Cómo construimos la fábrica temporal más eficiente hasta la fecha para la Feria de Hannover 2024

En la feria Hannover Messe de este año, celebrada en Hannover (Alemania), Tulip con Vention, Bannery Landing AI para crear la última edición de nuestra Pop-Up Factory, una de las favoritas del público, impulsada por Microsoft Azure. La Feria de Hannover es la feria industrial más grande del mundo, por lo que sabíamos que teníamos que crear una experiencia de gran calidad, al tiempo que nos asegurábamos de que el proceso de montaje fuera lo más eficiente posible para gestionar el enorme volumen de asistentes que esperábamos que visitaran la Factory.

Aprovechando el contenido modular de la Tulip como punto de partida, nuestro equipo creó un proceso de montaje totalmente digitalizado en tan solo unos días de desarrollo, lo que permitió a cientos de asistentes recorrer nuestra «Pop-Up Factory». Cada visitante pudo ponerse en la piel de un operario de primera línea y comprobar de primera mano cómo las herramientas digitales centradas en las personas pueden potenciar el trabajo de los empleados y hacer que los procesos sean más eficientes, todo ello mientras montaban su propio reloj de palabras, que pudieron llevarse a casa.

Hemos demostrado que, con una plataforma abierta y modulable y un enfoque de la digitalización centrado en las personas, es posible transformar radicalmente y para mejor la experiencia de los operarios de primera línea, y hacerlo con rapidez, sin necesidad de meses de desarrollo ni ciclos de pruebas. ¡Le mostraremos cómo hemos logrado esta hazaña por tercer año consecutivo y cómo hemos llevado nuestra experiencia «Pop-Up Factory» a un nuevo nivel con motivo de su primera aparición internacional en la Feria de Hannover!

Este año, nos hemos marcado tres objetivos principales para la Pop-Up Factory. En primer lugar: crear una experiencia de usuario totalmente intuitiva para reducir el tiempo de ciclo en comparación con la edición del año pasado y hacer de esta la Pop-Up Factory más eficiente hasta la fecha. En segundo lugar: aprovechar la arquitectura abierta Tulippara integrarse a la perfección con las mejores soluciones de visión artificial y automatización industrial de terceros. En tercer lugar, construirlo todo lo más rápido posible, esta vez aprovechando el contenido modular de nuestra biblioteca. Pero, ¿por qué construir una Pop-Up Factory en primer lugar?

Tradicionalmente, las soluciones MES han sido esenciales para gestionar y supervisar las operaciones en la planta de producción, pero la relevancia de esta categoría está disminuyendo gradualmente. El sector está evolucionando hacia sistemas más flexibles y modulares, capaces de adaptarse a las particularidades de cualquier proceso de producción, en lugar de obligar a los fabricantes a ajustar sus procesos a las limitaciones de las soluciones MES tradicionales y rígidas. Según Gartner, «Para 2025, al menos el 25 % de las aplicaciones de operaciones de fabricación utilizarán una arquitectura tecnológica modular, frente a menos del 2 % en 2022».

El abandono del modelo único de las soluciones MES tradicionales en favor de un marco más modular y adaptable exige sistemas que no solo sean flexibles en términos generales, sino que puedan personalizarse por completo para adaptarse a los procesos de fabricación individuales. Pero, ¿cómo se supone que los fabricantes deben crear una solución coherente a los problemas en la planta de producción cuando elegir el mejor software y hardware de su clase implica tener que integrar componentes tecnológicos dispares de distintos proveedores? ¿Y cómo pueden implementar estas soluciones rápidamente para reestructurar sus operaciones y evitar caer en la típica trampa del «purgatorio de los proyectos piloto»? Ahí es donde entra en juego nuestra Frontline Operations .

