Valiant TMS muestra los beneficios de la asociación entre Siemens y Realtime Robotics

Producto: Tecnomatix
Industria: Automotriz y Transporte

La reciente prueba de concepto con un constructor global de líneas automotrices muestra ahorros significativos en el tiempo de ingeniería requerido para programar sistemas multi-robot.

Valiant TMS participó en una prueba de concepto con Siemens Digital Industries Software y Realtime Robotics (RTR) que demostró que la tecnología de RTR perfectamente integrada en el software Tecnomatix Process Simulate simplifica la programación y el enclavamiento de robots al automatizar la planificación del movimiento. La tecnología combinada permite a los fabricantes e integradores programar, simular y validar fácilmente sistemas multi-robot, reduciendo significativamente el tiempo de ingeniería.

Para la prueba de concepto, TMS proporcionó un estudio de ingeniería reciente para una estación de enmarcado de construcción de carrocería automotriz. TMS proporcionó KPI como el tiempo de ciclo requerido y el tiempo requerido que se necesita hoy en día para programar los robots. En este caso, se necesitan 90 horas de programación para los 7 robots seleccionados para producir los 60 puntos de soldadura requeridos. Los accesorios de la estación de enmarcado y las herramientas de extremo de brazo del robot son complejos y los robots necesitan trabajar en un espacio muy reducido.

“La combinación de Process Simulate con Realtime Robotics mejora nuestra eficiencia, reduciendo nuestros esfuerzos de programación fuera de línea en más del 80%”.

Tomó solo 15 horas crear las hojas de ruta de robots requeridas y demostrar los movimientos del robot sin colisiones y el enclavamiento sobre la marcha a TMS mientras se lograba el tiempo de ciclo requerido. Esto muestra una reducción en el esfuerzo de programación de más del 80% en comparación con el tiempo de ingeniería requerido típico.

“La combinación de Process Simulate con la planificación de movimiento automatizada y el enclavamiento de Realtime Robotics ha proporcionado una mejora significativa a nuestra eficiencia, reduciendo nuestros esfuerzos de programación fuera de línea en más del 80%”, dice Michael Schaubmayr, Gerente de Grupo de Simulación de Ingeniería Mecánica, TMS Turnkey Manufacturing Solutions GmbH. “Esto nos presenta una ventaja tangible y estratégica en la industria”.

Se pueden lograr optimizaciones adicionales probando diferentes opciones de diseño, ya que reprogramar los robots para probar una alternativa es casi gratuito. Todo lo que se requiere es establecer los puntos objetivo para los robots en Process Simulate y, mientras se ejecuta la simulación, permitir que el controlador Realtime Robotics calcule automáticamente los movimientos y enclavamientos requeridos.

Vea este vídeo para ver la solución en acción:

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”.

GKN Aerospace utiliza Tecnomatix Plant Simulation para optimizar los procesos deproducción.

Producto: Tecnomatix
Industria: Aeroespacial y Defensa

El proveedor global de motores aeroespaciales despliega la solución siemens para identificar los cuellos de botella de producción y reducir los costes.

GKN Aerospace Engines, una línea de negocio de GKN Aerospace, necesitaba una mejor herramienta para planificar y optimizar su proceso de producción y la inversión en equipos de producción, una herramienta que ayudaría en la planificación estratégica y manejaría la complejidad de la vida real para predecir con precisión los plazos de entrega y considerar la variación. GKN Aerospace necesitaba una nueva vía para satisfacer las expectativas de entrega de los clientes e identificar cualquier problema existente que pudiera resolverse antes de que se volvieran inmanejables. Además, algunas secuencias de valores comparten recursos de producción entre diferentes productos, lo que provoca flujos de material de cruce. La complejidad de la producción y la toma de decisiones de base diaria, afectan el plazo de entrega y crean una oportunidad para un enfoque basado en la simulación, para apoyar una mejora continua. Esto llevó a GKN Aerospace a creer que la simulación discreta de eventos apoyaría perfectamente las diferentes iniciativas de la compañía.

Reconociendo una clara necesidad de hacer sus procesos de alquiler de curvas más eficientes, al tiempo que considerando los aumentos esperados del volumen de producción futuro, GKN Aerospace decidió llevar a cabo un programa piloto utilizando Plant Simulation en la cartera ® Tecnomatix. Plant Simulation permite a los usuarios definir un modelo virtual de un centro de producción, con todas sus características e interconsciencias, y utilizarlo para simular la producción real. Tecnomatix forma parte de la cartera ™ Xcelerator, una cartera completa e integrada de software y servicios de Siemens Digital Industries Software.

“Empezamos a usar Plant Simulation ya que necesitábamos una mejor herramienta de planificación estratégica para analizar y planificar la capacidad de producción”, dice Alexander Hall, ARQUITECTO MOM-MES, GKN Aerospace Engines Business Line, TI-IS. “Dada la combinación de aumento de los volúmenes de producción proyectados en primer plano y la complejidad de nuestro proceso de producción, nos hemos dado cuenta de que las herramientas de análisis de capacidad estática que estábamos utilizando no eran lo suficientemente precisas.”

Proyecto piloto toma vuelo

El proyecto piloto de simulación de plantas se llevó a cabo en la planta de GKN Aerospace en Kongsberg, Noruega. Esta planta fue seleccionada para el piloto, ya que se esperaba que los volúmenes de producción de su familia de productos TEC/TRF crecieran significativamente, creando la necesidad de realizar un análisis de producción y ajustar el sistema de productos al nuevo volumen esperado. Los ingenieros de la planta de Kongsberg poseían experiencia básica con herramientas discretas de simulación de eventos antes de iniciar el proyecto de simulación de plantas. Uno de sus principales objetivos en este proyecto de producción virtual era analizar flujos de valor (el flujo de valor es la terminología de GKN Aerospace para una familia de productos y su proceso de producción) e identificar áreas problemáticas potenciales (cuellos de botella, que las máquinas no se están utilizando correctamente, etc.) para mejorar.

