Electrolux implementa la planificación de flujo de materiales y fábricas 3D en todo el mundo

Producto: Tecnomatix
Industria: Productos de Consumo y Ventas

Con Tecnomatix y Teamcenter, Electrolux crea procesos y sistemas de fabricación uniformes y eficientes

Instalaciones de producción distribuidas globalmente

Electrolux AB, con sede en Estocolmo, Suecia, vende electrodomésticos para uso doméstico y comercial en 150 países de todo el mundo. Con alrededor de 58.000 empleados y 46 instalaciones de producción, la empresa desarrolla y fabrica productos de numerosas marcas: además de Electrolux, las principales marcas Grand Cuisine, AEG, Zanussi, Frigidaire y Westinghouse gozan de una reputación particularmente alta.  En 1996, la marca alemana AEG fue adquirida de Daimler Benz, junto con varias divisiones y ubicaciones del grupo. Así es como la fábrica de Rothenburg ob der Tauber, fundada en 1964, llegó a Electrolux, que hoy produce 600.000 estufas y 1.400.000 cocinas al año para el mercado europeo. “Concedemos gran importancia a la implementación en detalle de las características esenciales del producto de cada marca en desarrollo y producción”, informa Bernd Ebert, director de Ingeniería de Fabricación Global – Preparación de Alimentos en Electrolux. Con sede en Rothenburg, Ebert se asegura de que todas las fábricas de aparatos de cocina Electrolux implementen procesos y sistemas uniformes.

Alta prioridad para la planificación de fábricas virtuales

Como parte de una estrategia integral de digitalización que cubre todas las áreas, 11 proyectos de fabricación digital están en la agenda de la corporación global sueca. Ebert ha asumido la responsabilidad de dos proyectos globales con la más alta prioridad. Su objetivo es crear “gemelos digitales” de todos los sitios de fabricación: en el proyecto de fabricación virtual, se seleccionó e introdujo una herramienta de planificación avanzada para la verificación temprana del diseño para desarrollar productos que sean fáciles de producción y ensamblaje. Por ejemplo, las secuencias de ensamblaje y los movimientos se planificarán y optimizarán tridimensionalmente para las colisiones previas a la ventilación. El requisito previo para esto es el desarrollo de diseños fac-tory tridimensionales, que es el foco del segundo proyecto, el diseño de fábrica 3D. Los diseños se crearán utilizando una herramienta de planificación de fábrica estándar que puede simular tanto la planta como el flujo de materiales sobre la base de datos 2D para optimizar la capacidad y la eficiencia.

Plataforma global para la fabricación digital

La selección de software comenzó en 2010, cuando solo unos pocos tenían un software potente para la planificación de fábricas en 3D. Un pequeño equipo especializado dirigido por Ebert trabajó en estrecha colaboración con el departamento de TI de la compañía en Estocolmo. A partir de 2012, Teamcenter de Siemens Digital Industries Software se implementó allí como una plataforma de desarrollo de productos estratégicamente importante para la gestión del ciclo de vida del producto (PLM) en Electrolux. Las discusiones sobre la estrategia futura de Siemens llevaron a una oferta para probar una versión preliminar del software de diseño 3D Line Designer en un programa de adopción temprana.

Siemens tuvo la oportunidad de utilizar datos originales para construir un escaparate que demostrara el rendimiento del software en problemas reales. Como resultado, en 2016 Line Designer fue seleccionado junto con las soluciones de la cartera tecnomatix®, incluida la solución Process Simulate. Las principales razones de esta decisión fueron las ventajas de una estrecha integración de Teamcenter de estas soluciones: “Podemos guardar todos los recursos creados con Line Designer como bibliotecas en Teamcenter, gestionarlos y ponerlos a disposición de todos los usuarios de todo el mundo”, explica Ebert. De esta manera, preservamos toda una infraestructura de software y hardware, incluido el material de capacitación, y podemos aprovechar la experiencia de los usuarios existentes con Teamcenter”. Los resultados esperados fueron una estrecha alianza para el desarrollo de productos y una plataforma global y común para la planificación de fábricas y la optimización del flujo de materiales.