Nos hemos asociado con Banner, Landing AI y Vention para demostrar la rapidez con la que se Tulip utilizar Tulip para crear flujos de trabajo coherentes para los operadores de primera línea, que integran a la perfección el mejor software y hardware de su clase de diversos proveedores. La Pop-Up Factory de este año permitió a los asistentes a la Feria de Hannover experimentar lo que supone ser un operario de primera línea. Pudieron comprobar de primera mano cómo una Tulip les guiaba a lo largo del proceso de montaje de su propio reloj de palabras, al tiempo que recopilaba datos de producción importantes y verificaba su trabajo en busca de errores de forma simultánea. Siga leyendo para conocer los entresijos de cómo logramos exactamente esta hazaña.

Para la edición de este año de la Pop-Up Factory en la Feria de Hannover, hemos recuperado una Tulip clásica Tulip : la construcción de un reloj de palabras. El reloj de palabras, que los asistentes podían montar y llevarse a casa, se diseñó para que fuera fácil de construir y constaba de una placa de circuito impreso diseñada a medida, junto con una pila y componentes adicionales moldeados por inyección.

Para dar cabida a las enormes multitudes de la Feria de Hannover, sabíamos que tendríamos que dar un paso más y crear un flujo de trabajo que permitiera a los asistentes, sin ningún conocimiento previo del proceso de montaje, construir su propio reloj de palabras de principio a fin con rapidez. La experiencia del usuario debía ser totalmente intuitiva, y la aplicación debía evitar que se produjeran errores en su trabajo, al tiempo que fuera lo más eficiente posible para garantizar que todos se marcharan con un dispositivo en funcionamiento.

Un elemento fundamental de la experiencia general de los participantes fueron las estaciones de trabajo en las que cada asistente montó su reloj de sincronización. Nuestros requisitos incluían un área para montar el dispositivo, rieles DIN para fijar las cajas de piezas, una pantalla, cámaras de visión artificial y otros IIoT utilizados en el proceso de producción, así como canaletas para ocultar todo el cableado asociado. Las estaciones de trabajo también debían ser lo suficientemente robustas como para soportar a los casi 1000 asistentes que esperábamos que pasaran por la Pop-Up Factory durante la feria comercial de una semana de duración.

Para cumplir estos requisitos, recurrimos a Vention y a su MachineBuilder, lo que nos permitió crear y perfeccionar el diseño de las estaciones de montaje de Pop-Up Factory en tan solo unos minutos. Con miles de piezas modulares, herramientas de diseño 3D fáciles de usar y funciones de colaboración, MachineBuilder facilitó el diseño de bancos a medida que se ajustaran a nuestros requisitos específicos.

Vention facilitó enormemente el montaje de los bancos, gracias a las instrucciones generadas automáticamente para nuestro diseño personalizado y a los números de referencia grabados en cada componente. Una vez que tuvimos los bancos completamente montados con las herramientas incluidas, pasamos a instalar los IIoT y el resto del equipo necesario para poner en marcha la experiencia.

Nuestro diseño definitivo para la línea de producción de Pop-Up Factory consistía en cuatro puestos de trabajo idénticos, cada uno de los cuales incluía:

• Una pantalla para mostrar las instrucciones de trabajo

• Cinco contenedores para almacenar nuestro stock de piezas

• Cincoindicadores «pick-to-light » y sensores de interrupción de haz de luz Banner para guiar el proceso de preparación de pedidos

• Una báscula para ayudar a evitar errores en el proceso

• Una plantilla impresa en 3D para agilizar el montaje

• Un lector RFID y cuatro etiquetas RFID para cambiar fácilmente de idioma en la aplicación mediante Frontline Copilot™

• Una cámara estándar para escanear las acreditaciones de los asistentes y realizar controles de calidad con la ayuda de LandingLens, de LandingAI, y las funciones de visión artificial Tulip

• Unaluz Andon Banner para indicar el estado de la estación

• Un dispositivo Tulip Edge IO para conectar todos nuestros IIoT

Con nuestras estaciones de trabajo completamente equipadas, nuestra línea de producción de relojes de palabras estaba a punto de completarse.

