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Condals implementa el Paquete Monitizer® para ofrecer reducción de desechos impulsado por IA

Transformando digitalmente la calidad de las piezas de fundición

El grupo español Condals de fundición vio reducirse significativamente sus tasas de chatarra tras adoptar la solución digital de DISA Monitizer®. Las tasas de desperdicio se redujeron un 39 % y un 45 % para dos patrones durante las pruebas de producción con la herramienta de optimización Monitizer | PRESCRIBE.

Durante el proyecto, Condals modernizó en primer lugar su instalación Monitizer | CIM y, a continuación, implementó Monitizer | GLOBAL para recopilar y supervisar datos de proceso en tiempo real procedentes de equipos (de DISA y de otros desarrolladores) de sus tres líneas de fundición. A continuación, integró la solución de inteligencia artificial (IA) Monitizer | PRESCRIBE para mejorar la calidad de las piezas y reducir el desperdicio.

«Queríamos dar con una solución de inteligencia artificial que nos ayudara a reducir nuestra tasa de desperdicio en la medida de lo posible», dice David de la Cruz, CIO de Condals Group. «DISA nos ofreció una solución completa con Monitizer. Otras soluciones de la competencia solo atienden partes del proceso en detalle y únicamente optimizan ciertos parámetros (alineación del molde, temperatura, porosidad…). Sin embargo, Monitizer | PRESCRIBE optimiza todo el proceso para reducir el desperdicio. Eso era exactamente lo que estábamos buscando».

Hacia la fundición basada en datos

En sus dos ubicaciones en España y Eslovaquia, las tres líneas de moldeo del DISAMATIC® de Condals Group producen más de 43 000 toneladas de piezas de fundición de hierro cada año.

«Nuestro objetivo es ser una empresa basada en datos, tomando decisiones basadas en información sacada de nuestros procesos», afirma De la Cruz. «Ya teníamos instalado Monitizer | CIM y estábamos satisfechos con los resultados. Monitizer | GLOBAL nos permite hacer muchas cosas más y es una herramienta realmente potente con la que reunir todos nuestros datos en un lugar central y facilitar su disponibilidad. Sin embargo, el objetivo principal siempre fue reducir el desperdicio».

Monitizer respalda a cualquier fundición y en cualquier etapa de su viaje digital, ya estén dando sus primeros pasos o sean expertos. Pueden comenzar por recopilar datos y pasar rápidamente a aplicaciones digitales más sofisticadas, ganando valor en cada paso. La modernización del Monitizer | CIM de Condal garantizó la disponibilidad de datos estructurados, fiables y con tiempo marcado desde los equipos de DISA. También permitió acceder a otras ventajas, como la automatización mejorada y la gestión de recomendaciones.

Construyendo una base de datos sólida

El siguiente paso fue Monitizer | GLOBAL, que proporcionó a Condals una vista en tiempo real de todo el proceso y almacenaba datos combinados para análisis de históricos. Anteriormente, la fundición tardaba días en limpiar y fusionar manualmente sus datos de proceso.

La empresa instaló el hardware NoriGate para recopilar y transferir datos de forma segura a la base de datos en la nube de GLOBAL. En noviembre de 2020, Condals tenía 12 sistemas conectados a Monitizer | GLOBAL en España, con casi 2000 puntos de datos diferentes disponibles en más de 40 paneles de control. En Eslovaquia, en este momento hay dos sistemas conectados que suministran más de 500 puntos de datos a seis paneles.

«Ahora, cualquiera puede conectarse y ver los datos desde donde quiera», afirmó De la Cruz. «Nosotros mismos instalamos las NoriGate en Eslovaquia y fue muy sencillo. Para las fundiciones con menos experiencia digital, las NoriGate agilizan la implementación. Además, los productos Monitizer son sencillos de implementar y de operar».

Resultados rápidos desde lo digital

Una vez instalada la base de datos, Monitizer | PRESCRIBE fue el siguiente paso. Impulsado por la tecnología de DataProphet, el galardonado socio de inteligencia artificial de DISA, los análisis automatizados basados en inteligencia artificial de PRESCRIBE ofrecen análisis dinámicos de procesos en tiempo real en toda una línea de producción, para reducir significativamente el desperdicio y mejorar la rentabilidad. El equipo extrajo, transformó y cargó los datos históricos de producción de Condals en la plataforma Monitizer | PRESCRIBE. Más de 700 parámetros describían los procesos de los cinco patrones de prueba iniciales.

