En el paisaje en constante evolución de hoy en día, la innovación no es solo una palabra de moda; es la fuerza vital del progreso. En Siemens, estamos comprometidos a empoderar a los pioneros y visionarios que se atreven a redefinir lo posible. Uno de esos innovadores es REJOOL, una startup de compresión de hidrógeno que está lista para revolucionar la industria de la energía limpia.
Una visión de cambio Con sede en Witzenhausen, Alemania, REJOOL tiene como objetivo abrir una nueva era de soluciones energéticas sostenibles. Su tecnología pionera de compresión de hidrógeno, PIONYR, promete remodelar la forma en que aprovechamos y utilizamos el hidrógeno, desbloqueando un futuro más limpio y verde para las generaciones venideras.
Colaborando para el progreso Reconociendo la importancia de una sólida infraestructura digital, REJOOL recurrió al portfolio de Xcelerator como Servicio de Siemens para obtener apoyo. Esta suite de software industrial habilitado para la nube ofreció la base perfecta para que REJOOL estableciera un hilo digital en sus procesos de desarrollo, fabricación y cadena de suministro.
Impulsando la innovación con Siemens Xcelerator Teamcenter X es una solución de Gestión del Ciclo de Vida del Producto (PLM) basada en la nube que ayudó a REJOOL a lograr una colaboración fluida y capacidades de gestión de datos, asegurando que cada interesado tuviera acceso a información de producto actualizada siempre que la necesitara y dondequiera que se encontrara.
Rompiendo silos, construyendo puentes En el mundo interconectado de hoy, la colaboración es clave. REJOOL reconoció la importancia de la colaboración efectiva, tanto interna como con socios externos. Para facilitar esto, recurrieron a Teamcenter Share, la aplicación colaborativa de Siemens diseñada para compartir y colaborar en datos de manera fluida.
Implementar una forma de trabajo completamente digital desde el principio es de suma importancia. La sinergia entre NX de Siemens, Teamcenter X y Teamcenter Share nos ayuda a optimizar el trabajo digital, haciéndolo más eficiente que nunca.
Stephan Hillebrand, CTO de REJOOL
Abriendo camino hacia un futuro más limpio La industria del hidrógeno tiene la clave para desbloquear un futuro con menos emisiones de carbono, y REJOOL está a la vanguardia de esta transformación. Al adoptar tecnología de vanguardia del portfolio de Xcelerator como Servicio de Siemens, REJOOL no solo está construyendo un negocio, sino también liderando un futuro más limpio y sostenible para todos.
Klaus Löckel, Director General de Siemens Digital Industries Software:
Es otro gran ejemplo de pioneros en todo el espectro de la industria que recurren a Xcelerator de Siemens. Con el enfoque SaaS de Siemens, podemos ofrecer un conjunto de herramientas asequibles y listas para la producción que permiten a las startups evitar el costo y el tiempo asociados con las implementaciones tradicionales.
Mirando hacia adelante A medida que REJOOL continúa empujando los límites de la innovación, Siemens se presenta como un socio firme, comprometido a apoyar su camino en cada paso del camino. Juntos, continuaremos impulsando el progreso, fomentando la colaboración y desbloqueando nuevas posibilidades en la búsqueda de un futuro más brillante y limpio.
Para obtener más información sobre cómo Siemens está apoyando a startups como REJOOL con su portfolio de software industrial Xcelerator como Servicio listo para la nube, visita Siemens Digital Transformation Cloud. Únete a nosotros mientras redefinimos lo posible y allanamos el camino para un mañana más sostenible.
Desarrollar baterías de vehículos eléctricos más seguras y fiables Predecir con precisión el rendimiento térmico de las baterías de los vehículos eléctricos es quizá el reto más importante al que se enfrentan los fabricantes de equipos originales (OEM) de automoción. Las baterías tienen una zona de temperatura en la que pueden funcionar para evitar fallos. Si la batería se sale de esta zona, puede reducir su vida útil o incluso poner en peligro la seguridad de los ocupantes.
Por eso no es de extrañar que Audi, una marca conocida en todo el mundo por sus vehículos premium de calidad superior, haya formado un equipo altamente especializado dedicado al desarrollo conceptual de sistemas de baterías de alto voltaje. Situado en Alemania, las contribuciones de este equipo son cruciales para la visión de Audi de diseñar la movilidad del mañana y garantizar una experiencia de conducción excepcional que sea digital, eléctrica y sostenible.
Aumento de la precisión del modelo térmico Joohwa Sarah Lee, ingeniera de desarrollo de conceptos, forma parte de este equipo y está especializada en el rendimiento térmico de las baterías.
“Construir modelos de simulación térmica precisos es un aspecto crítico del trabajo de mi equipo”, afirma Lee. “Los modelos en sí son muy importantes, ya que contribuyen directamente a nuestro objetivo de optimizar el rendimiento térmico de las baterías”.
En 2021, Lee y su equipo descubrieron que, para determinados casos y condiciones, los resultados de la simulación no coincidían con las mediciones de las pruebas. Como resultado, Lee se propuso mejorar la calidad de estos modelos de simulación. Lee y su equipo seleccionaron los servicios de ingeniería y consultoría Simcenter™ de Siemens Digital Industries Software como socio de desarrollo.
“Seleccionamos Simcenter porque sus herramientas permitían una conexión perfecta no solo entre los modelos 1D y 3D, sino también la conectividad con herramientas de terceros”, afirma Lee. “Los servicios de ingeniería de Simcenter nos proporcionaron los conocimientos técnicos y el soporte necesarios para ayudarnos a configurar estas integraciones y garantizar la mayor precisión posible.”
Combinación de simulaciones 1D y 3D Tradicionalmente, la geometría de los módulos y paquetes se ha modelado mediante simulaciones térmicas de dinámica de fluidos computacional (CFD) en 3D. Este método tiene unos costes computacionales significativos y puede tardar días o semanas en completarse. Además, se requiere un amplio conocimiento de los parámetros y experiencia en simulación 3D para producir un modelo 3D preciso. La simulación de sistemas en 1D es mucho más rápida, pero a menudo resulta complicado generar modelos en 1D a partir de un modelo en 3D sin comprometer la precisión.
Simcenter Engineering Services se propuso crear un modelo térmico de la pila de baterías más rápido y preciso para apoyar los sistemas de gestión de baterías de Audi, desde el desarrollo de la estrategia inicial hasta la validación con el resto de subsistemas del vehículo. Estos modelos debían tener en cuenta varios parámetros, como la corriente, las variaciones de temperatura del refrigerante, la conectividad con modelos eléctricos 1D y la integración con MATLAB/Simulink. Lee y su equipo proporcionaron al equipo de Simcenter casos de prueba y condiciones límite para diversos escenarios.
Un flujo de trabajo a medida Combinando el software Simcenter STAR-CCM+™ y el software Simcenter Amesim™, que forman parte de la plataforma empresarial de software, hardware y servicios Siemens Xcelerator, los expertos de Simcenter Engineering Services desarrollaron un flujo de trabajo semiautomatizado para generar un modelo a nivel de sistema 1D en Simcenter Amesim a partir de un modelo 3D Simcenter STAR-CCM+. El objetivo de este flujo de trabajo era garantizar que los usuarios de simulación 1D de Audi pudieran beneficiarse del alto nivel de detalle que proporcionan los modelos 3D, manteniendo al mismo tiempo la velocidad de la simulación 1D.