Nuestra tarea final consistió en integrar los distintos componentes de hardware y software mediante una interfaz de usuario intuitiva que ayudara a los participantes a montar rápidamente su reloj de sincronización, al tiempo que se evitaban errores en el proceso de producción y se recopilaban datos importantes de la misma. Aprovechamos nuestra Frontline Operations para desarrollar una aplicación que guiara a los participantes a lo largo del proceso de producción, al tiempo que se integraba de forma nativa con los IIoT y los sistemas de terceros que necesitaríamos.

Tulip la única plataforma sin código dedicada a las operaciones, lo que significa que se diseñó desde el primer momento teniendo en cuenta las necesidades de los operadores e ingenieros de primera línea. Permite a los desarrolladores no profesionales crear soluciones potentes y centradas en las personas, como la que creamos para Pop-Up Factory, sin necesidad de saber programar.

Gracias a la facilidad de uso de nuestro editor de aplicaciones, junto con el repositorio denuestra Biblioteca—que se actualiza periódicamente— de aplicaciones, plantillas, conectores y mucho más, pudimos pasar de un concepto sobre el papel a una aplicación totalmente operativa en menos de una semana. En la práctica, esto significa que los usuarios pueden obtener un retorno de la inversión mucho más rápido en comparación con los enfoques de desarrollo tradicionales a la hora de crear e implementar nuevas soluciones en sus operaciones. En definitiva, ¡la aplicación que creamos para impulsar la Pop-Up Factory de este año se desarrolló en menos de una semana! Aunque ese tipo de rapidez pueda parecer poco realista para una línea de producción real, gracias a las plantillas de aplicaciones y al resto de contenido disponible en nuestra biblioteca, pudimos crear rápidamente una solución totalmente funcional.

En Hannover, hemos aprovechado Microsoft Azure alojar las aplicaciones que dan vida a Pop-Up Factory, así como el conjunto de herramientas de IA Microsoft Azure para impulsar nuestro conjunto de capacidades Frontline Copilot™. Tulip una plataforma independiente de la nube, lo que significa que los clientes que lo deseen pueden decidir si quieren que su espacio de trabajo se aloje en las plataformas de computación en la nube Microsoft Azure AmazonAWS.

Cuando se abrieron las puertas el primer día de la Feria de Hannover, los asistentes comenzaron a entrar en masa en los pabellones, y por fin llegó el momento de que la Pop-Up Factory cobrara vida. Sin embargo, a diferencia del típico operario de primera línea, que puede tener años de experiencia en una línea de producción concreta, nuestros «trabajadores» iban a entrar, en realidad, sin saber muy bien qué les esperaba.

Para garantizar que pudieran hacerlo bien a la primera y montar su reloj de palabras sin ningún defecto —todo ello sin dejar de lograr un tiempo de ciclo rápido—, sabíamos que teníamos que diseñar la experiencia de usuario más intuitiva de todas las Pop-Up Factory realizadas hasta la fecha. Para lograrlo, creamos una Tulip que guiara a cada participante a lo largo del proceso mediante instrucciones de trabajo digitales, al tiempo que realizaba controles de calidad en línea para verificar que cada paso se llevara a cabo correctamente. Así es como funcionaba:

Mientras los visitantes hacían cola para participar en la experiencia «Pop-Up Factory», utilizamos luces «andon» y un gran panel de control para mostrar el estado de cada una de las cuatro estaciones de trabajo, lo que nos permitió dirigir a los asistentes hacia una estación libre tan pronto como quedaba una disponible.

Mediante nuestras funciones nativas de visión artificial y una cámara instalada en la estación de trabajo, la aplicación ejecutada en cada estación de trabajo esperaba a que un asistente se acercara y escaneara su acreditación de la convención antes de comenzar a guiarle a través del proceso de montaje con instrucciones en pantalla. A lo largo de cada paso posterior del proceso de montaje, cada asistente era guiado por instrucciones de trabajo interactivas, mientras que la calidad de su trabajo era verificada mediante visión artificial y otros IIoT .

