Sostenibilidad de las Operaciones: ¿Cómo impulsar la adopción de la sostenibilidad desde la planta?
23-01-2025La sostenibilidad ya no es un lujo para la industria; es una obligación estratégica y normativa. Este artículo explora cómo transformar las operaciones productivas para abordaje de las internalidades, como la eficiencia y las externalidades, como el impacto ambiental.
Desde la evolución de métodos tradicionales, como MTM (Medición de Métodos y Tiempos), hasta la implementación de tecnologías digitales, se plantea la adopción de un enfoque integral, para cumplir con los retos de la Industria 5.0, empoderando a las personas y digitalizando procesos.
1. Comprender las bases: hacia un enfoque sostenible
Antes de abordar cómo integrar la sostenibilidad en las operaciones industriales, es importante revisar los fundamentos de la productividad en la fabricación y manutención de las empresas.
En un modelo tradicional, como el descrito en el libro "La Meta" de Eliyahu M. Goldratt, la gestión de restricciones fue el eje central de la producción. Estas restricciones indican cómo pueden explotarse los recursos, para maximizar la rentabilidad. Sin embargo, las externalidades implicadas, como los desechos o el impacto ambiental, nunca tuvieron parte de esa tipología de cálculo.
Durante décadas, el objetivo se ha centrado en tres dimensiones: personas, máquinas y procesos/productos. En ese modelo, el éxito se medía por la maximización de lo productivo (unidades producidas, tiempo optimizado y recursos minimizados) y la reducción de mermas, como paradas inesperadas o cambios de formato. Sin embargo, no se consideraba la totalidad del impacto: los residuos generados eran, simplemente, un subproducto que se descartaba sin mayor atención a las externalidades.
Para localizar y corregir esas ineficiencias internas primarias, focalizadas en la productividad, surgieron metodologías, como la MTM antes mencionada, diseñadas para recabar, analizar y optimizar los procesos productivos. Pero ese análisis, que entonces era económicamente justificable, excluía por completo las externalidades, como el consumo energético o la generación de residuos.
2. Digitalización y análisis: optimizando con datos en tiempo real
En un inicio, la metodología MTM se basaba en registros realizados manualmente en papel. Los especialistas se encargaban de recoger datos, directamente, en el lugar donde ocurría la producción. En ese momento, las líneas de producción eran menos complejas: había menos diversidad de productos y los cambios de herramientas o ajustes de procesos, como los realizados mediante técnicas SMED, eran menos frecuentes. Además, el análisis de los datos recopilados no tenía un impacto inmediato en las operaciones, ya que el proceso para calcular los MTM requería analizar series largas de producción, algo que consumía tiempo.
Con la llegada de herramientas digitales, como las hojas de cálculo, este enfoque dio un gran salto. Las hojas de cálculo permitían acelerar el análisis, hacerlo más preciso y mejorar su aplicación. Este avance progresó con la generalización de tecnologías digitales en las fábricas, que facilitaron la recopilación sistemática de datos. La digitalización se enfocó principalmente en la automatización de las máquinas, cuyas funciones comenzaron a generar datos, automáticamente, como un subproducto de su operación. Esto permitió a los analistas identificar rápidamente las causas de las ineficiencias y detectar anomalías prácticamente en tiempo real.
Sin embargo, a pesar de estos avances, el modelo no consideraba el consumo energético de manera detallada. Factores externos, como el aumento de los precios de la energía y las crecientes exigencias normativas sobre impacto social y ambiental, evidenciaron esta carencia. De repente, la optimización requería un análisis más granular, para determinar y asignar el consumo energético que, hasta ese momento, solo podía estimarse de forma global y en plazos largos, como en la factura eléctrica mensual.
Este enfoque inicial, de controlar los procesos productivos mediante las técnicas MTM, evolucionó hacia sistemas más avanzados, como los denominados MES (Manufacturing Execution Systems). Estos sistemas se encargaban de monitorear los controles de las máquinas (SCADA) y gestionar las órdenes de producción (OTs u OFs) en función de la capacidad disponible, siguiendo una programación definida (APS). Sin embargo, estos sistemas no incorporaban una funcionalidad clave para los tiempos actuales: el seguimiento detallado del consumo energético por celda o por unidad de producto (SKU).
Para solucionar esta limitación, se han desarrollado herramientas que permiten conectar los sistemas de información administrativos (ERP) con los sistemas de ejecución y control operativos (OT). Este “puente”, entre ambos mundos, asegura que la gestión administrativa y la operación productiva estén sincronizadas. Además, posibilitan la recopilación de datos en tiempo real, desde indicadores clave como el OEE de los recursos hasta información específica necesaria para declaraciones de impacto ambiental, como las EPD (Environmental Product Declarations).