Utilizando entradas especificadas, Simcenter STAR-CCM+ se utilizó para calcular varias condiciones de estado estacionario que cubrían el espacio de diseño elegido, como la temperatura de entrada del refrigerante, el caudal y la corriente. A continuación, los datos pueden utilizarse para derivar un modelo electrotérmico 1D con el que investigar escenarios transitorios para la pila completa.
Reducir el tiempo, aumentar la precisión El flujo de trabajo desarrollado por los expertos de Simcenter Engineering Services ha reducido el tiempo de cálculo de las simulaciones térmicas de baterías a tan sólo unos minutos. Uno de los ejemplos más vívidos es la simulación de un escenario de carga de baterías de vehículos eléctricos desde el 10 por ciento de la capacidad de la batería hasta el 80 por ciento.
“Como resultado de nuestro proyecto con Simcenter Engineering Services, pudimos reducir el tiempo de simulación del escenario de carga de casi un día entero a menos de un minuto”, afirma Lee. “Se trata de una diferencia enorme en el tiempo de cálculo. También hemos observado una mejora significativa en los resultados de la simulación, especialmente en los estudios de comportamiento térmico”.
“Exploramos otras soluciones para este problema, pero ninguna otra empresa ofrecía el nivel de conectividad entre herramientas que ofrecía Siemens. La combinación de un modelo 3D detallado en Simcenter STAR-CCM+ con la velocidad y eficacia de Simcenter Amesim y las herramientas de terceros respaldadas por el equipo de Simcenter Engineering Services supuso una ventaja crucial. También nos entusiasma explorar otros aspectos de la cartera de Simcenter, incluido Simcenter Battery Design Studio”.
Lee y su equipo son optimistas sobre el futuro de su colaboración con Simcenter Engineering Services.
“Seguiremos aplicando nuestras nuevas herramientas y metodologías a futuros retos”, afirma Lee. “Estamos agradecidos por el apoyo prestado por el equipo de Simcenter Engineering Services y por su disposición y capacidad para ayudarnos a resolver problemas difíciles.”
Producto: Opcenter Industria: Aeroespacial y defensa
Applied Composites, fundada en 1982, es líder mundial en el sector de los materiales compuestos y ofrece soluciones de materiales compuestos para fuselajes de aviones, motores, sistemas de defensa y misiones, vehículos de lanzamiento y estructuras de satélites. En conjunto, la empresa aspira a ofrecer estratégicamente servicios de ingeniería, apoyo programático y capacidades de fabricación verticalmente integradas a clientes de los sectores aeroespacial y de defensa. Applied Composites cuenta con un largo historial de satisfacción del cliente gracias a su enfoque en la mejora de sus procesos para reducir tiempo y costes.
Sin embargo, a medida que Applied Composites crecía, se dieron cuenta de los problemas relacionados con la planificación, la programación y sus procesos generales. Como solución, la empresa consultó con Lean Scheduling International (LSI), parte de ATS Global (ATS), socio de Siemens Digital Industries Software. Esto llevó a la empresa a aprovechar el software Opcenter™ como solución, que forma parte de la plataforma empresarial Siemens Xcelerator de software, hardware y servicios.
Hacer frente a los retos del crecimiento empresarial Aunque el crecimiento empresarial parece una situación en la que todos salen ganando, conlleva ciertos retos. Applied Composites se dio cuenta de que cada vez era más difícil gestionar la planificación, la programación y los procesos en general, especialmente cuando el crecimiento de la empresa afectaba a todas las áreas. A medida que crecía la base de clientes, aumentaba la cantidad de trabajo, lo que hacía necesario aumentar el número de empleados. Con estos problemas agravados, el entorno de trabajo de la planta también se resintió, creando estrés entre los trabajadores por no saber dónde estaban los productos y provocando que se perdieran pedidos. Además, el hecho de no saber qué materiales necesitarían para determinados trabajos o de no poder programar suficientes empleados para hacer funcionar las máquinas disponibles estaba provocando el retraso de la empresa.
Durante este periodo, Applied Composites utilizaba hojas de cálculo y software de planificación de recursos empresariales (ERP) para crear un informe de producción detallado con todos los trabajos de los clientes y las fechas de entrega. El software ERP establecía las fechas de los materiales utilizando su función integrada de planificación de necesidades de materiales (MRP); sin embargo, este sistema tenía defectos. No tenía en cuenta el utillaje como limitación, que es crucial para programar con precisión las operaciones posteriores en el proceso de fabricación. Debido a esto, Michael Moses, el programador principal de Applied Composites, tenía que programar de 6 a 8 semanas después de recibir el informe del proceso MRP.
Además, John Pettit, director de operaciones de Applied Composites, describe los retos de la función del supervisor en el primer paso operativo (laminado). En primer lugar, tendría que consultar el informe diario. A continuación, organizar la gestión diaria del taller. Esto incluía averiguar cuáles eran las fechas de entrega, saber que tenían que tener todo en su departamento al menos cuatro semanas antes de la fecha prevista y dar a los demás departamentos una semana para terminar. En general, el proceso no era óptimo y dejaba margen para el error.
Applied Composites sabía que tenía que encontrar la manera de superar estos problemas, especialmente en lo que se refiere a la programación y la planificación. “En general, queríamos tener una indicación clara de lo que podíamos entregar”, dice Moses.
Trabajar en equipo para encontrar una solución Para encontrar una solución, Applied Composites solicitó ayuda a LSI. Al principio, la empresa tuvo problemas para adaptarse a una solución que tenía un enfoque alternativo de la programación frente a su software ERP original, lo que provocó que la primera implantación no fuera un éxito. Sin embargo, una vez que la empresa confió en la sugerencia de LSI de utilizar Opcenter Advanced Planning and Scheduling (APS), pudieron implantarlo con éxito.
Mediante el uso de minipruebas de concepto, LSI trabajó con Applied Composites para sugerir y recopilar datos con los que impulsar su programación. Además, al tener un enfoque práctico para configurar los modelos y validar los requisitos de datos, las empresas pueden probar varios escenarios de validación.
En general, Applied Composites eligió Opcenter APS como solución de programación y planificación por su capacidad para gestionar requisitos de programación complejos con múltiples restricciones activas durante todo el proceso de fabricación. Esto era algo que el anterior software ERP de la empresa no podía hacer.
Superar las limitaciones de planificación y programación Antes de integrar Opcenter APS, Applied Composites experimentó numerosas limitaciones utilizando su antigua solución. Entre ellas, la falta de visibilidad de la disponibilidad de materiales, la dependencia de los conocimientos triviales del programador y del supervisor de taller, un entorno estresante y caótico, cantidades exponenciales de tiempo dedicado a la programación de la producción y ninguna solución para ayudar al programador en la toma de decisiones. Sin embargo, gracias a Opcenter APS, pudieron superar la mayoría de ellas.
Para superar estas limitaciones, gracias a Opcenter APS, Applied Composites pudo configurar modelos para tener en cuenta todas las restricciones, desde los materiales hasta las herramientas o los moldes, pasando por las capacidades de los operarios. A partir de ahí, podían crear eficazmente una programación de acuerdo con la capacidad real de la planta y no con una estimación. Con estas configuraciones, la empresa también podía mejorar sus procesos de programación, ya que el software podía tomar automáticamente muchas de las decisiones de programación. Anteriormente, el programador tardaba horas en crear un informe de alto nivel y luego lo utilizaba para crear una programación en una hoja de cálculo, aprovechando los conocimientos y datos de múltiples fuentes.