Estrategia de despliegue tras proyecto piloto

En un proyecto piloto llevado a cabo en Rothenburg en 2016, los empleados recibieron capacitación de Siemens y desarrollaron, entre otras cosas, una nueva línea de ensamblaje y ensamblaje automatizado de viviendas con Line Designer. Se realizaron estudios de ergonomía con Process Simulate y se optimizaron con éxito los tiempos de ciclo mediante simulaciones. “Las soluciones de Tecnomatix y Teamcenter han demostrado su eficacia de la mejor manera”, informa Ebert como director de proyectos. “Al mismo tiempo, hemos adquirido una valiosa experiencia para un despliegue mundial”. El equipo central ahora ha capacitado especialistas para cada una de las tres soluciones de software, que pueden brindar asesoramiento y apoyo a los empleados descentralizados en las ubicaciones. Las áreas del sistema creadas con Line Designer, como transportadores y ascensores, o modelos de carros de transporte de materiales y otros dispositivos, se pueden parametrizar. “Al hacer que los modelos y escenarios 3D estén disponibles en todo el mundo, ahorramos mucho trabajo”, informa Ebert. “Después de ajustar los parámetros, simplemente se reutilizan en otro lugar. Esto nos acerca casi automáticamente a la estandarización deseada de procesos y sistemas en todas las líneas de productos (cocina, lavado y lavado de platos, secado y enfriamiento / congelación), así como en los sectores de Ee. UU., América del Sur, Asia / Pacífico y Europa “. “Sobre la base de la experiencia adquirida en el proyecto piloto, el despliegue mundial ahora se ha llevado a cabo en oleadas, cada una de las cuales incluye la capacitación intensiva y la familiarización de los empleados en un solo lugar”, dice Ebert. “Con el fin de asegurar nuestros principales proyectos, inicialmente seleccionamos cuatro ubicaciones con altos volúmenes de inversión”.

Proyecto Anderson, Carolina del Sur

Una ubicación implica la construcción completa de una nueva fábrica de refrigeradores en Anderson, Carolina del Sur, en la que la producción de refrigeradores se concentrará en el continente americano a mediados de 2019. Allí, un mayor grado de automatización debería ahorrar alrededor del 30 por ciento del trabajo humano. Muchos procesos se planificaron con Tecnomatix para desarrollar un nuevo concepto de automatización, planificar la fábrica correctamente en el primer intento y asegurar la inmensa inversión.

Un área de producción que consume mucho tiempo es la planta para espumar las paredes del refrigerador con endurecimiento. Todas las áreas antes y después se basan en los tiempos de proceso allí. Para diseñar este cuello de botella correctamente en el primer intento, el proceso se mapeó y simuló como un flujo de una sola pieza. “Había que tener en cuenta muchos detalles, como diferentes materiales y diferentes modelos”, dice Ebert. “Representar todo esto consumió mucho tiempo, pero valió la pena”. Los resultados precisos de Plant Simulation eliminan la necesidad de grandes amortiguadores, ahorrando aproximadamente $ 2,000,000 al tener un transportador y un almacén de gran altura para 5,000 refrigeradores. Después de la formación de espuma, los procesos de ensamblaje se ramifican a cuatro líneas. Aquí, las rutas de tren de los flujos de materiales se planificaron, simularon y optimizaron con todas las partes compradas de las listas de piezas para 30 modelos del diseño modular del producto que van desde el camión hasta las líneas de ensamblaje. “Un empleado de Siemens ha sentado las bases para las rutas de tren. Pero mientras tanto, nuestro flujo de material es mejorado diariamente por nuestro propio empleado, ya hemos alcanzado nuestros objetivos de efectividad”, informa Ebert.

Con Process Simulate, los empleados también planearon células robóticas que se harían cargo de algunos de los procesos previamente manuales. “Incluso si las células aún no están completamente detalladas, podemos decidir con un alto grado de certeza si necesitamos uno o tres robots”, dice Ebert. La alta fiabilidad de la planificación se transmite a la gestión en escenarios y vídeos 3D.

“Una gran inversión requiere mucha persuasión”, afirma Ebert. “Con las buenas posibilidades de visualización de Tecnomatix, puedo mostrar a la gerencia una etapa temprana de planificación que hace que los procesos sean plausibles. La tecnología 3D ayuda con la verificación de los conceptos de ensamblaje, así como con la selección de proveedores para soluciones de automatización y proporciona información que no tenía antes”.

Concepto de implementación mundial

Los primeros proyectos han demostrado que las herramientas de Tecnomatix y Teamcenter se pueden utilizar para resolver tareas y alcanzar objetivos. Sin embargo, los empleados tratan con las poderosas herramientas regularmente. “Necesitamos especialistas para asumir nuevos roles en nuestro equipo global”, dice Ebert. “Para una estandarización exitosa, cada tema debe describirse centralmente”. Otros proyectos importantes también están pendientes en Europa. “La fábrica es demasiado cara para usarla como campo experimental”, dice Ebert, refiriéndose al profesor Dr. Hans-Jürgen Warnecke, un conocido científico y ex presidente de la Fraunhofer Gesellschaft en Alemania. “Para probar nuevos conceptos, existen herramientas de simulación eficientes que hacen que el tiempo de inactividad de la producción sea superfluo”.