Proyecto final para el curso Internet de las Cosas matriculado con CE Digital

1. Proyecto Final: Curso IoT CE·Digital
APLICACIÓN PARA MEJORAR LA EFICIENCIA
OPERATIVA DE LAS FÁBRICAS
JORGE VILLALOBOS CASCANTE

2. Clientes

3. • Fabricantes industriales, no necesariamente grandes
empresas sino cualquiera donde haya uno o varios
(preferiblemente) procesos relacionados con maquinaria y
equipo para la producción.

4. Necesidades a abordar

5. • Reducir al mínimo el costo de mantenimiento de la
maquinaria
• Optimizar los procesos de fabricación

6. Solución IoT
• La solución IoT propuesta contempla la colocación de sensores en
los equipos de la fábrica que midan datos de relevancia para la
producción, estos dispositivos están conectados a la red de datos
del lugar y se puede tener acceso tanto al control del equipo como
a la información por medio de una aplicación IoT, ya sea mediante
interfaz web o conectividad celular.
• Actuadores, cuya acción esté directamente relacionada con las
variables sensadas y que permitan además interacción de operarios
sobre los equipos y el proceso de fabricación. Nuevamente, la
manipulación de los equipos/procesos podría efectuarse mediante
personal especializado o de confianza de la fábrica por medio de
una aplicación IoT que funcione en dispositivos móviles.

7. Solución y ventajas

8. ¿Cómo le estamos resolviendo el problema al cliente?
• El sistema de sensores y actuadores que va a funcionar en la fábrica
proyecta que los departamentos o secciones de mantenimiento de
los sitios donde se instalen ejerzan un control estricto pero
“distante” sobre el funcionamiento y mantenimiento del equipo
que poseen, trasladando parte de esta importante labor a la
entidad que maneja la instalación de sensores y la aplicación IoT.
• La detección y atención temprana de fallas menores en los equipos
pretende, mantenerlos al tope de su rendimiento y minimizar los
tiempos que los mismos podrían estar fuera de línea
eventualmente por problemas no atendidos oportunamente.

9. ¿Cómo le estamos resolviendo el problema al cliente?
• Además la toma constante de datos relacionados con tiempos,
disponibilidad y eficiencia de consumo y operación, permite al
personal del departamento de ingeniería de procesos efectuar las
mejoras que se consideren necesarias, ya sea a nivel de la cadena
de pasos que llevan a la salida del producto, de distribución física
en la planta o incluso de inversión en reemplazo de maquinaria.
Todo esto con miras a depurar y optimizar el proceso de
fabricación.

10. ¿Cómo le estamos resolviendo el problema al cliente?
• Además por medio del control remoto que pueden ejercer los
operarios sobre los equipos con la aplicación IoT, se mantiene la
independencia del sistema de producción siempre bajo la
supervisión y control del ser humano.

11. ¿Qué ventajas le estamos brindando?
1. Monitoreo 24/7 sobre condiciones de operación del equipo en el
sitio (estado, consumo, rendimiento, entre otros) y zonas de
trabajo.
2. Detección y atención de fallas de componentes en forma
preventiva.
3. Diagnóstico rápido y preciso sobre fallas en el trabajo cotidiano.
4. Control remoto mediante la aplicación IoT para operar el equipo
de fabricación.
5. Acceso a la información de rendimiento y operación 24/7 vía
interfaz web o conectividad celular.

12. Tecnologías

13. Requerimientos de tecnología
Característica Requisito Comentario
Área de red Extensa La aplicación puede usar cobertura
celular
Espectro Dedicado Se necesita conectividad fiable
Duración de batería Baja Se conecta a la alimentación de los
equipos en la fábrica
Costo de conectividad Medio Depende del operador, se presume
Costo del módulo Medio - Bajo El costo no es alto, se puede acordar
un rebajo en el mismo por una
adquisición considerable
Ancho de banda Medio Cantidad de información no es
despreciable

14. Tecnología propuesta
• En este caso me decanto por tecnología móvil, podría ser 2G pero
preferiblemente 3G (datos), se debe cubrir un área extensa y por
esto me parece la mejor solución.
• Además pensando en la fiabilidad de los datos y por la solución
propuesta se trabajaría con espectro dedicado.
• Los requerimientos de batería en los dispositivos no serían de
consideración ya que los mismos estarían instalados en los equipos
de fábrica, estos seguramente cuentan con su alimentación estable
y respaldo ante fallas.

15. Tecnología propuesta
• El costo del módulo se supone medio, se debe recordar que el sistema
consta tanto de sensores como actuadores instalados en los diferentes
equipos del cliente, sin embargo como gancho podría proponerse una
rebaja si se adquiere un sistema con cierta cantidad de dispositivos
instalados en sitio.
• En cuanto al costo de la conectividad, queda supeditada al operador, se
presume un costo medio pero los operadores suelen tener paquetes
empresariales que podrían abaratar el monto a pagar.
• Lo referente a ancho de banda se propone medio con el objetivo de
tener suficiente para la información y los accesos que se requieran y
también tener la posibilidad de añadir alguna especificación adicional a
solicitud del cliente.

16. Modelos de negocios

17. • De acuerdo con la solución que se propone, la intención es que sí haya
un cobro mensual, desde mi punto de vista, esto además genera un
vínculo más estrecho con los clientes.
• Considero la posibilidad de seguir el modelo de negocio de producto
como servicio donde se cobre mensualmente pero se ofrezca el
monitoreo y la disponibilidad para atención casi inmediata ante fallos.
• Como opción secundaria podría considerar el modelo transaccional, en
este caso se venderían los sensores y actuadores y el arancel se cargaría
solamente en cuanto al monitoreo y atención. En un tercer eslabón
colocaría la reducción compartida de costos, en el tanto de que el
mantenimiento de los equipos en su punto ideal de operación y consumo
podría traer ahorros importantes a los clientes y parte de estos verse
reflejados como ingresos para la empresa IoT.
¿De qué manera la solución IoT genera ingresos?

18. Riesgos y políticas

19. Condiciones operativas
• Debido a que se estableció como posibilidad el uso de tecnología
2G ó 3G, la cobertura siempre podría ser un posible punto de falla
para la operación normal de la solución, ya que no todos los sitios
cuentan con las mismas condiciones.
• En menor escala se podría considerar el daño en los equipos ya que
al tratarse de maquinaria de fábrica, podría estar expuesta a golpes,
vibración o derrames por alguna situación especial.

20. Temas de políticas
• Como se trata de una solución que usa espectro dedicado y sería
utilizado por el personal autorizado del cliente, la privacidad de los
datos no juega un papel relevante más allá del establecimiento de
permisos o niveles de acceso.
• Creo que el generar confianza es importante para la
comercialización de cualquier producto o servicio, por esto lo
relacionado con esta solución IoT no sería una excepción. La
información sería evidentemente confidencial por lo que se podría
encriptar para brindar mayor confianza al cliente.
• Podría ser considerado el tema de privacidad del diseño de una
solución particular acorde con los requerimientos de cada cliente.

21. FIN