En cuanto a la visibilidad, con Opcenter APS, los trabajadores podían ver en qué punto de la planta se encontraban los pedidos, informar a los clientes de los plazos de entrega reales frente a los plazos de entrega estándar y ver si había algún problema potencial aguas abajo. Además, la capacidad de establecer fechas y calendarios precisos de demanda de material fue innovadora para la empresa. Ahora podían programar más de 30.000 operaciones de forma rápida y sencilla, ahorrando tiempo y esfuerzo manual.
Anteriormente, los supervisores de departamento gestionaban la programación y procesaban las operaciones posteriores simultáneamente, lo que les hacía perder oportunidades de maximizar el rendimiento y reducir los tiempos de cambio. Además, Applied Composites consideró asignar tres programadores para gestionar las actividades de la planta; sin embargo, con Opcenter APS, necesitaron un programador maestro, lo que redujo la necesidad de más trabajadores para una tarea específica.
En general, gracias a esta solución, Applied Composites puede generar una programación fácil de seguir, lo que les ayuda a limitar la toma de decisiones en el taller y a reducir el estrés y la desorganización.
El uso de Opcenter APS lo une todo, nos da la oportunidad de ser francos con nuestros clientes y de ayudarles a identificar qué es lo que va a contribuir más al éxito del programa.
Natilus es una empresa emergente con sede en California que trabaja en la creación de aviones no tripulados. El objetivo de la empresa es reducir el coste del transporte aéreo en un 50% mediante un diseño inteligente y un uso más racional del espacio.
Reducir el coste del transporte aéreo de mercancías
Natilus es una empresa emergente con sede en California que trabaja en la creación de aviones teledirigidos. El objetivo de la empresa es reducir el coste del transporte aéreo de mercancías en más de un 50% mediante un diseño inteligente y un uso más racional del espacio. El pequeño y creciente equipo de apasionados ingenieros trabaja para replantear la próxima generación de aviones de carga. El equipo incluye constructores y diseñadores que han trabajado en más de 25 programas de aviones de la aviación general, comercial y militar.
“Creemos que reducir el coste de la carga aérea en un 50% o más llevará productos más frescos a nuestras tiendas, hará florecer el comercio electrónico transfronterizo y permitirá el desarrollo de regiones con escasas infraestructuras”, afirma Aleksey Matyushev, CEO y fundador de Natilus. “Para que eso ocurra, necesitamos un nuevo tipo de vehículo y una forma diferente de pensar”.
“El problema que intentamos resolver es que el transporte aéreo es demasiado caro, pero puntual, y el marítimo es un producto básico, pero muy inoportuno”, explica Matyushev. “Para que nos hagamos una idea, transportar mercancías por mar desde Asia a Estados Unidos puede llevar hasta un mes, pero es muy barato. El transporte aéreo cuesta diez veces más, pero puede hacerse en dos o tres días. Nuestra solución es acortar distancias y aprovechar la puntualidad del transporte aéreo, pero con una reducción de costes del 50% al 60% para acercarnos al precio de los productos básicos del transporte marítimo. Cuando la industria se vuelva ecológica, ya sea mediante combustibles de hidrógeno o electrificación, específicamente para las clases de peso de nuestros aviones, el flete aéreo será una mercancía. El transporte marítimo podría casi desaparecer: un futuro interesante en el que pensamos todos los días”.
Tracción en el sector de la carga aérea
Natilus ya cuenta con más de 6.000 millones de dólares en pedidos iniciales de importantes aerolíneas y clientes de todo el mundo, con una cartera de pedidos de más de 400 aviones. “Desde el punto de vista empresarial, nuestra solución ha calado hondo”, afirma Matyushev. “Las aerolíneas de carga tienen márgenes operativos pequeños, del tres al cuatro por ciento, y pueden obtener beneficios en un buen año. Si sustituyen sus flotas de aviones Boeing y Airbus por nuestras soluciones, ese margen podría pasar al 33%, lo que supone un cambio astronómico para el rendimiento final”.
Las soluciones de Natilus también abordan otro reto del sector: la escasez mundial de pilotos bien formados. Se prevé que el tráfico de pasajeros se duplique de aquí a 2035, y se espera que los pilotos del mundo del transporte de mercancías ayuden a llenar ese vacío. Con capacidades de pilotaje remoto, las soluciones de Natilus permitirán que un solo piloto comande tres aviones a la vez. “Uno de nuestros requisitos es que no haya pilotos en la cabina”, afirma Matyushev. “Estamos ayudando a llenar ese vacío”.
Natilus está desarrollando actualmente tres productos, todos con fuselajes de compuestos de fibra de carbono. El primero es un avión de 19.000 libras con una envergadura de 90 pies, cuya producción está prevista para finales de 2021. El segundo es un avión de 60 toneladas, similar en tamaño a un Boeing 767, destinado al servicio nacional en Estados Unidos, pero también capaz de prestar servicio en Europa y Asia. El producto estrella es un competidor del Boeing 777 de 700 toneladas, con una envergadura un 10% mayor y capaz de realizar vuelos transpacíficos.
La configuración de ala mixta de Natilus es una primicia en los aviones de carga. “Desde el punto de vista de la carga, tiene mucho sentido”, explica Matyushev. “Tiene un 50% más de volumen interno, por lo que duplica la cantidad de carga rentable por vuelo. Con los diseños convencionales empiezas a quedarte sin volumen antes de maximizar el peso de despegue del avión.”
Herramientas avanzadas de ingeniería para una visión audaz
Para desarrollar sus productos, Natilus utiliza el software NX™ de diseño asistido por ordenador, que forma parte de la plataforma empresarial Siemens Xcelerator de software, hardware y servicios.
Natilus había trabajado antes con un popular paquete de CAD de uso general que tenía un precio atractivo (siempre una consideración para las empresas de nueva creación) pero carecía de un potente diseño de superficies, de grandes ensamblajes y de otras capacidades necesarias para el desarrollo de grandes aeronaves. Ese software resultó incapaz de evolucionar los diseños hasta el grado necesario para que los proveedores fabricaran el prototipo de producción. “Empezamos a trabajar con superficies más complejas, concretamente con nuestro diseño de carrocería de ala mixta, con muchas curvaturas y complejidades en las superficies, y no podíamos resolver los problemas con el otro software”, explica Matyushev.
Siemens NX (y su predecesor, Unigraphics) tiene una larga historia como caballo de batalla en la industria aeroespacial que influyó en la selección de Natilus de una solución CAD de mayor rendimiento. “Dos de nuestros tres cofundadores estaban muy influidos por NX cuando trabajábamos en la industria”, explica Matyushev. “Estudiamos otras soluciones, pero NX es una herramienta increíble para nosotros”.
Otro factor en la decisión por las soluciones de Siemens es un programa de Siemens para empresas de nueva creación cualificadas que ofrece precios con descuento. El programa reconoce los retos únicos de las startups y ayuda a los emprendedores a hacer crecer su negocio hasta su máximo potencial utilizando software rentable y de alto valor añadido.
Asistencia de un socio experto
Natilus está trabajando con Saratech Inc, una empresa de ingeniería y socio de soluciones Siemens Smart Expert, para la entrega e implementación de la solución de Siemens. Con un gran equipo de ingenieros y más de 1.000 clientes, Saratech cuenta con los conocimientos, la experiencia técnica y los recursos necesarios para ayudar a clientes como Natilus a desarrollar mejores productos a través de mejores experiencias de desarrollo de productos.