Sincronizar el tiempo de las diferentes fuentes de datos suele ser un desafío, con múltiples métodos empleados para rastrear el metal fundido y los moldes y piezas de fundición individuales, como los números de molde y las claves de patrón. Donde no existe un método de rastreo, DataProphet introduce técnicas de rastreo de software que pueden detectar eventos de proceso como la salida del metal del horno de fusión y su vertido, seguidamente calcula el tiempo necesario para moverse entre ellos. Por ejemplo, un pico en la temperatura y el peso del cucharón de vertido marcaría exactamente cuándo el cucharón se llenó de metal.

Predecir un proceso de bajo desperdicio

A mediados de mayo, un conjunto de datos unificado y sincronizado en el tiempo estaba listo para respaldar el aprendizaje y la creación de modelos. A través del aprendizaje automático avanzado y no supervisado, el modelo de red neuronal de la IA calculó y estableció la correlación e interacción entre los cientos de variables del proceso de entrada y de la máquina, y los datos de calidad de la pieza de fundición final.

Este procedimiento produjo dos modelos iniciales que especificarían automáticamente el régimen operativo óptimo para dos de los cinco patrones bajo prueba. Cada patrón tiene su propio modelo especializado que genera recomendaciones personalizadas para optimizar el proceso de cada patrón. Después de una verificación rigurosa con datos de prueba para confirmar la precisión predictiva de los modelos, la puesta en servicio en la vida real comenzó en octubre de 2020.

El trabajo de puesta en marcha comenzó en la producción en vivo. Las mejoras llegaron rápidamente. Un patrón de prueba ya tenía una tasa de desperdicio muy baja, pero se redujo un 39 % más. El otro patrón tenía una tasa de desperdicio elevada que las recomendaciones de PRESCRIBE ayudaron a reducir un 45 %.

«Los resultados iniciales de la puesta en marcha son muy alentadores», explicó De la Cruz. «La tasa de desperdicio ya es mínima, pero se sigue reduciendo lentamente. Aunque seguimos en una etapa temprana con resultados para solo dos patrones, sabemos que es la estrategia adecuada y que vamos en la dirección correcta. Sin duda, esperamos nuevas mejoras en el futuro».

A todo gas hacia un futuro digital

La atención se centra ahora en ajustar el rendimiento del modelo e implementar los consejos en las recomendaciones para mover los parámetros del proceso al rango operativo óptimo deseado. A veces, eso simplemente significa girar un dial, pero se pueden dar otros ajustes que sean mucho más desafiantes. Un ejemplo es controlar la velocidad de enfriamiento de los moldes vertidos: no se puede cambiar directamente, sino que debe modificarse ajustando muchos otros parámetros.

Estos incluyen mantener la temperatura del horno, el porcentaje de chatarra y otros metales como el cobre que se agregaron inicialmente a la mezcla de hierro y la cantidad del lote anterior de hierro que queda en el horno de fusión. Para ayudar con los ajustes más delicados, Monitizer | PRESCRIBE le facilita a Condals una recomendación de hierro «ideal» a la que aspirar, mientras que un modelo en tiempo real predice cómo el cambio de composición del metal producirá el ajuste deseado en la curva de enfriamiento del metal.

Actualmente, las recomendaciones se entregan, revisan e implementan semanalmente por un equipo interno especializado, pero el objetivo es pasar al trabajo en tiempo real lo antes posible. Cuando eso suceda, los operadores de la máquina verán la configuración recomendada de la máquina en sus paneles de control.

«Uno de los objetivos actuales es llevar las recomendaciones de PRESCRIBE de vuelta a la planta de la fábrica para que los operadores puedan usarlas de inmediato», explica de la Cruz. «No queremos cambiar inmediatamente todo lo que hemos estado haciendo durante los últimos 20 años, pero conseguiremos gradualmente que las recomendaciones sean parte de nuestro proceso».

«Puedo recomendar el paquete completo de Monitizer sin dudarlo», concluye De la Cruz. «Lo mejor de PRESCRIBE es que reúne todo lo necesario para predecir su influencia en la chatarra y le ofrece una imagen más clara de lo que realmente está sucediendo: esa es una de sus mayores ventajas. Las recomendaciones nos orientan en la dirección correcta, por ejemplo, al mostrarnos qué variables tienen la mayor influencia en nuestro proceso y, por tanto, cuáles deberían ser nuestras prioridades».

«Monitizer | PRESCRIBE es, además, una solución muy fácil de entender y utilizar. PRESCRIBE es definitivamente el enfoque correcto, nos muestra las formas clave de reducir la tasa de desperdicio y ya nos está proporcionando una excelente respuesta».

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