• Gracias a la traducción automática de la aplicación, impulsada por nuestro Frontline Copilot™, los asistentes también tuvieron la opción de cambiar a su idioma preferido —alemán, francés, húngaro o inglés— en cualquier momento durante la demostración. Mediante un lector RFID y cuatro etiquetas RFID diferentes (que representaban cuatro de los 29 idiomas compatibles), los asistentes solo tenían que escanear la etiqueta correspondiente al idioma deseado y la aplicación se traducía de inmediato.

• Una vez escaneado el número de acreditación, la aplicación pasaba automáticamente al primer paso, en el que se indicaba a los asistentes que cogieran una placa trasera para el reloj de palabras. Para facilitarles la selección del componente adecuado entre las múltiples cajas de piezas, integramos el sistema «pick-to-light» Banner, que iluminaba un indicador LED frente a la caja correcta para cada componente. La integración también utilizaba sus sensores de corte de haz para detectar en qué caja metía la mano el operario, lo que nos permitía confirmar que se habían seleccionado las piezas correctas. Cuando la aplicación detectaba que se había seleccionado la pieza correcta, mostraba una confirmación en pantalla para el operario antes de pasar automáticamente al siguiente paso. A diferencia de las versiones anteriores de la Pop-Up Factory, que requerían que los operarios pasaran de un paso a otro utilizando una pantalla táctil o un pedal, este año la navegación se automatizó por completo, lo que permitió un flujo de trabajo altamente eficiente.

• Este proceso de preparación de pedidos se repitió a continuación; en el segundo paso, el operario debía tomar una batería de un contenedor y un componente espaciador de otro. Una vez más, la aplicación señaló los componentes correctos mediante el sistema «pick-to-light» Bannery detectó de qué contenedor había tomado realmente el operario el componente, lo que nos permitió evitar errores en el proceso y proporcionar información visual inmediata. Una vez seleccionadas correctamente ambas piezas, la aplicación pasó automáticamente al siguiente paso sin necesidad de que el operario realizara ninguna acción adicional.

• Una vez seleccionadas las piezas, llegó el momento de iniciar el proceso de montaje. La aplicación mostraba instrucciones sobre los pasos a seguir, utilizando contenidos multimedia, como imágenes y animaciones, para facilitar la comprensión a los operarios. Con la ayuda de una plantilla impresa en 3D para alinear los componentes, los operarios montaban la placa trasera, la batería y el espaciador antes de pesar el subconjunto utilizando una báscula conectada a la aplicación. Al integrarse con la báscula, la aplicación podía verificar que los componentes de la placa trasera y el espaciador estuvieran presentes antes de pasar automáticamente al siguiente paso. Si faltaba alguno de los componentes y el peso se encontraba fuera de los límites esperados, la aplicación mostraba una advertencia indicando que la comprobación de peso había fallado, así como un indicador que mostraba la lectura actual de la báscula y el valor esperado.

• Dado que el peso de la batería era bastante reducido y se encontraba dentro del margen de error de la báscula, no podíamos utilizarla para detectar de forma fiable si estaba presente. Para resolver este problema, recurrimos a nuestro socio Landing AI y a sus capacidades de visión artificial LandingLens. Su sistema de indicaciones visuales nos facilitó el entrenamiento de un modelo de visión artificial adaptado a nuestra aplicación específica, sin necesidad de conocimientos de programación ni de ciencia de datos. Con solo un pequeño número de imágenes de entrenamiento, creamos un modelo para detectar si la batería estaba presente en el conjunto y correctamente instalada. Gracias al contenido de LandingAI disponible en la biblioteca, pudimos integrar el modelo que acabábamos de entrenar en nuestra aplicación, todo ello sin necesidad de código. Mediante el uso de una cámara estándar montada sobre la báscula, logramos detectar con éxito si la batería estaba instalada y proporcionar orientación al operador en caso de que el modelo detectara que faltaba.

