La minería de procesos en la manufactura: El proyecto de investigación ProPlanE permite la optimización de la planificación en tiempo real
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La minería de procesos en la manufactura: El proyecto de investigación ProPlanE permite la optimización de la planificación en tiempo real

  • Finaliza con éxito el proyecto de investigación financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación (BMBF)
  • Trabajo pionero en el uso de la minería de procesos en la producción
  • Vinculación inteligente de la planificación de la producción y los datos de las máquinas
  • Por tableta Datos de proceso de máquinas sin interfaz digital
  • Breve vídeo del proyecto en: YouTube

Darmstadt, November 12, 2019 – En el marco del proyecto de investigación ProPlanE, financiado por el BMBF, se ha desarrollado con éxito el prototipo de una plataforma de análisis con la que se puede optimizar la planificación de la producción en tiempo real sobre la base de los métodos de Process Mining. Para ello, se vincularon y evaluaron en tiempo de ejecución los datos de producción, planificación y clientes para la planificación de la producción. Este es uno de los primeros proyectos en los que la producción se vinculó directamente a la Minería de Procesos. Tobias Rother, CEO de Process Analytics Factory, dijo con motivo de la conclusión del proyecto: “Los resultados del proyecto de investigación ProPlanE han confirmado una vez más el potencial futuro de las tecnologías disruptivas. Esto es especialmente cierto si se desarrollan en coevolución con su campo de aplicación, como es el caso de ProPlanE”.

ProPlanE es un proyecto conjunto realizado por Process Analytics Factory GmbH (PAF), como líder del consorcio con la aplicación de minería de procesos inteligentes PAFnow integrada en la plataforma Microsoft Power BI, Incloud GmbH como socio de desarrollo para la arquitectura de software integrada y, el Centro Alemán de Investigación para la Inteligencia Artificial (DFKI) como socio de investigación con su experiencia en gestión de procesos empresariales y análisis de procesos.

El socio de aplicación de ProPlanE es Brabant & Lehnert GmbH de Wadern. La empresa fabrica herramientas y dispositivos complejos utilizando tecnologías CAD, principalmente como soluciones individuales específicas para los clientes de la industria automotriz y de proveedores de automóviles.
El vídeo del proyecto ofrece una visión general de ProPlanE con una entrevista con el Prof. Bernhard Lehnert, Director General de Brabant & Lehnert.

Planificación integrada de la producción mediante el acoplamiento de los sistemas

Debido a la falta de integración de datos en la empresa, la planificación de la producción en tiempo real sólo era posible anteriormente con un gran esfuerzo manual. Esto dio lugar a un desfase temporal de horas a días antes de que comenzara la producción real. Como resultado, las fechas de entrega prometidas a los clientes a veces no se pueden cumplir a tiempo.

Durante el período del proyecto, de enero de 2017 a finales de 2018, Brabant & Lehnert fusionó datos anteriormente inutilizables de diferentes sistemas a nivel de procesos comerciales y de control de procesos, como la planificación de los recursos empresariales (ERP), la planificación de la producción o los datos de las máquinas, y analizó los datos integrados utilizando los algoritmos de Process Mining para utilizarlos en la planificación de la producción en tiempo real. “El uso de los métodos de Process Mining en la planificación de la producción y los procesos de control es muy pertinente e innovador. Conectar las máquinas de producción a las aplicaciones de Process Mining es un trabajo pionero”, dice el Prof. Dr. Peter Fettke, jefe del grupo de investigación de BPM en DFKI, sobre el carácter innovador del proyecto. Acoplando los diferentes sistemas de software, las complejas dependencias entre las diferentes informaciones. Por ejemplo, sobre la situación de los pedidos, el personal y la disponibilidad de las máquinas podrían utilizarse y tenerse en cuenta automáticamente para la planificación.