Una forma sencilla de comprender las diferencias entre estos dos ámbitos es analizar sus dimensiones temporales y comprobar cómo afectan los procesos de decisión, pues están diseñados para facilitar la toma de decisiones informadas, basadas en datos y cálculos producidos por las herramientas disponibles. En el entorno administrativo, las decisiones tienden a ser estratégicas o tácticas, y su impacto se mide en lapsos amplios, como semanas o meses. Por ejemplo, las decisiones estratégicas suelen tomarse en comités directivos que se reúnen una vez al mes, mientras que las decisiones tácticas pueden referirse a turnos o medias jornadas, es decir, cada 4 horas.
Por otro lado, en el ámbito operacional, las decisiones se toman en tiempos extremadamente cortos, como ciclos de milisegundos, gracias a los sistemas de control automatizado. Estas decisiones mecánicas permiten ejecutar tareas como el mantenimiento predictivo o la detección de anomalías, donde la intervención humana es limitada y se centra en la supervisión, un concepto conocido como "jidoka".
Para cumplir con normativas como la CSRD, es esencial que ambos mundos estén completamente integrados. Los datos del ámbito operacional, como los tiempos y consumos de recursos, deben combinarse con la información administrativa proveniente del ERP, permitiendo un cálculo integral que contemple todos los aspectos requeridos por las normativas de sostenibilidad.
En resumen, el esfuerzo por recopilar datos de manera sistemática, apoyándose en tecnologías digitales escalables, define el núcleo de lo que conocemos como Industria 4.0. Sin embargo, este modelo inicial no consideró ciertos aspectos fundamentales, lo que da lugar a dos grandes retos actuales:
- Empoderar a los operarios dentro del proceso de digitalización, asegurando que su rol sea significativo y no solo supervisor.
- Abordar las externalidades de los procesos productivos, especialmente el impacto de los residuos generados y cómo contabilizarlos de manera efectiva.
3. Empoderar al personal: clave en la Industria 5.0
Así pues, nos encontramos que los retos actuales ya no se centran, solo, en aspectos internos de la producción (internalidades), sino que miran hacia el exterior (externalidades). Esto incluye a las personas —clientes, proveedores y operarios— y a la sociedad en general, incorporando una perspectiva ambiental. Es crucial ser conscientes y responsables sobre el impacto que nuestras acciones generan en el entorno.
La necesidad de empoderar a las personas y garantizar el cumplimiento de normativas como la CSRD reflejaría lo que algunos mencionan como Industria 5.0. Esto se debe a que no todos los procesos productivos pueden ser completamente automatizados. En esos casos, las decisiones dependen de los operarios, y es importante que estas decisiones sean claras, responsables y correctamente registradas.
Aunque antes se mencionó que el papel había sido eliminado como soporte para registrar evidencias en el cálculo de los MTM, en algunos entornos aún persiste. Por ejemplo, en temas de control de calidad, el papel sigue siendo común para registrar información como si una pieza es válida (OK) o no válida (NOK).
Para eliminar por completo el uso del papel en entornos de producción, con una alta intervención manual (como el ensamblaje de productos con muchos componentes electrónicos), existen plataformas que permiten guiar al operario en las tareas que debe realizar y recopilar toda la información necesaria de forma digital, eliminando la necesidad de utilizar papel para documentar su trabajo.
Estos nuevos sistemas MES más livianos, también contemplan el uso sostenible de recursos en los procesos automatizados. Estos sistemas permiten gestionar de manera integral aspectos como la productividad, el impacto ambiental y el cumplimiento normativo. A diferencia de los sistemas MES tradicionales, más complejos y rígidos, estas soluciones son más flexibles y capaces de adaptarse a la diversidad y particularidades de los procesos productivos actuales.
4. Hacia una sostenibilidad integral
La sostenibilidad en las operaciones industriales no es solo una cuestión de eficiencia interna; también implica gestionar las externalidades y empoderar a los operarios.
Para conseguir los mejores resultados, debemos abordar la digitalización de manera progresiva, evaluando cada proceso, estación de trabajo o área de producción de manera individual, y digitalizándolos paulatinamente. El objetivo es que cada operación se transforme digitalmente de forma escalonada, pero componible con el resto. Involucrar a los operarios y capturar los valores claves sobre los que informar de la sostenibilidad es clave, y este enfoque se alinea con la filosofía de la Industria 5.0, en la que los trabajadores y las máquinas colaboran, asistidos por tecnologías como pantallas interactivas que guían sus tareas y mejoran su productividad y de los que extraer las evidencia que la conformidad, con las normativas, reclama.
Este enfoque sería similar al uso que hacemos de los smartphones. No contamos con una sola aplicación que haga todo, sino con múltiples Apps que cumplen con funciones específicas según nuestras necesidades. En las plantas de producción debería ocurrir lo mismo: cada trabajador necesita la herramienta digital adecuada para su tarea, sin tener que lidiar con sistemas pesados y complejos que dificulten la adopción de nuevas tecnologías. Y, sobre cada proceso, se precisa recabar la información pertinente.
Autor: Carlos Cosials
Industry 4.0 Manager.
Integral Innovation Experts. 9altitudes.
https://integralplm.com/