IMPLANTACIÓN PROGRESIVA DE LA I4.0 EN LAS PYMES TRANSFORMADORAS DE PLÁSTICOS Y COMPOSITES (2018 – 2019)

 

 

 

ANTECEDENTES

Durante los últimos años, la UE y especialmente los países centroeuropeos, han desarrollado una estrategia de refuerzo a la industria actual, a la economía y a la mejora de la calidad de vida de sus habitantes, denominada Industria 4.0 (I4.0), o también denominada fábricas del futuro, donde se desarrollan las más avanzadas tecnologías en multitud de campos, y principalmente orientada a la gran industria manufacturera.

En este marco, en los objetivos generales que ha definido la EFFRA (European Factories of the Future Research Association) en su Roadmap 2014-2020, las industrias manufactureras europeas, entre las que se encuentran los fabricantes de componentes de automoción, están en pleno desarrollo de entornos productivos competitivos y sostenibles a través de la introducción de tecnologías de automatización industrial, maquinaria, robótica y creación de herramientas TIC de diseño y gestión industrial, y el acercamiento progresivo a lo que coloquialmente se denomina como Industria 4.0.

El Concepto de Industria 4.0 expresa la idea de que el mundo se encuentra en los prolegómenos de lo que podría llamarse Cuarta Revolución Industrial.

INTRODUCCIÓN

Para afrontar con garantías la cuarta revolución de la industria manufacturera, las empresas del sector de los plásticos y composites deben conocer antes cuál es su nivel de evolución tecnológica en sus fábricas, con el fin de identificar aquellos campos donde necesitan introducir tecnologías que actualicen sus procesos de fabricación a la nueva realidad.

El hecho de disponer de un análisis del estado de la empresa mediante un diagnóstico realizado en base a una estrategia formal, supone un reconocimiento de los procesos de fabricación y del estado tecnológico de la empresa en general, de las capacidades y potenciales frente a las nuevas exigencias competitivas.

Al igual que en épocas anteriores, donde el sello de calidad o de impacto ambiental eran condición indispensable para tener posibilidad de colaboración con otras empresas, se prevé que la adopción de estrategias como la Industria 4.0, facilitará el intercambio empresarial en el futuro.

El problema surge cuando la empresa no conoce el detalle de estas tecnologías y, por lo tanto, le puede resultar difícil anticipar las ventajas y potencialidades que su implantación puede suponer en su caso concreto.

La I4.0, en buena medida, implica un buen grado de automatización y de digitalización de las fábricas. Recurriendo a Internet y a los sistemas ciberfísicos, o sea, recurriendo a redes virtuales con posibilidades de controlar objetos físicos, se pueden ir modernizando las plantas fabriles hasta transformarlas en fábricas inteligentes (Smart Factories), caracterizadas por una intercomunicación continua e instantánea entre las diferentes estaciones de trabajo.

La utilización de sistemas de identificación y dispositivos, como son los sensores, aporta a las máquinas, contenedores y herramientas de la planta, una capacidad de auto diagnóstico de situación, así como una trazabilidad total basada en la recepción continua de información relativa, entre otras cosas, a su propia localización en planta, así como a otros status: inactivo, parado, en movimiento, etc.

 

OBJETIVOS

El objetivo último del proyecto ha sido la elaboración de estudios de viabilidad técnica-económica para el lanzamiento de proyectos basados en las tecnologías asociadas al concepto Industria 4.0 en algunas empresas del clúster.

Para ello, y dado el punto de partida de la gran mayoría de estas empresas, fue necesario:

  • Primero: Que las empresas del sector conocieran las potencialidades y posibilidades de aplicación de las tecnologías asociadas a la I4.0, en su caso particular, y en el caso del sector en general.
  • Segundo: Que fueran capaces de priorizar las posibilidades identificadas, teniendo en cuenta los productos que fabrican, su alineación con las tendencias del sector, el impacto y las posibilidades de implantación de las mismas en su caso.
  • Tercero: Que pudieran tener una idea de la hoja y nivel de inversión requerido (propuesta de proyecto y estudios de viabilidad) para la implantación de las posibilidades priorizadas como información para la toma de decisiones y paso previo al lanzamiento de proyectos específicos.