“Consideramos que el análisis de los datos de registro del proceso para identificar los largos tiempos de inactividad es muy útil y útil. Aunque los largos tiempos de inactividad de ciertas piezas individuales no son inusuales para nosotros como fabricantes de una sola vez debido a nuestro anterior método de planificación, el análisis de los datos de proceso nos proporciona importantes conocimientos sobre las posibles dificultades de los procesos, hasta ahora desconocidas”, explica el Prof. Bernhard Lehnert, Director Gerente de Brabant & Lehnert.

Adquisición de datos de proceso a pesar de no tener interfaz

A pesar de las grandes posibilidades de la producción digitalizada, los actuales sistemas de planificación de los recursos institucionales de muchas empresas todavía no están vinculados al proceso de producción real, por lo que las empresas no disponen de datos digitales vinculados a la utilización de la capacidad de producción. Sólo cuando un producto terminado se registra de nuevo al final de la producción, reaparece en el sistema ERP. Aunque los sistemas de Ejecución de Manufactura enlazan la producción con los sistemas ERP, generalmente no recogen datos de proceso, sino sólo grandes cantidades de datos puros de la máquina, como la presión, la temperatura, etc. El sistema ERP no es capaz de procesar estos datos. La riqueza de información hace que la ejecución sea muy costosa. Además, la maquinaria, como en Brabant & Lehnert, a menudo no tiene las interfaces necesarias.

“La plataforma desarrollada como parte de ProPlanE, por otra parte, es capaz de recoger datos de proceso en el taller con un mínimo esfuerzo de implementación. Aquí hemos utilizado un truco simple y efectivo para obtener datos de los eventos: Los usuarios de la máquina registraron cada paso del proceso durante la producción con unos pocos gestos en una aplicación especial en una tableta que se llevó consigo”, explica Steffen Müller, propietario y director general de Incloud GmbH. Por consiguiente, la atención se centra en la recopilación de datos de ejecución y de proceso para poder responder a las preguntas sobre qué trabajo pasa cuánto tiempo en qué estación y qué estaciones se controlan en qué orden. Los datos se agregan directamente en la plataforma de software y pueden transferirse desde allí al sistema de planificación de recursos empresariales, pero también directamente a sistemas de análisis como la herramienta PAFnow Process Mining, desarrollada por PAF.

tablet with data points
ProPlanE: Introducción de los pasos del proceso por tableta

Vista de rayos X de los procesos

Con la ayuda del método de minería de procesos “Process Discovery”, los procesos reales en todas sus variantes se determinan primero en PAFnow y se visualizan claramente mediante un gráfico de procesos (ver la figura). A continuación, la herramienta utiliza la función de Process Mining “Comprobación de la conformidad” para comparar las variantes de los procesos existentes con los procesos objetivo originalmente previstos. En el plano estratégico, no sólo el flujo del proceso desempeña un papel para las empresas manufactureras, sino también las dimensiones de tiempo, costos y otros recursos como el despliegue de personal o la disponibilidad de maquinaria.

“Process Mining” muestra los procesos reales. Mediante esta visión completa del proceso real en acción, los puntos débiles y los potenciales de optimización pueden ser detectados con precisión en minutos. PAFnow Process Mining lleva los resultados de los análisis de los procesos directamente al usuario final responsable y le permite optimizar directamente los procesos en tiempo real mediante alertas de datos y automatización del flujo de trabajo", dice Tobias Rother, Director General de PAF, acerca de las características especiales de la optimización de los procesos mediante Process Mining.