Colaboración y gestión de datos
Natilus también está trabajando para implantar el software Teamcenter™ con el fin de proporcionar herramientas de colaboración y gestión de datos para su equipo de desarrollo en rápido crecimiento. Para la siguiente fase de desarrollo, Natilus también tiene previsto utilizar la cartera de software Fibersim™ para ingeniería de materiales compuestos. “El avión se encuentra en la fase de diseño detallado: se han establecido los huesos del avión, pero actualmente no hay núcleo en términos de fibra de carbono”, dice Matyushev. Fibersim formará parte de nuestro flujo de trabajo diario cuando preparemos el avión para la fabricación, pasando de un modelo sólido a núcleos de espuma con plantillas de capas”. La estructura del fuselaje es uno de los elementos con mayor plazo de entrega y nuestro gran impulso en los próximos seis meses.”
El equipo de Natilus utiliza actualmente herramientas de simulación digital desarrolladas por la NASA, en concreto Nastran para el análisis de tensiones y FUN3D para la dinámica de fluidos computacional (CFD). La empresa está evaluando soluciones adicionales de análisis de elementos finitos de la cartera de software de simulación Simcenter™ de Siemens para el análisis de tensiones.
Ampliación del equipo
Actualmente, Natilus está ampliando su equipo de desarrollo, con el objetivo de duplicar su plantilla muy rápidamente. La empresa busca ingenieros dinámicos, expertos en materiales compuestos e ingenieros electrónicos y de propulsión. “Buscamos ‘lo que hay que tener'”, afirma Matyushev. “Queremos gente apasionada por la aviación, que haya trabajado en la industria, a la que le guste trabajar con las manos y sea multidisciplinar. Se incorporarán a un entorno que trabaja muy rápido”. El equipo ampliado se incorporará rápidamente y colaborará en el proyecto de desarrollo utilizando las soluciones de Siemens.
En igualdad de condiciones con los gigantes de la aviación
“Estamos muy ilusionados con el uso de las soluciones de Siemens: nos ofrecen la capacidad y la tecnología de grandes empresas de aviación como Boeing o Airbus, a un coste muy asumible para una startup”, afirma Matyushev. “Podemos operar en un entorno de ingeniería que está al mismo nivel que los grandes gigantes, igualando esencialmente las condiciones con ellos. Siemens es casi una ventanilla única de herramientas y tecnologías básicas que funcionan en el mismo entorno, y eso nos ayudará a llegar adonde tenemos que llegar con nuestros productos para ofrecer soluciones a nuestros clientes.”
Estun utiliza la tecnología de simulación y puesta en marcha virtual de Siemens para acelerar el diseño, validar y desplegar líneas de producción de baterías y fotovoltaicas a un coste menor. En el ámbito de la fabricación inteligente, la adopción generalizada de gemelos digitales y depuración virtual es cada vez más importante. Analizando de forma proactiva el diseño de la línea de producción, los procesos de fabricación y la lógica de control y el código que rige el equipo de automatización en el ámbito digital, se pueden aplicar rápidamente los ajustes y optimizaciones oportunos. Esto no sólo garantiza una depuración precisa in situ, sino que también acelera el proceso de lanzamiento del producto.
Al utilizar la digitalización y la simulación en el diseño y la implementación del equipo de automatización, Estun Automation Co. redujo el tiempo de puesta en marcha in situ de las líneas de producción en un 30% y los costes de puesta en marcha integral en un 20%, ayudando a los clientes a reducir costes, acortar el periodo de producción y mejorar la eficiencia.
Optimizar la puesta en marcha de la línea de producción, el tiempo de ciclo, el coste y la calidad al mismo tiempo Fundada en 1993, ESTUN AUTOMATION CO., LTD (Estun) es pionera en el campo del control de movimiento y la robótica industrial, así como en soluciones completas en China. Con tres décadas de robótica avanzada e innovación, Estun se ha convertido en una marca internacional reconocida y respetada al adherirse a la misión corporativa de “Automatización para todos”. Estun opera en 64 países y regiones de todo el mundo, proporcionando a los clientes servicios comerciales inmediatos, cómodos y completos.
Al tiempo que vende robots industriales y productos de automatización, Estun también se centra en las industrias ventajosas de China, como la de las baterías de litio, la fotovoltaica y la de las nuevas energías, proporcionando específicamente líneas de producción automatizadas para las empresas fabricantes de estos campos. Por ejemplo, Estun permite el despliegue de producción de robots desarrollados para la industria de las baterías de litio, que son adecuados para varios tipos de líneas de montaje de módulos de celdas de batería cilíndricas y cuadradas de gran tamaño. Estos robots permiten una mayor eficiencia durante la producción de baterías de almacenamiento de energía y baterías de potencia, lo que es reconocido y favorecido por varias empresas líderes de baterías de litio en China.
La necesidad de una solución de fabricación personalizada en un mercado de baterías complejo Varios fabricantes del sector de las baterías fabrican productos y tipos únicos y especializados basados en las distintas sustancias químicas utilizadas en las baterías, como las de iones de litio, fosfato de hierro y litio y plomo-ácido. Existen notables diferencias en la forma del producto y el proceso de fabricación para producir estos tipos de baterías, debido principalmente a las variaciones en los productos químicos utilizados. Además, las diferencias en los tipos de baterías van más allá de la composición química y pueden variar debido a la forma mecánica de las celdas, los módulos y los paquetes de baterías adaptados a los distintos clientes. Por lo tanto, es esencial personalizar los equipos de fabricación para satisfacer los requisitos exclusivos de cada tipo de batería, teniendo en cuenta tanto la composición química como las diversas configuraciones mecánicas.
Como estas variaciones de las baterías ilustran las complejidades matizadas entre la composición química y el diseño mecánico, abordar estas distinciones multifacéticas se convierte en algo esencial en la búsqueda de soluciones de fabricación personalizadas. El rápido desarrollo del mercado de las nuevas energías está acelerando el ritmo del ciclo de iteración del producto del cliente y su frecuencia es cada vez mayor. Por lo tanto, la gran demanda de productos relacionados con las baterías ha superado las capacidades de los equipos de hardware tradicionales, que normalmente dependen de la depuración de la línea de producción in situ. Si fabricantes como Estun confían en los equipos de hardware tradicionales, los costes se vuelven demasiado elevados y el ciclo de producción es difícil de controlar, lo que dificulta la adaptación a la demanda competitiva del mercado.
Para acelerar la entrega de equipos de automatización para la fabricación de baterías de litio y fotovoltaicas, Estun debe transformar sus operaciones tradicionales para acortar el ciclo de desarrollo y depuración de la línea de producción. La adopción de la digitalización permitirá a Estun acelerar la producción y garantizar la calidad. Y lo que es más importante, ayudará a Estun a recuperar rápidamente el capital, reducir los elevados costes de desarrollo y depuración de la línea de producción in situ y realizar un control inmediato del proceso de producción.