• Una vez que la aplicación detectó que todas las piezas necesarias se habían montado correctamente, mostró un mensaje de confirmación antes de pasar automáticamente al siguiente paso: seleccionar la placa frontal del reloj de palabras. En este punto, se ofreció a los asistentes la opción de elegir el color del componente, ya fuera blanco o negro. Una vez más, mediante indicadores «pick-to-light» y sensores de interrupción de haz, la aplicación guiaba a los operarios hacia los componentes correctos y detectaba el color que acababan seleccionando, mostrando una confirmación en pantalla antes de continuar automáticamente.

• En la fase final del montaje, la aplicación proporcionaba instrucciones sobre cómo fijar la placa frontal al subconjunto y, una vez más, indicaba a los operarios que pesaran el reloj de palabras ya montado. Si no se superaba la prueba de peso, se mostraban automáticamente instrucciones que indicaban al operario que añadiera el componente que faltaba y volviera a pesarlo, mientras que, si la comprobación de peso era satisfactoria, se mostraba la confirmación final en pantalla.

• Una vez completada la etapa final de control de calidad, la aplicación mostró a los asistentes los datos recopilados durante el proceso de producción. Dado que ya habíamos solicitado a cada asistente que confirmara su identidad con una imagen de su acreditación en la etapa inicial, pudimos extraer sus nombres utilizando las funciones de reconocimiento óptico de caracteres (OCR) de Frontline Copilot™.Junto con su tiempo de ciclo, que la aplicación había estado midiendo, pudimos mostrar a cada asistente cómo se situaba en comparación con el resto de visitantes de la Pop-Up Factory.

Una vez finalizado el proceso de montaje y superados los controles de calidad, los asistentes pudieron llevarse a casa su nuevo reloj de palabras, con la seguridad de que funcionaría según lo previsto. Tras mantener la línea de producción en funcionamiento ininterrumpido durante cinco días seguidos en la conferencia, los datos recopilados mediante la aplicación revelaron que 895 personas habían pasado por la Pop-Up Factory, con un tiempo de ciclo medio de tan solo 2 minutos y 27 segundos.

Sin embargo, guiar a los asistentes en el montaje de su reloj fue solo una parte del proceso de producción. Mediante Tulip, creamos un conjunto de aplicaciones interconectadas que se utilizaron para obtener visibilidad del proceso y garantizar que la Pop-Up Factory funcionara de manera eficiente.

Una de las ventajas de utilizar Tulip para gestionar nuestra línea de producción fue que capturábamos automáticamente diversos datos cada vez que se completaba el proceso de montaje de los relojes de sala. Entre ellos figuraban el nombre de cada operario, el tiempo que tardaba en completar cada paso del proceso y el tiempo de ciclo total necesario para fabricar el reloj. Aprovechando nuestro intuitivo Editor de análisis, creamos una serie de análisis para mostrarlos en nuestro panel de control de visibilidad de la producción.

Gracias a los gráficos y análisis en tiempo real, este panel de control nos ayudó a comprender con mayor claridad la eficiencia con la que funcionaba la Pop-Up Factory. Una mitad del panel mostraba datos del proceso, incluyendo un historial de los tiempos de ciclo, el tiempo de ciclo medio y la desviación respecto al objetivo, así como un gráfico del tiempo de ciclo de cada una de las cuatro estaciones. Para hacer la experiencia más lúdica para los asistentes, también añadimos una tabla de clasificación con los 10 mejores tiempos de ciclo de ese día. La otra mitad del panel ofrecía una visión general del número de relojes fabricados ese día y en total, así como un historial del número de relojes fabricados cada hora.

