionamiento de los procesos, como los procesos empresariales y los procesos de fábrica. No tiene en cuenta la perspectiva humana.

En el enfoque descendente, se parte del supuesto de que la forma en que se diseña el trabajo se mantiene tal cual. Dado que el sistema es muy rígido, rara vez se revoca la decisión tomada al respecto.

El enfoque ascendente en la era de la Industria 4.0

En el contexto de la Industria 4.0, el trabajo se aborda desde una perspectiva ascendente, un concepto de control emergente. La aparición del IoT Internet de las cosas) ha dotado a personas y máquinas de la capacidad de interactuar en los niveles más básicos, lo que permite que las plantas de producción funcionen con un sistema más ágil.

Este modelo abandona las jerarquías tradicionales y se aleja del ISA 95. En lugar de imponer desde arriba cómo debe gestionarse la producción, son los datos recopilados a través de IoT y los trabajadores de la planta de producción los que determinan cómo debe planificarse y ajustarse la producción.

«EL ENFOQUE DE ABAJO HACIA ARRIBA HA LLEGADO PARA QUEDARSE, Y EL DE ARRIBA HACIA ABAJO NO»

Somos conscientes de que se trata de una afirmación contundente. Sin embargo, la norma ISA 95 no es un modelo válido en esta nueva era de la fabricación.

Con un enfoque más centrado en las personas, podemos dejar de lado los procesos y centrarnos más en lo que hacen los trabajadores en el entorno de la planta de producción. La era de la Industria 4.0 consiste en capacitar a los trabajadores y operarios de la planta para que utilicen las tecnologías digitales, lo que constituirá la fuente de la productividad. Es la única forma de mantener la agilidad en entornos de fabricación cada vez más turbulentos y competitivos.

La Industria 4.0 y Pharma 4.0 prometen un aumento de la productividad de un orden de magnitud. Ayudan a los fabricantes a trabajar más rápido, con mayor agilidad y mejor, además de con una calidad superior, todo ello en un orden de magnitud. Gracias a los sistemas conectados, la Industria 4.0 impulsa un crecimiento exponencial de la eficiencia productiva en un breve periodo de tiempo.

Aunque la adopción de la Industria 4.0 conlleva riesgos, las ventajas de una transformación digital satisfactoria permiten que su sistema avance más rápido que nunca. Por lo tanto, es importante evaluar qué capacidades digitales tendrían un mayor impacto en el negocio y comenzar por oportunidades de bajo riesgo y alto crecimiento.

Como se observa en el gráfico, cuanto más se avanza en el proceso de transformación digital, más exponencial se vuelve el crecimiento de la productividad.

Para sacar el máximo partido al riesgo asumido, las empresas deben identificar en primer lugar qué capacidades digitales les reportarían el mayor rendimiento. Y, para ello, deben determinar en qué punto del ciclo de vida de producción actual se encuentran.

¿Qué capacidades digitales necesita?

Antes de poder determinar con certeza qué capacidades digitales impulsarán el crecimiento de la productividad, debemos evaluar el tipo de fabricación con el que contamos actualmente. De este modo, podremos valorar adecuadamente cómo se pueden aplicar las tecnologías digitales para respaldar el modelo de negocio y avanzar hacia un modelo de bajo riesgo y alto crecimiento.

Una forma de hacerlo es mediante el enfoque del ciclo de vida. Por ejemplo, si su planta incorpora nueva tecnología —como la introducción de la nueva vacuna contra la COVID-19 en la línea de producción—, lo más probable es que se encuentre en la fase de agilidad. Necesita contar con un modelo de proceso adaptable que le ayude a integrar nuevas tecnologías en el marco existente.

El gráfico anterior resume cinco capacidades digitales diferentes según el ciclo de vida de la producción.

Siguiendo el enfoque ágil (modelo de proceso adaptable), el ciclo se desarrolla en el siguiente orden:

• cumplir con los requisitos para obtener una licencia (calidad constante de la documentación)
• control de calidad (calidad constante del producto)
• ampliar la escala y aumentar el volumen de producción ( satisfacer la demanda del mercado)
• mantener la competitividad para producir más (coste óptimo de los productos vendidos)

En función de la etapa actual del ciclo de vida de su empresa, podrá determinar qué capacidades digitales necesita en este momento para maximizar su productividad.