Tecnomatix Process Simulate es imprescindible para la puesta en marcha virtual de líneas de producción Estun comenzó a utilizar las capacidades de puesta en servicio virtual del software de simulación industrial Process Simulate de Siemens, de la cartera Tecnomatix®, para impulsar la transformación del proceso de I+D de la empresa. Tras el diseño asistido por ordenador (CAD), los ingenieros construyen gemelos digitales en Process Simulate para los equipos de producción y los procesos de fabricación, incluidos los transportadores y accesorios de células y módulos, y los robots que trabajan con plataformas giratorias para recoger y colocar piezas. El gemelo digital realiza la visualización de todo el proceso y, al mismo tiempo, ayuda a los ingenieros a comprobar automáticamente las interferencias mecánicas y evitar múltiples problemas durante el proceso de despliegue físico.
Los ingenieros de producción también pueden utilizar la función de simulación de eventos cíclicos de Tecnomatix Process Simulate para construir la lógica de un proceso de producción y, a continuación, implementar dicha lógica a través de un programa PLC de Siemens. Todas las trayectorias del robot, la lógica de control del PLC y el código se verifican y los problemas se ponen virtualmente en marcha antes de instalar el equipo en el taller. Esto supone un importante ahorro de tiempo y esfuerzo para Estun a la hora de realizar la puesta en marcha in situ de líneas de producción automatizadas para sus clientes.
Esta solución se utiliza en un entorno digital para el diseño, validación y optimización de sistemas mecánicos, robóticos y de automatización completos para líneas de producción automatizadas en la fabricación de baterías de litio y fotovoltaicas, permitiendo la puesta en marcha de líneas con la máxima independencia de los equipos de hardware, lo que resulta en una carga prácticamente nula en el inventario corporativo y una mejora significativa en el uso eficiente del capital corporativo sin el riesgo de dañar costosos activos de hardware.
Tecnomatix Process Simulate es compatible con la programación fuera de línea (OLP) de más de 30 marcas de robots industriales de todo el mundo, incluidas las “Cuatro Grandes”: ABB, Fanuc, KUKA y Yaskawa. Tecnomatix Process Simulate ayuda a fabricantes como Estun a integrar sus robots en el proceso de producción en un breve periodo de tiempo.
Un desarrollo colectivo: la tecnología de programación offline también reduce el tiempo y el coste de depuración de la línea de producción La colaboración entre Estun y Siemens es integral, ya que no sólo utiliza Tecnomatix Process Simulate para la depuración virtual, sino que también incluye el desarrollo conjunto de paquetes de programación offline para robots industriales, que integra los modelos de robot de Estun (bibliotecas de modelos 3D, OLP, etc.) con el software Process Simulate. Esta integración simula con precisión las secuencias de movimiento del robot y genera automáticamente el código de control del robot que puede descargarse al controlador físico del robot para controlar los dispositivos de hardware, proporcionando una experiencia de usuario más eficiente y eficaz a los clientes de Estun.
Cambio a la izquierda impulsado por la IA En el proceso de desarrollo de vehículos, es ventajoso para las empresas desplazarse a la izquierda en el ciclo V tanto como sea posible. Al evitar los cambios de diseño en las últimas fases, los equipos de ingeniería pueden conseguir importantes ahorros de tiempo y costes y ayudar a que los productos lleguen antes al mercado.
La inteligencia artificial (IA) es una herramienta cada vez más popular que permite a los equipos de ingeniería desplazarse hacia la izquierda. Por ejemplo, los ingenieros pueden entrenar redes neuronales para que busquen entre enormes cantidades de datos y modelos de simulación y ayuden a identificar la configuración ideal de un vehículo o componente.
Impulsado por la IA, el esfuerzo por cambiar a la izquierda es más urgente que nunca a medida que el mundo transita hacia un futuro más sostenible con la electrificación. Muchos fabricantes de equipos originales (OEM) están en proceso de transición de la producción de motores de combustión interna (ICE) a vehículos impulsados por baterías. Cada uno de estos vehículos cuenta con años de datos de desarrollo y modelos de simulación que ahora deben adaptarse a la electrificación.
Redes neuronales para fijar objetivos de vehículos
Simcenter Engineering Services y Hyundai Motor Group se asociaron para utilizar la IA con el fin de reducir el proceso de optimización de parámetros para el Genesis GV 80. Al comienzo de su viaje hacia la electrificación, Hyundai Motor Group (HMG) reconoció la necesidad de implementar la IA para permitir un cambio sin fisuras hacia la izquierda en el proceso de desarrollo de vehículos eléctricos. En 2023, se asociaron con Simcenter Engineering and Consulting services para construir las redes neuronales que les permitirán definir los requisitos basados en la arquitectura en la fase de concepto del desarrollo del vehículo.
Al principio del proceso de diseño (a la izquierda del ciclo en V), los equipos de ingeniería suelen tener una estimación de lo que les gustaría ver en su próxima generación de vehículos, incluida la masa, el tamaño, la tecnología de suspensión, etc. Estas primeras ideas deben explorarse y analizarse de la forma más eficiente posible para definir el diseño y la configuración ideales. El establecimiento de objetivos para atributos como la masa óptima, la cinemática, la facilidad de conducción, la conducción y el manejo proporciona a los equipos de ingeniería indicadores clave de rendimiento (KPI) subjetivos que deben cumplir. Cuanto antes se alcancen estos objetivos, más tiempo y costes ahorrará la empresa.
Ilsoo Jeong, ingeniero de confort, forma parte del equipo de desarrollo virtual de confort de conducción de Hyundai Motor Group. Su equipo se encargó de fijar objetivos para el desarrollo del chasis del Genesis GV 80, que saldrá al mercado en una futura generación como vehículo eléctrico (VE).
“Nuestro objetivo era lograr el máximo confort y maniobrabilidad, por lo que tuvimos que considerar cientos de parámetros del chasis, como la distribución de masas, la cinemática de la suspensión o el sistema de montaje”, explica Jeong. “También tuvimos que considerar cómo tendrían que cambiar estos diseños y configuraciones teniendo en cuenta que el motor de combustión interna se sustituirá por una batería”.
“Además, queríamos poder realizar análisis de sensibilidad para entender rápidamente cómo los cambios en el diseño de un componente pueden afectar al rendimiento de otros. Nos dimos cuenta de que la IA podía ayudarnos a conseguirlo de forma rápida y eficaz. Nos asociamos con Simcenter Engineering and Consulting Services para construir estas redes neuronales porque tenían la mayor experiencia en Simcenter Amesim, nuestra herramienta preferida, y por su amplia experiencia en el proceso de desarrollo de vehículos.”
Optimización de la arquitectura del VE En otro proyecto, el equipo de Simcenter Engineering Services había colaborado con los ingenieros de HMG para desarrollar una arquitectura en el software Simcenter Amesim que pudiera utilizarse para evaluar diversas maniobras del vehículo y proporcionar un posprocesamiento automático.
Esta arquitectura permitía ponderar criterios por separado -incluidos 52 KPI individuales para cada requisito- para obtener una puntuación global, y podía manejar más de 350 parámetros como entrada.
En este proyecto, Simcenter Engineering Services amplió este trabajo para aplicarlo al chasis. Utilizando los objetivos proporcionados por HMG, los ingenieros de Simcenter generaron más de 200.000 modelos de simulación en Simcenter Amesim y los validaron con vehículos reales. Guardaron los resultados de la simulación en un sistema informático de alto rendimiento (HPC) para que pudieran ejecutarse más rápidamente en el futuro.