El panel de control tenía una doble función, ya que también se utilizaba para mostrar de forma destacada el estado de cada puesto de trabajo y dirigir a los asistentes hacia aquellos que estaban disponibles. Mediante el uso de lógica condicional en cada aplicación, podíamos determinar si cada estación estaba en uso o no y, a continuación, mostrar esta información en el panel de control junto con el tiempo de ciclo actual de cada estación. Esta sencilla incorporación a nuestros paneles de control ayudó a guiar a los asistentes hacia la estación adecuada, garantizando que nuestro proceso de producción se desarrollara sin contratiempos a medida que los asistentes acudían en masa a la Pop-Up Factory.

El valor de paneles de control como estos quedó rápidamente patente durante la feria. A mitad del primer día, un vistazo a los datos del proceso dejó claro que nos quedaríamos sin componentes de relojes de sincronización mucho antes de que la feria concluyera al final de la semana. Esta información en tiempo real nos permitió gestionar los problemas de inventario racionando el número de personas que podían llevarse a casa sus relojes. Para el cuarto día, nos habíamos quedado con el número mínimo de componentes necesarios para seguir permitiendo a los asistentes disfrutar de la experiencia.

Aunque construir una línea de montaje totalmente digitalizada en menos de una semana pueda parecer algo imposible, hemos demostrado que, con herramientas de software industrial modulares, es totalmente factible. Y en el contexto económico actual, esta rápida generación de valor no es solo un lujo, sino una necesidad para las empresas que desean seguir siendo competitivas. Cuando surgen retos en la producción y los procesos cambian, la tecnología que sustenta sus operaciones debe ser capaz de adaptarse a ellos.

La Pop-Up Factory no solo sirvió como demostración pública de las capacidades Tulipcuando se integra en un ecosistema abierto con otras tecnologías, sino también como una forma de ponernos en el lugar de nuestros clientes y recordar de qué trata realmente la transformación digital. Esto es lo que hemos aprendido:

El valor de la combinabilidad

Para satisfacer el conjunto específico de requisitos de la Pop-Up Factory, el modelo único para todos de las soluciones MES tradicionales simplemente no era una opción. El enfoque modular que ofrece nuestra plataforma nos permitió crear una solución adaptada a las necesidades específicas de nuestra operación. En la práctica, esto significa que se pueden realizar cambios con rapidez y que los nuevos sistemas se pueden integrar fácilmente para satisfacer las demandas cambiantes de la producción, lo que permite mejorar la eficiencia y la agilidad. La adopción exitosa de un enfoque modular requiere algo más que una nueva arquitectura de software: los fabricantes también deben adoptar cambios en la cultura, la responsabilidad y el desarrollo.

Enfoque en el Frontline Operator

La transformación digital no puede llevarse a cabo con éxito mediante un enfoque puramente vertical. A la hora de implementar herramientas digitales en su empresa, deben tenerse en cuenta, ante todo, las necesidades y preocupaciones de sus operarios de primera línea. Aunque Tulip diseñó desde cero para facilitar la creación de interfaces altamente visuales e intuitivas para la planta de producción, este año hemos prestado especial atención a la experiencia de usuario de nuestra aplicación y nos hemos asegurado de que fuera lo más fluida posible. Al implementar instrucciones de trabajo totalmente reactivas que avanzaban de un paso a otro sin la intervención del operario y al añadir la posibilidad de cambiar fácilmente al idioma de su elección, por ejemplo, mejoramos la experiencia del operario y también contribuimos a reducir los tiempos de ciclo para dar cabida a la multitud de asistentes.

Aproveche las ventajas del ecosistema abierto

Gracias a la arquitectura abierta Tulip, todo —desde los sistemas «andon» y «pick-to-light» hasta la visión artificial y las herramientas de inteligencia empresarial— se integró con total sencillez. El cambio hacia arquitecturas digitales abiertas e interoperables supone un cambio significativo con respecto a la era de los sistemas propietarios y cerrados que en su día dominaron la industria manufacturera. Este enfoque de ecosistema abierto le permite construir su pila tecnológica de fabricación en torno a las mejores soluciones de su clase sin quedar atado a un único proveedor, lo que garantiza que su negocio pueda seguir siendo adaptable y esté preparado para el futuro.