Cuando hablamos con distintos responsables de planta sobre la situación actual de sus plantas de producción, siempre se reduce a una serie de pequeños retos que, en conjunto, contribuyen a aumentar la productividad general de la planta. Por ejemplo, es posible que el segundo turno no sea tan productivo como el primero, que haya cierta variabilidad en los materiales o que una máquina fundamental no esté correctamente configurada debido a la falta de piezas.

Una serie de pequeños problemas que, en apariencia, tienen un impacto menor en el proceso de producción global suelen tener su origen en varios aspectos críticos que es necesario diagnosticar de forma exhaustiva.

Una vez identificados estos pequeños problemas, los fabricantes pueden establecer un orden de prioridad entre los retos que desean abordar en primer lugar, en función de sus objetivos empresariales. Y, basándose en esa lista de prioridades, se puede configurar una aplicación de fabricación para dar respuesta a necesidades específicas y a las causas fundamentales de los problemas.

Lo más importante que hay que tener en cuenta en este cambio de paradigma es que la transformación digital no requiere la modificación ni la sustitución de las máquinas, herramientas y sistemas existentes. Los fabricantes pueden ir incorporándose al plan de forma gradual, empezar a identificar dónde residen los problemas y comenzar a aplicar las tecnologías digitales de manera que sirvan de apoyo a los operarios y les proporcionen los datos que necesitan para alcanzar ese salto cualitativo en la productividad.

Además del enfoque ascendente, otro factor clave en la Industria 4.0 es este concepto de democratización de las tecnologías digitales. Esto significa que las tecnologías digitales son accesibles para todos los trabajadores de la planta de producción, y no solo en el sentido de que están disponibles. Son fáciles de aprender y utilizar para todos.

Gracias a la democratización de las tecnologías digitales, los operadores pueden gestionar actividades y procesos mediante una interfaz intuitiva que está conectada con el mundo físico que les rodea. Esto difiere de los sistemas de fabricación tradicionales, en los que solo las personas con conocimientos avanzados podían operar y gestionar los procesos.

Utilicemos un objeto cotidiano y común a modo de comparación. La democratización de la tecnología digital en la industria manufacturera es un concepto similar al uso de un teléfono móvil. No es necesario ser un experto en software ni un técnico en telefonía móvil para utilizar uno. Un teléfono móvil moderno puede ser muy complejo y avanzado en cuanto a su diseño, pero prácticamente cualquiera puede aprender a utilizarlo en un par de minutos. Con las funciones más recientes, los teléfonos se han democratizado lo suficiente como para que los usuarios comunes puedan programarlos para que activen acciones como encender las luces al atardecer. Hace tan solo 10 años, una activación personalizada como esta habría requerido un nivel muy alto de habilidad y experiencia en automatización.

La fabricación digital se centra en las personas

En la Industria 3.0 tradicional, el enfoque consistía en dejar de lado a las personas y centrarse en la automatización de los procesos y las máquinas. Los trabajadores de planta se veían obligados a utilizar la tecnología tal y como estaba, de ahí que se denominara «enfoque descendente». Esto obligó a muchas plantas de producción a adaptar sus procesos para ajustarse a los sistemas definidos en un nivel superior.

En la Industria 4.0, esto es impensable. La evolución tecnológica ha dado paso a un software de fabricación que se adapta a las personas y a los procesos. Ya no se trata de analizar primero el proceso y determinar qué herramienta puede utilizarse para respaldar las distintas fases del mismo.

En esta nueva era, los problemas se abordan desde la perspectiva de los trabajadores de planta y del entorno en el que operan. Se trata de comprender los casos de uso individuales y los retos cotidianos, y de ayudar a los operadores y trabajadores a crear soluciones de aplicaciones que se interconecten con otros dispositivos. El hecho de que los datos estén en manos de los operadores y trabajadores permite un proceso de producción más flexible y ágil.

Si le interesa saber cómo Tulip ayudar a su planta de producción a adoptar un enfoque de fabricación más centrado en las personas, póngase en contacto con nosotros hoy mismo.