“Simcenter Amesim fue la fuerza impulsora de nuestra decisión de seleccionar a Siemens para este proyecto”, explica Jeong. “Sólo Simcenter Amesim tenía las capacidades para realizar el número de simulaciones que necesitábamos, así como la flexibilidad para atributos como la frecuencia NVH. Simcenter Amesim también era ventajoso porque nos permitía trabajar con nuestras propias plantillas en lugar de con una preconfeccionada”. En cuanto a flexibilidad y tiempo de simulación, Simcenter Amesim fue la mejor elección”.
Utilizando el software Simcenter Reduced Order Modeling, Simcenter Engineering Services creó y entrenó una red neuronal para obtener resultados de simulación que permiten la optimización directa de los modelos más adelante en el proceso. Esta red neuronal se integra con el software HEEDS para ayudar a los ingenieros de HMG a identificar la configuración ideal del vehículo.
“Si nuestros objetivos o parámetros cambian, ya no tendremos que empezar todo el proceso desde cero”, afirma Jeong. “Ahora podemos encontrar el conjunto óptimo de parámetros muy rápidamente buscando a través de la red neuronal construida por Simcenter Engineering Services. La posibilidad de recuperar fácilmente los resultados de la simulación nos permite informar rápidamente al equipo de cada subsistema sobre la configuración ideal. Más adelante en el desarrollo, también podremos comparar eficazmente el rendimiento de conducción del vehículo con nuestros objetivos utilizando los datos de referencia recuperados por la red neuronal.”
Ahorro de tiempo gracias a la IA La colaboración con Simcenter Engineering Services y el uso del software Simcenter han supuesto importantes ventajas en el proceso de ingeniería para el equipo de Jeong.
“Antes de este proyecto, una evaluación de requisitos tardaba dos minutos en ejecutarse en simulación”, afirma Jeong. “Utilizando la red neuronal desarrollada por Simcenter Engineering Services, esto se redujo a una décima de segundo. Del mismo modo, el proceso de optimización de los parámetros de nuestros subsistemas solía durar una semana. Con la ayuda de Simcenter Engineering Services, se ha reducido a 15 minutos”.
Juntos, Jeong y el equipo de Simcenter Engineering Services están trabajando para obtener aún más beneficios de eficiencia de esta red neuronal. Pronto se integrarán con el software Teamcenter para enlazar completamente y proporcionar trazabilidad a parámetros y requisitos. Esto permitirá a un director de programa sin conocimientos de simulación introducir directamente sus requisitos y utilizar parámetros de un proyecto anterior para ejecutar simulaciones directamente en la web. A continuación, podrán predecir el rendimiento del sistema u optimizar los conjuntos de parámetros de los subsistemas, acercando el poder de la simulación de sistemas a los no expertos.
“La cartera Simcenter de Siemens y los servicios de ingeniería Simcenter seguirán siendo un socio de desarrollo especial para HMG”, afirma Jeong. “Nuestras empresas mantienen una sólida relación y estoy deseando colaborar en futuros proyectos”.
Producto: Opcenter Industria: Soluciones de maquinaria
El fabricante mundial de soluciones de maquinaria de envasado lanza la Robopac Smart Factory
Desde 1982, Robopac fabrica soluciones de final de línea, como envolvedoras semiautomáticas con tecnología inteligente, enfardadoras industriales, máquinas de retractilado, encajadoras y soluciones de envasado a medida. La empresa se ha convertido en un líder mundial en el sector del envasado, con siete plantas de fabricación (cinco en Italia, una en EE.UU. y una en Brasil) y nueve filiales en todo el mundo. Robopac tiene capacidad para fabricar 50.000 máquinas al año. Hace hincapié en las soluciones de envasado de alto rendimiento con extrema atención a la economía circular.
Robopac ha experimentado una demanda creciente tanto en el volumen de máquinas que fabrica como en la variedad de productos que ofrece. “Nuestros clientes solicitan cada vez más productos personalizados”, explica Alessandro Manduchi, director de operaciones de Robopac. “Robopac ofrece un número muy elevado de configuraciones para cada una de nuestras máquinas de envasado, y este es uno de nuestros diferenciadores clave”.
Para seguir el ritmo de la demanda de productos personalizados sin comprometer el tiempo del ciclo de fabricación ni la calidad, Robopac está haciendo que su proceso de producción sea más flexible y capaz. La empresa ha iniciado recientemente el proyecto “Robopac Smart Factory”, que incluye (1) una reorganización del sistema de producción y la distribución industrial y (2) la digitalización de los procesos y operaciones principales.
Para sus esfuerzos de digitalización, Robopac seleccionó la plataforma de gestión de operaciones de fabricación (MOM) Opcenter de Siemens. El equipo tecnológico de Robopac determinó que Opcenter es ideal para respaldar el crecimiento de volumen previsto de la empresa, al tiempo que garantiza una mayor eficiencia, flexibilidad y calidad de los procesos, así como la fiabilidad del servicio para los clientes de Robopac. “Siemens ofreció una solución completa de extremo a extremo para nuestros procesos de programación, fabricación, generación de informes y control de calidad en el área de producción”, resume Manduchi.
Opcenter se ha integrado con el sistema de planificación de recursos empresariales (ERP) y el sistema de gestión de almacenes (WMS) de Robopac. La plataforma MOM también ha ayudado a Robopac a implantar plenamente los vehículos de guiado automático (AGV) a lo largo de la línea de producción. Opcenter está apoyando a la fábrica inteligente de Robopac de varias maneras:
Optimizando la programación avanzada de las órdenes de producción
Reducción de las actividades manuales y en papel en el taller
Orquestando y supervisando todo el flujo de producción, incluido el movimiento de los AGV.
Garantizar la supervisión en tiempo real y la trazabilidad completa mediante cuadros de mando de línea
Crear un hilo digital que vincule la gestión de la producción y la calidad.
Robopac lleva años trabajando en técnicas de producción ajustada y mejora continua de procesos. “Incluso en este contexto de buenos resultados”, informa Manduchi, “el proyecto Smart Factory ha demostrado que la tecnología, impulsada por las capacidades y habilidades humanas, puede contribuir a nuevas mejoras que conduzcan a la excelencia. Quedamos absolutamente impresionados por la flexibilidad y facilidad de uso de la solución Opcenter, que nos permitió alcanzar rápidamente los objetivos de nuestra iniciativa Robopac Smart
El CETIM es un centro de investigación y estudios que presta apoyo a numerosas industrias (aeroespacial, automoción, agricultura, construcción, energía, petróleo y gas, procesos) en sus retos tecnológicos actuales y futuros.
Estudios colectivos (vínculo entre el mundo académico y la industria)
Estudio de problemas comunes para que un amplio conjunto de agentes de la industria compartan/aprovechen los conocimientos/conocimientos técnicos.
Estudios comerciales (oferta de servicios)
Servicios de ingeniería específicos para empresas que no disponen necesariamente de las herramientas o los conocimientos necesarios en su seno.
El objetivo del CETIM es mejorar la competitividad de las empresas que se benefician de sus servicios/estudios gracias a la ingeniería mecánica, la transferencia de innovación y las soluciones de fabricación avanzada.
El abanico de competencias y conocimientos propuestos por el CETIM es muy amplio (véase imagen inferior + “materiales metálicos y compuestos, tratamientos de superficie, procesos de fabricación, ensamblaje, estanqueidad, fluidos y flujos, END, …”).
En 2017 se creó una encuesta de simulación que reúne a una treintena de ingenieros de simulación bajo la dirección de Thierry Raphenne para responder a las necesidades de análisis en fase de desarrollo de productos, cada vez más frecuentes en la industria.