Visualization of the data points in PAFnow
En ProPlanE, el análisis y la optimización de la planificación de la producción tiene lugar con la tecnología de minería de procesos PAFnow

Recálculo basado en el tiempo, los recursos y los costos

Sobre la base de estas dimensiones, los procesos pueden analizarse enriqueciendo los enfoques de minería de procesos existentes con datos financieros y de sensores de los sistemas de planificación de los recursos institucionales. De esta manera, puede identificarse automáticamente si se ha producido un retraso en la producción, si se requiere personal o capacidades materiales adicionales y qué gasto financiero adicional se ha producido. Sobre la base de los cambios calculados en tiempo, recursos y costos, puede realizarse entonces un nuevo cálculo ad hoc de la planificación de la producción, por ejemplo, optimizando las dimensiones mencionadas. Sobre la base de los cambios calculados, ahora es posible dar al oficial de planificación de la producción recomendaciones para la adopción de medidas. Por ejemplo, se puede priorizar un pedido para compensar el déficit de tiempo con recursos adicionales.

Acerca de los socios del proyecto



Process Analytics Factory GmbH (líder del consorcio)

Fundada en 2014 por Tobias Rother, Process Analytics Factory PAF es un proveedor de soluciones globales que democratiza y revoluciona la minería de procesos. Con una investigación y desarrollo intensivos en innovación en campos como la IA, la cadena de bloques, el análisis predictivo, la industria 4.0 y la automatización de procesos robóticos, PAF garantiza que el trabajo en áreas con gran cantidad de datos sea más sencillo, más humano, más eficiente y más actualizado. Como empresa autofinanciada, PAF se centra en el crecimiento sostenible y se caracteriza por una gestión especialmente orientada al cliente, confiada, impulsada por la innovación y práctica. Entre los clientes de PAF se encuentran empresas digitales, campeones ocultos de la mediana empresa y la industria, así como empresas y corporaciones que cotizan en bolsa. Con el establecimiento de la Minería de Procesos en diversas esferas de trabajo e industrias, PAF está dando forma al mundo laboral del futuro junto con las empresas y sus empleados.

Brabant & Lehnert Ltd.

Brabant & Lehnert GmbH diseña y fabrica herramientas y dispositivos complejos para la industria automovilística y de proveedores de automóviles, así como para dispositivos de soldadura, montaje, medición y prueba. Al vincular el diseño CAD y la fabricación, la empresa ofrece soluciones completas específicas para el cliente. Sus productos, que se fabrican en un proceso de fabricación cada vez más autónomo, se caracterizan por un alto grado de individualidad. Como usuarias de sistemas de producción altamente complejos e interconectados, las pequeñas empresas se enfrentan cada vez más al problema de adaptar rápidamente la experiencia profesional en los procesos de trabajo.

Centro Alemán de Investigación para la Inteligencia Artificial (DFKI)

El DFKI (que actualmente cuenta con unos 1.100 empleados) es el mayor centro de investigación del mundo en el campo de las tecnologías de software innovadoras basadas en las tecnologías de la IA. Junto con sus socios industriales, el DFKI traduce rápidamente la investigación de vanguardia en soluciones de aplicación práctica. Sus competencias básicas incluyen la gestión de procesos empresariales con la arquitectura de sistemas de información integrados (ARIS), la inteligencia empresarial, la minería de procesos/datos y el análisis de datos (grandes). Un interés central del DFKI reside en la investigación de las posibilidades económicas de utilizar métodos y técnicas de (grandes) análisis de datos en tiempo real. De esta manera, el DFKI puede expandir aún más su posición de liderazgo mundial científico/técnico en minería de datos y gestión de procesos comerciales, análisis de datos e ingeniería de servicios.

Incloud GmbH

Incloud GmbH GmbH fue fundada en 2007 y actualmente emplea a más de 60 personas. La empresa, dirigida por su propietario, se posiciona como proveedor de servicios informáticos y socio de innovación para el desarrollo de productos digitales bajo el lema “Tú haces un producto - nosotros lo hacemos inteligente”. Nuestro trabajo se centra en aplicaciones móviles y aplicaciones en la nube, así como en sistemas integrados, combinados para formar sistemas de IO. Incloud cubre todo el ciclo de vida del producto - desde la idea inicial hasta la operación 24/7 para el producto terminado.