La industria de alimentos y bebidas se enfrenta a una serie de desafíos operativos clave de fabricación. La fabricación de alimentos y bebidas suele consistir en procesos complejos, como la limpieza in situ, la trazabilidad, la captura de productos mal etiquetados y la serialización. La industria necesita garantizar la máxima coherencia en la calidad, el sabor y la seguridad de la marca y el producto y, al mismo tiempo, reducir los costos de producción y envasado para compensar el aumento de los costos reglamentarios y de los ingredientes. Además, la industria debe cumplir con las regulaciones gubernamentales en materia de seguridad alimentaria, trazabilidad, nutrición y salud y sostenibilidad, además de ser ágil y responder a las demandas y oportunidades de los consumidores, que cambian rápidamente. La industria de alimentos y bebidas no solo tiene que abordar los desafíos de fabricación, sino que también debe abordar los desafíos de la cadena de suministro. Todo esto requiere que los fabricantes de alimentos y bebidas adopten nuevas tecnologías digitales y de IIoT para abordar continuamente las mejoras de los procesos y las oportunidades de expansión de la producción.
Muchos de los desafíos de fabricación de la industria de alimentos y bebidas son el resultado de las cambiantes demandas del mercado. Con una población en rápido crecimiento en las economías emergentes que son tanto más prósperas como urbanas, se necesitan nuevas metodologías y la incorporación de tecnologías digitales para que la industria pueda cumplir con los requisitos de sus clientes. Las plantas deben estar preparadas para adoptar una cadena de suministro digital y rastreable y habilitar una fábrica digital, aprovechando esta inteligencia para obtener una ventaja competitiva. Las plantas deben implementar soluciones de fabricación inteligente que brinden visibilidad del rendimiento en tiempo real, la capacidad de predecir la demanda futura y las fallas de los equipos, y medir el impacto de las decisiones actuales en los resultados de las operaciones futuras.
La fabricación inteligente en la planta se centra en obtener información de la cadena de suministro, como la previsión de producción, así como en tener una trazabilidad total de las operaciones. Sin embargo, las plantas también deben poder atraer a una fuerza laboral moderna capaz de implementar las últimas tecnologías de fabricación inteligente y proporcionar estas tecnologías a sus trabajadores. En la actualidad, muchos de estos procesos son operados por personas con experiencia en la generación del baby boom, que representan alrededor del 50 por ciento de la fuerza laboral total, pero que se acercan a la edad de jubilación. La fabricación de alimentos y bebidas es una operación compleja en la que la pérdida de experiencia de la fuerza laboral por la jubilación tendrá que compensarse con la captura y la gestión del conocimiento y la incorporación de nuevos procesos de flujo de trabajo. Para compensar esto, los fabricantes de alimentos y bebidas deberán capturar y gestionar el conocimiento e incorporar nuevos procesos de flujo de trabajo. Una nueva fuerza laboral, compuesta en su mayoría por la generación del milenio, necesita nuevas herramientas y flujos de trabajo para hacer frente a los desafíos de una producción flexible y ágil. Los flujos de trabajo guían a los usuarios en sus tareas diarias, facilitan la colaboración y reducen el papeleo, lo que permite la transformación digital de estas plantas. Por ejemplo, la movilidad permite el acceso seguro a cualquier información desde cualquier lugar. Los centros de operaciones centrales permiten la participación de expertos remotos en la resolución de problemas. El resultado es una mayor eficiencia en las tareas de operación y mantenimiento, junto con mejores condiciones de trabajo para una fuerza laboral nueva y dinámica.
La transformación digital permite una serie de tecnologías que se requieren para la fabricación inteligente de alimentos y bebidas. Por ejemplo, la complejidad del proceso puede ser un obstáculo para alcanzar los objetivos de seguridad y calidad. Para ayudar a mejorar la seguridad y la calidad, la tecnología de simulación se puede utilizar para ayudar a diseñar, controlar y operar procesos complejos. La tecnología de simulación permite construir modelos eficientes de procesos complejos. Los concentradores y secadores son buenos ejemplos en la fabricación de alimentos y bebidas, y se pueden utilizar para la validación del rendimiento del diseño, la formación de operadores y las operaciones avanzadas. El resultado es una menor variabilidad del producto, un mejor rendimiento y una reducción de los riesgos de producción y el tiempo de inactividad.