Equipo de simulación: Expertos para apoyar los retos de ingeniería de la industria Thierry Raphenne y su equipo realizaron una encuesta sobre simulación en una comunidad de expertos. Thierry supervisa ese equipo de 30 personas que trabajan a tiempo completo en proyectos de análisis de simulación (mecánica, elementos finitos, CFD, DEM…). Ha trabajado en este campo desde sus estudios de ingeniería. En el CEA, su tesis estableció un modelo de comportamiento de materiales con el método de elementos finitos. Expectativas de la industria al solicitar el apoyo de expertos del CETIM:
Validar el dimensionamiento del producto
Comprender el origen de un fallo. (Análisis de fallos, la simulación ayuda a comprender y explicar los fenómenos)
“Lo que aporta la simulación es una mejor comprensión de lo que ocurre y una aceleración de la puesta en marcha / lanzamiento de los productos. Por ejemplo, el diseño de un coche hoy se hace en menos de 18 meses frente a hace 5 años. El uso de la simulación acelera el proceso de validación y diseño de productos industriales. Sin simulación > más roturas recurrentes porque no se tienen en cuenta muchas situaciones de fatiga, que están en el origen de la rotura de piezas”. – Thierry Raphenne
La simulación nos permite analizar más casos de uso y, en consecuencia, podemos reducir los costes de desarrollo.
Sin simulación, se trabajaba más sobre hipótesis simplificadas. Esto llevaba a sobredimensionar ciertas piezas de la máquina para asegurarse de que encajaban y no se rompían.
Parte 2: Un fuerte vínculo entre el mundo académico y la industria para satisfacer necesidades comunes, con especial atención a la simulación conjunta Colaboración entre los mundos académico e industrial El CETIM ofrece la oportunidad de tender puentes entre los agentes de la industria y el mundo académico, basándose en casos reales procedentes de la industria. Estos grupos de trabajo permiten el desarrollo de sólidas competencias para la empresa que se beneficia de la experiencia en simulación del CETIM. Estos proyectos transversales reúnen hasta 80 representantes de la industria, que luego se dividen en subgrupos para trabajar sobre temas determinados. Uno de los proyectos codirigidos entre el CETIM, la industria y el mundo académico se centra en la simulación y el acoplamiento.
Centrarse en la simulación conjunta Para los industriales que participan en ese grupo de trabajo colaborativo, es clave centrarse en la simulación y el acoplamiento entre varios tipos de simulación (de 1D a 3D, acoplar Multiphysics con simulaciones de tipo multicuerpo…). El objetivo es verificar y validar el diseño de un sistema completo (y complejo) mediante simulación.
Después de este grupo de trabajo, la idea es establecer cuáles son los conocimientos técnicos que pueden transferirse fácilmente a los actores industriales, basándose en un demostrador real construido por el equipo.
Parte 3: La fuerza de las soluciones de simulación Simcenter El equipo de simulación del CETIM optó por Simcenter El equipo eligió el software de simulación de la cartera Simcenter porque estas soluciones “ofrecen una amplia gama de física, mecánica, fluídica, térmica, que permite realizar simulaciones multifísicas con un único entorno. Las soluciones Simcenter están abiertas a la entrada/salida desde/a otras soluciones de simulación”. – Thierry Raphenne
El desarrollo de una metodología para difundir el uso del software “Hemos desarrollado plantillas sobre la forma de utilizar el software Simcenter para ahorrar tiempo en el postprocesamiento de los resultados, para combinar los valores de las restricciones. Están a disposición de todos los usuarios del software”. “Aún queda mucho trabajo por hacer a nivel interno para crear una comunidad de simulación fuerte/sólida. Aún tenemos que convencer de la utilidad de la simulación a los no usuarios y crear un equipo dinámico.”
“La gente confía más en los análisis de simulación cuando no se pueden visualizar mediante pruebas (en el caso de CFD, por ejemplo). Destacar fenómenos muy complejos, muy acoplados, que no se pueden hacer en pruebas / permite popularizar más la utilidad de las herramientas de simulación” – Thierry Raphenne
Parte 4: Casos de aplicación – simulación para responder a retos de ingeniería muy complejos casos de aplicación – casi imposibles de probar. La industria necesita hacer las cosas bien a la primera, reducir el tiempo de entrega al mercado con un producto fiable y duradero.
Caso de aplicación 1 : Aumentar la vida útil de las piezas de las máquinas. En el contexto de la transición energética, ser capaz de predecir la vida útil de las piezas de las máquinas y aumentar la durabilidad de los equipos.
Caso de aplicación 2: “Gracias a la característica técnica de Simcenter STAR-CCM+, especialmente en la aplicación DEM pudimos ganar nuevos proyectos de apoyo a la industria agrícola”
Parte 5 : Aprendizaje automático e inteligencia artificial: el futuro de la simulación
El futuro de la simulación pasa por el uso de la IA con la aplicación de métodos de aprendizaje automático. Esto será cada vez más utilizado por la industria e impulsará el uso de la simulación. La simulación ayudará a refinar y desarrollar modelos en contextos complejos. Los beneficios de los estudios y resultados relacionados obtenidos en proyectos anteriores se utilizarán para alimentar nuevos proyectos (parte del proyecto transversal simulación y acoplamiento.)
El acoplamiento de los datos de la campaña de pruebas y simulaciones se producirá de forma natural gracias a un uso cada vez más importante del aprendizaje automático > integración de los datos procedentes del banco de pruebas.
Una empresa de ingeniería de automoción utiliza el software de puesta en servicio virtual de Tecnomatix para satisfacer mejor los requisitos de los clientes y aumentar la eficacia operativa
Ingemat es una empresa española de ingeniería que ofrece servicios de automatización robótica para diferentes sectores industriales, especializada en proyectos llave en mano a medida para la industria de la automoción. Sus servicios abarcan el diseño de la instalación, el montaje, el ensamblaje y la puesta en marcha para cumplir los requisitos del cliente en cuanto a tiempo de ciclo y calidad. Las principales tecnologías utilizadas en sus proyectos son la soldadura, el engatillado, el pegado, el remachado y el clinchado.
Por qué Ingemat adoptó la tecnología de puesta en servicio virtual
El diseño, el despliegue y la construcción de una línea de producción siempre se han basado en un proceso secuencial: a la instalación de los dispositivos le sigue la instalación de los robots y la garantía de un funcionamiento sin problemas de los equipos. A continuación, el equipo y los robots se integran con la automatización del controlador lógico programable (PLC) hasta que se puede producir un prototipo cualificado.
Pero este proceso en cascada lleva mucho tiempo y es costoso, ya que implica una depuración masiva de los robots y el código de control y hay que ocuparse de la instalación física y los problemas de cableado. También requiere utilizar varios prototipos caros que no siempre están disponibles a tiempo. Esto hace que los ingenieros trabajen con limitaciones de tiempo y niveles de estrés elevados, especialmente en el sector de la automoción, donde se imponen normas de alta calidad.
Los elevados estándares de la industria automovilística exigen que Ingemat trabaje de forma eficiente y con el menor número de errores posible para cumplir los plazos y los hitos de costes. Por ello, adoptaron Process Simulate en la cartera Tecnomatix® de software de fabricación digital para la simulación robótica y la puesta en servicio virtual.
“Diría que, basándome en la experiencia adquirida en los últimos años, la selección de Process Simulate como herramienta para la puesta en servicio virtual ha sido la elección correcta.”