METODOLOGÍA

Para alcanzar los objetivos establecidos, el proyecto contó con una serie de actividades que a continuación se describen de forma resumida:

  1. Análisis de la situación del sector en cuanto a tendencias tecnológicas e I4.0, en el que se elaboraron tres informes que describen la situación del sector relativos a:
    • Tendencias tecnológicas en el sector de la fabricación de productos de plástico y composites. Se realizó un trabajo de vigilancia y prospección tecnológica para los próximos diez años de manera que se identificaran las principales tendencias tecnológicas para el sector, determinando aquellas tecnologías que van a ser palanca de cambio y fuente de innovación en las empresas del CEP.
    • Retos de la industria 4.0 para el sector. Se realizó un análisis preliminar recogiendo la situación de partida y el objetivo deseado para cada uno de los 12 grandes retos que se identifican para la transformación digital de la industria española.
    • Habilitadores I4.0 para el sector. Se identificaron las tecnologías que pueden ayudar al sector a avanzar en los tres caminos propuestos:
      • Hibridación del mundo físico y digital.
      • Comunicaciones y tratamiento de datos.
      • Aplicaciones de gestión (intra e inter empresas).

Estos informes marcarán el camino a seguir por las empresas del clúster hacia su transformación digital, orientándose, además, hacia las tendencias generales del sector y apoyándose en aquellas tecnologías con más potencial en su caso.

  1. Validación y particularización a las empresas de la AEI.

A partir de la información recopilada en los informes de situación anteriores, se elaboró un guion – cuestionario de autodiagnóstico que permite a las empresas del clúster identificar y reconocer su situación en cuanto a los elementos clave identificados en los informes de situación y del que se extrajeron conclusiones generales a nivel del clúster.

  1. Plan de acción sectorial

A partir del trabajo anterior, y una vez se identificaron los puntos débiles y necesidades del sector, se estableció un plan de acción a nivel general del clúster del que se derivaron proyectos y actuaciones específicas para ir avanzando en el camino de la transformación digital de las empresas.

Este plan de acción se estructuró en base a los siguientes apartados:

  • Dar a conocer y desarrollar competencias. Se trata de que las empresas del clúster conozcan el concepto I4.0 y sus tecnologías asociadas, así como de desarrollar competencias en este ámbito.
  • Fomentar la colaboración principalmente entre empresas del clúster con empresas de otros sectores, empresas tecnológicas y centros de investigación y tecnología, con el fin de promover soluciones en el ámbito de la I4.0.
  • Oferta habilitadores. Se identificaron una oferta de agentes habilitadores en las tecnologías I4.0.
  • Promover actuaciones I4.0 y, en particular, proyectos colaborativos de desarrollo y de implantación de estas tecnologías.
  1. Planes de acción individualizados

Teniendo como base las posibilidades e intereses identificados de las cuatro empresas seleccionadas, se plantearon los estudios de viabilidad en cada uno de estos casos.

Los estudios se centraron en el análisis técnico y económico de la aplicación de algunas de las tecnologías habilitadoras I4.0 para resolver ciertas necesidades de la empresa alineada con las tendencias tecnológicas del sector, o con los grandes retos identificados para la I4.0.

En cada anteproyecto se propuso, a nivel conceptual, una solución ingenieril que diera respuesta a dicha necesidad, incluyendo también un análisis preliminar que permitió a la empresa valorar el nivel de inversión requerido y, por tanto, las posibilidades de abordarlo en un plazo determinado.

CONCLUSIONES

Conclusiones generales y más relevantes, acerca del estado de la digitalización de las empresas transformadoras de plásticos por inyección en España:

  • La mayoría de las empresas, no dispone una estrategia definida, que les permita implantar soluciones relacionadas con la Industria 4.0.
  • Existe un amplio consenso entre las empresas del sector, a cerca de las prioridades de sus actuaciones; una amplia mayoría destinan sus esfuerzos a  mejorar la eficiencia de sus procesos.
  • Mayoritariamente las empresas no dispone de un presupuesto específico para actuaciones en Industria 4.0, en gran parte debido a que la decisión sobre las inversiones, no está planificada, al decidirse estas en función de las urgencias que surjan en cada momento.
  • Un resultado positivo es la concienciación de las empresas, en la necesidad de implantar métodos que permitan el seguimiento de la productividad en tiempo real.
  • Independiente del tamaño de la empresa o del número de trabajadores, un concepto asentado y de prioridad en el sector, es la necesidad de digitalizar las operaciones manuales. Como por ejemplo: La manera de rellenar los partes de trabajo, más del 65% de las empresas lo siguen realizando, a día de hoy, de manera manual.
  • La digitalización a nivel de la gestión de la calidad, tiene un grado de avance inferior al de la gestión de producción, ya que sólo un 28% de las empresas lo han incorporado dentro de su estrategia digital.
  • La implantación de protocolos de comunicación en las máquinas, y que estos sean compatibles con una gestión de datos de producción, de una forma eficiente y automatizada, es muy reducida dentro del sector.
  • Facilitando la incorporación de estos protocolos, (el estándar actual es el Euromap 63) permitirá la gestión de estos datos, en servidores externos o incluso en la nube, lo que abre un extenso abanico de posibilidades, en la optimización de los procesos, gracias a su correcto tratamiento mediante técnicas de Big Data.
  • Es interesante también comprobar el bajo nivel de digitalización o automatización, a nivel de la trazabilidad de activos. En este caso, los moldes productivos de las empresas, apenas disponen de elementos que les permitan conocer en tiempo real su ubicación y estado de funcionamiento.
  • Dentro de la gestión del mantenimiento, también existe un gran margen de mejora, ya que menos del 10% de las empresas incorporan el mantenimiento predictivo de sus máquinas.
  • Un punto reseñable, es el bajo número de empresas que tienen implantadas soluciones que les permitan optimizar la logística interna, optimizando el flujo de todos los elementos que intervienen en una producción.
  • A nivel de los productos fabricados, se observa una creciente tendencia en la implicación directa de las empresas, tanto en el diseño de los productos de sus clientes, como en la creación de sus propios productos, dato altamente positivo, pues les permite no tener que depender en exclusiva, de la producción de sus clientes.
  • Claramente existe una necesidad de formación en el sector, como así lo demuestran las empresas que reclaman, poder disponer de formación técnica específica, relacionada con la Industria 4.0.
  • Por último, el nivel de interconectividad o digitalización de los procesos productivos, actualmente está en un estadio muy bajo, pues menos del 10% de las empresas manifiestan poder visualizar en tiempo real, sus máquinas y los parámetros de procesos más relevantes.
  • No obstante, existen datos esperanzadores, puesto que más del 30% de las empresas, manifiestan a su vez, almacenar en formato digital, el histórico de los datos de producción, lo que les puede permitir un tratamiento futuro de los mismos, con técnicas avanzadas tales como el Big Data, cosa que sin duda les ayudará a mejorar, optimizar su productividad y al mismo tiempo incrementar también su competitividad.

 

PARTICIPANTES

Centro Español de Plásticos

El Centro Español de Plásticos (CEP) es una asociación sin ánimo de lucro fundada en 1953, con la misión de contribuir al conocimiento y establecimiento de una cultura responsable, en el buen uso de materiales termoplásticos y composites, y el fomento de la inversión en actividades de I+D+i de las que resulte la mejora de la competitividad de este sector. Se trata de una asociación de ámbito nacional, que se ha convertido en el principal referente asociativo de los materiales plásticos y composites en España, con un elevado nivel de representatividad de las empresas y profesionales del sector.  En 2015, el CEP se convirtió en Agrupación Empresarial Innovadora, y en 2016 ha obtenido la certificación Bronze Label como Primer Clúster Español de Plásticos y Composites, renovada este 2018.

 

 

COLABORADORES

Alimatic

Alimatic S.L nace en 1987 fruto de un cambio de negocio estratégico. Pasó de ser una empresa comercializadora y de representaciones, a fabricantes bajo diseño propio de equipos e instalaciones para la manipulación de materias primas plásticas en plantas industriales de transformación de plásticos.

Instituto Tecnológico de Aragón

El Instituto Tecnológico de Aragón (ITA) es un Centro Tecnológico que adopta la forma de entidad de derecho público, dependiente del Departamento de Industria e Innovación del Gobierno de Aragón. Se trata de un agente del sistema de ciencia y tecnología que, desde Aragón, contribuye a la mejora de la competitividad de las empresas y al progreso sostenible de la sociedad, identificando necesidades, generando soluciones de I+D+i y transfiriendo conocimiento. La misión del ITA es promover la competitividad del tejido empresarial y apoyar el desarrollo de los sectores empresariales mediante la generación, captación, adaptación, transferencia y difusión de tecnologías innovadoras dentro un marco de colaboración con otros agentes.

Este proyecto con número de expediente AEI-010300-2018-175 y título IMPLANTACIÓN 4.0: Implantación progresiva de la Industria 4.0 en las PYMES transformadoras de plásticos y composites ha sido financiado por el Ministerio de Industria Comercio y Turismo a través del programa de ayudas de apoyo a Agrupaciones Empresariales Innovadoras (AEI) con objeto de mejorar la competitividad de las pequeñas y medianas empresas.