La complejidad de la cadena de suministro es una de las principales preocupaciones de las empresas de alimentos y bebidas. La naturaleza perecedera, de alto volumen, intensiva en transacciones y de productos perecederos de la cadena de suministro de alimentos y bebidas presenta desafíos importantes. Esta es un área en la que las tecnologías digitales desempeñan un papel en la mejora de las operaciones al proporcionar una solución integrada para la planificación y la programación. Las tecnologías digitales pueden combinar, por ejemplo, las actividades de gestión de datos de materias primas, planificación, programación y optimización de envolventes. El resultado es reducir el riesgo operativo y reducir la brecha entre los resultados planificados y los resultados reales. El resultado es un mayor rendimiento de principio a fin y una reducción de los costos logísticos.
La transformación digital se puede implementar en operaciones clave que, por lo general, no están bien administradas, como la limpieza in situ, donde las tecnologías digitales permiten monitorear y optimizar de manera efectiva estas operaciones de limpieza. Las tecnologías digitales permiten recopilar la información necesaria para documentar las pruebas de una limpieza adecuada y detectar las causas del desperdicio en el agua, los productos químicos o la energía, así como la pérdida de oportunidades de producción. El resultado es una mayor productividad de la planta, una reducción del desperdicio de agua, energía y productos químicos, y la capacidad de documentar las pruebas de las operaciones de limpieza adecuadas.
Cómo una infraestructura moderna de OT/TI ayuda a abordar estos desafíos de fabricación de alimentos y bebidas
Ninguno de estos desafíos de la industria de alimentos y bebidas que se abordan mediante la transformación digital y las tecnologías inteligentes puede implementarse sin la convergencia de la tecnología de operaciones (OT) y la tecnología de la información (TI). Esto ha llevado a una curva de aprendizaje rápida tanto para los grupos de TI como para los de OT. En las plantas de alimentos y bebidas, la convergencia de la OT/TI ha significado que el personal de TI a menudo tenga que aprender qué significan términos como «tiempo real», «continuo» y «determinista» en el contexto de las operaciones, y el personal de OT está descubriendo rápidamente las ventajas de aprovechar los enfoques más recientes basados en la TI. Esta convergencia ayuda a estas plantas a abordar el tiempo de inactividad no programado, ya que los activos de automatización heredados suelen necesitar tecnología IIoT para conectarse a la nube o actuar como dispositivos periféricos, a menudo mediante la adición de dispositivos integrados inteligentes al activo. Los datos en tiempo real o casi en tiempo real, disponibles las 24 horas del día, los 365 días del año, son esenciales para que cualquier empresa de alimentos y bebidas compita a nivel mundial. Esta tendencia de convergencia OT/TI aumenta la necesidad de una integración más estrecha y de más información y análisis de todos los activos de fabricación, incluidos los sistemas de automatización heredados. También contribuye a la adopción de aplicaciones de big data y computación en nube, que a su vez impulsan la necesidad de sistemas de alta disponibilidad para ayudar a eliminar el tiempo de inactividad no programado.
La convergencia OT/TI es uno de los factores que posibilitan el control perimetral, que es una arquitectura de control convergente que brinda a los fabricantes de alimentos y bebidas la capacidad crítica de administrar sus activos en las instalaciones y desde la nube, según sus necesidades. Esto incluye plataformas de control conectadas con acceso remoto, automatización avanzada y capacidades de anulación por parte del operador. El control local y la protección de firewall para la ciberseguridad también están disponibles para maximizar los beneficios, especialmente para las aplicaciones de misión crítica. Las aplicaciones de control perimetral se pueden implementar en la fabricación de alimentos y bebidas para sistemas de monitoreo de energía, automatización de máquinas y automatización de procesos que brindan monitoreo, control y administración de seguridad.
Los fabricantes de alimentos y bebidas que implementan una infraestructura OT/TI simplificada pueden reducir los riesgos técnicos y empresariales al proporcionar soluciones que el personal de operaciones y mantenimiento de la planta puede mantener fácilmente. La infraestructura OT/TI permite una integración muy confiable de información dispar de equipos y sistemas para una visibilidad y trazabilidad de la producción de principio a fin, junto con la recopilación automatizada de datos para lograr eficiencia y análisis. Una infraestructura OT/TI flexible y sólida también es el camino más fácil para abordar las necesidades de aplicaciones existentes, así como para lograr las iniciativas de transformación digital y de IIoT. En resumen, una infraestructura moderna de OT/TI es esencial para ayudar a las empresas de alimentos y bebidas a abordar sus desafíos de fabricación y tener un impacto positivo en su productividad y rentabilidad.
Puede encontrar más información sobre este tema en un artículo Grupo asesor ARC y el webcast de Stratus Technologies titulado: «Cómo una infraestructura moderna de OT/TI puede ayudar a superar los desafíos de la fabricación de alimentos y bebidas». Haga clic aquí para ver la grabación.