Oscar Vázquez, Subdirector de Ingeniería Eléctrica del Ingemat
Process Simulate ayuda a Ingemat a impulsar la eficiencia operativa
Los proyectos en Ingemat comienzan con el diseño mecánico y la simulación, mientras que el diseño eléctrico avanza en paralelo. Tras completar o avanzar en el diseño mecánico y la simulación hasta una fase madura, se inicia la programación offline del robot (OLP) y la programación del PLC, seguidas de la puesta en marcha virtual.
Utilizando Process Simulate, Ingemat ha realizado proyectos de puesta en servicio virtual con diferentes marcas de robots como ABB, KUKA, Fanuc, Yaskawa y Kawasaki, todo ello en conexión con PLC emitidos por Siemens y Allen-Bradley, así como con hardware definido a medida.
Esta metodología que utiliza Process Simulate permite a Ingemat paralelizar el trabajo y desplazar la mayoría de las tareas de ingeniería hacia la izquierda en la línea de tiempo del proyecto, realizándolas en el back office.
Al permitir que los departamentos de mecánica, robótica y control colaboren en la misma plataforma, los programas de los robots y el código de control de automatización para los PLC y las interfaces hombre-máquina (HMI) se validan en el entorno virtual antes de su entrega al taller.
Como resultado, la fase de puesta en servicio física es mucho más corta y eficiente, ya que requiere menos esfuerzo de depuración y menos activos de prototipos, lo que permite al personal de puesta en servicio virtual centrarse en la calidad del conjunto producido en lugar de en la depuración del código del programa.
Por qué Process Simulate fue la elección correcta para Ingemat
En un proyecto típico, Ingemat implementa la puesta en servicio virtual en una zona robotizada, que incluye hasta 10 robots que realizan diversas tareas.
Una vez que el técnico de puesta en servicio virtual configura el entorno de ingeniería, se tarda entre 2 y 3 semanas en probar el escenario de producción y finalizar la fase de puesta en servicio virtual mediante la colaboración entre los programadores de PLC y robots.
En consecuencia, los programas de los robots y los códigos de los PLC se validan en el entorno virtual y ya se encuentran en un estado maduro cuando llegan a la planta de producción por primera vez, lo que se traduce en lo siguiente
90% de preparación de la línea antes de la implantación física
reducción del 40% del tiempo de depuración
10% de ahorro en el coste total
En conclusión, el equipo de puesta en servicio virtual de Ingemat está encantado con su colaboración con Siemens. El software Process Simulate ha sido la elección correcta para realizar la puesta en servicio virtual para ellos y sus clientes.
Producto: Tecnomatix Industria: Líneas de Producción
En el mundo de la integración de sistemas de automatización de servicio completo, donde equipos globales colaboran diligentemente para diseñar soluciones intrincadas, no se puede exagerar la importancia de una colaboración eficaz y de la gestión de la complejidad. Empresas como Valiant TMS comprenden perfectamente este reto.
Valiant TMS no es un integrador de sistemas de automatización de servicio completo cualquiera, son pioneros en su campo. Su misión gira en torno a la planificación, construcción y ejecución de líneas de producción automatizadas, con especial atención a industrias como la automoción comercial y la fabricación pesada. Valiant TMS utiliza Process Simulate en la cartera Tecnomatix® de software de fabricación digital para simular y validar sus líneas de producción digitales.
Más recientemente, el líder integrador de sistemas de servicio completo comenzó a integrar Siemens Process Simulate Collaborate en su flujo de trabajo, una herramienta de colaboración de simulación 3D que extiende los estudios de Process Simulate a la nube para impulsar la productividad y mejorar la toma de decisiones.
Escuche a Michael Schaubmayr, Group Manager de Simulación de Ingeniería Mecánica de Valiant TMS, hablar de su descubrimiento de Process Simulate Collaborate y del valor que aporta. Explore cómo la empresa aprovecha la potencia de Process Simulate Collaborate para mejorar la comunicación y la colaboración en los estudios elaborados con Process Simulate mientras continúan planificando, construyendo y ejecutando la próxima generación de líneas de producción automatizadas.
Una vez finalizado el estudio de Process Simulate, necesitábamos compartir el resultado con diferentes consumidores. Process Simulate Collaborate es una herramienta perfecta para compartir el resultado de la simulación de forma fácil y eficaz”.
Michael Schaubmayr, Jefe de Grupo Simulación Ingeniería Mecánica, Valiant TMS
Desvelar el reto global: la gestión de la complejidad La automatización en industrias como la automoción y la fabricación pesada no consiste simplemente en crear máquinas que funcionen bien; se trata de orquestar una sinfonía de tecnología, ingeniería y colaboración global. La plantilla de Valiant TMS se extiende por todo el mundo, lo que requiere una coordinación perfecta a través de fronteras y husos horarios, y aquí radica el reto: la gestión de la complejidad.
Valiant TMS utiliza Siemens Process Simulate durante todo el ciclo de vida de su gemelo digital. Empiezan con la simulación y avanzan hacia la programación fuera de línea y la puesta en servicio virtual, construyendo meticulosamente el modelo gemelo digital completo. Esto incluye desde la integración de nubes de puntos hasta la programación detallada de robots con comportamiento lógico.
La gestión de la complejidad se convierte en un reto crítico a medida que el panorama de la producción se hace cada vez más flexible. Esta complejidad no se limita únicamente a la ingeniería, sino que se extiende también al proceso de documentación de los estudios de simulación. Valiant TMS reconoció la necesidad de herramientas eficaces de documentación y colaboración, especialmente cuando se trata de los resultados de simulación de los estudios de Process Simulate.
Identificar la necesidad de colaboración en simulación basada en la nube Tradicionalmente, Valiant TMS dedicaba casi el 20% de su tiempo a tareas de documentación de simulaciones. Por ello, Schaubmayr insiste en la necesidad de un método eficaz de colaboración en los estudios de Process Simulate. En lugar de compartir la rica información del estudio de Process Simulate, los ingenieros pueden pasarse horas o incluso días recreando PowerPoints o películas del último estudio para recibir comentarios en los que las aportaciones se recogen a través de medios desconectados, como correos electrónicos o reuniones ad hoc.
De hecho, dedicamos casi el 20% de nuestro tiempo a estas tareas de documentación. Y utilizando Process Simulate Collaborate, esperamos contribuir a reducirlo al mínimo”, afirma Schaubmayr.
Schaubmayr destaca cómo, tras completar un estudio de Process Simulate, Valiant TMS necesitaba una forma racionalizada de compartir el resultado del estudio de simulación con diversas partes interesadas y usuarios finales. De lo contrario, recurrían a métodos no colaborativos y manuales para recoger aportaciones y aplicar cambios en un estudio. Process Simulate Collaborate surgió como la herramienta perfecta para esta tarea, ofreciendo un medio fácil y eficaz de compartir y colaborar en los resultados de la simulación.
La próxima generación de líneas de producción automatizadas Valiant TMS se ha comprometido a adoptar nuevas tecnologías, lo que demuestra su dedicación a mantenerse a la vanguardia de la automatización industrial. Siemens Process Simulate Collaborate no es sólo una herramienta para ellos; es un catalizador para la transformación, impulsando la eficiencia y fomentando la colaboración. La historia de Michael Schaubmayr no es sólo una historia de éxito; es un testimonio del poder de la colaboración y la adaptabilidad en el mundo de la automatización.