La simulación de producción con Plant Simulation puede considerar el efecto de la variabilidad, un factor importante que afecta fuertemente al rendimiento de la planta. En Kongsberg han planeado y no planificado la variabilidad. Algunos ejemplos de variabilidad no planificada son fallos en la máquina, falta de material de los proveedores y no conformidad. En un entorno con muchas incertidumbres, la simulación es un sólido gemelo digital de producción que tiene en cuenta estos problemas y, a su vez, mejora la toma de decisiones en las áreas de inversión en máquinas y mejora de procesos. La simulación también es un componente importante de la iniciativa de digitalización de GKN Aerospace.

GKN Aerospace creó un modelo de simulación con Plant Simulation, simuló escenarios de producción histórica de la vida real para validar la precisión del modelo y utilizó el modelo para probar futuros escenarios y opciones de aumento de volumen de producción. Además, la capacidad de Plant Simulation para visualizar el proceso de producción en un entorno 3D dinámico fue poderosa, ya que ayudó a los empleados de GKN Aerospace a comprender mejor el diseño, el proceso de producción y el flujo de material.

El proyecto piloto de Simulación de Plantas tenía tres objetivos principales: evaluar la aplicabilidad de Plant Simulation para GKN Aerospace, pro-duce una plantilla de simulación que facilitará el uso de la herramienta de simulación en otros sitios pro-ducción y analizará el aumento de volumen esperado en una de las familias de productos vegetales (o flujos de valor). Los tres objetivos se cumplieron con éxito con Plant Simulation.

Otro beneficio, algo no planificado, obtenido del piloto de Simulación de Plantas fue que le dio a GKN Aerospace una mejor comprensión de cómo se manejan los datos relacionados con la producción dentro de la empresa, lo que les permitió identificar varias áreas potenciales de mejoras importantes en la integración de sistemas y flujos de datos.

Por último, todos los conocimientos obtenidos con Plant Simulation se obtuvieron a través de la creación de un modelo gemelo digital de producción realista sin interferir con la producción real.

“Tenemos mucha variabilidad planificada y no planificada en nuestra planta”, dice Ragnhild Hansen, ingeniero de tecnología/proyecto del sitio GKN Aerospace Kongsberg. “Por ejemplo, el manejo de la no conformidad es una actividad no planificada que tiene un fuerte impacto en nuestro rendimiento a favor de la ducción. Plant Simulation nos ayuda a analizar el impacto de la variabilidad en el rendimiento de la planta, ya que de lo contrario es casi imposible”.

Martin Asp, ARQUITECTO MOM-MES, GKN Aerospace Engines Business Line, TI-IS dice que el sistema de producción de GKN Aerospace es muy complejo e incluye variabilidad tanto en volumen como en mezcla de productos. “Es un sistema dentro de un sistema, con muchas interdependencias, lo que hace que sea difícil de analizar sin una herramienta adecuada”, dice. “Como tal, hemos encontrado que Plant Simulation es una herramienta que puede manejar esta complejidad y resaltar ideas beneficiosas.” GKN Aerospace también utilizó la capacidad única que Posee Plant Simulation para representar trayectorias de flujo de material y volumen con el Diagrama de Sankey para ayudar a demostrar a su equipo de gestión la complejidad y muchas interdependencias de la producción y el flujo de material de GKN Aerospace. En un diagrama de Sankey, el ancho de una línea representa el volumen (material o técnicos) que fluye o se mueve en esta ruta (un concepto similar es común en los mapas de tren o metro). Un ejemplo de la importancia del análisis de trayectorias de flujo de material es la célula de trabajo de tratamiento térmico único, que admite varias secuencias de valor.

Plant Simulation mostró al equipo de producción de GKN Aerospace que la avería y el mantenimiento de los equipos de instalación estaban afectando la producción de su producto de bastidor trasero de turbina líder en sólo un cuatro por ciento, lo que contradijo sus proyecciones originales. Por otro lado, Plant Simulation reveló que la producción manual afecta al 72 por ciento del plazo de entrega, lo que muestra claramente dónde la optimización puede ser más impactante para GKN Aerospace. “Nos dimos cuenta de que necesitábamos cambiar el análisis de producción estático que estábamos haciendo a uno dinámico, así que empezamos a usar Plant Simulation”, dice Mikael Carlsson, GERENTE DE MOM-MES, GKN Aerospace Engines Business Line, TI-IS. “Decidimos incluir procesos no conformes en nuestro modelo de simulación. Predecir los plazos de entrega para los pedidos de reelaboración es un desafío para nuestro negocio. Utilizando diferentes escenarios en Plant Simulation podemos ver el impacto en el tiempo de entrega de diferentes tipos de reelaboración. Mediante el uso de la simulación de planta pudimos identificar un cuello de botella causado por la reelaboración en combinación con el flujo de producción principal. Resolvimos esto añadiendo una nueva estación de trabajo”. Con Plant Simulation, GKN Aerospace puede simular toda una línea de producción y llegar a conclusiones concretas sobre posibles mejoras de rendimiento. Tal simulación dinámica considera dependencias de producción y flujo de material entre máquinas y células de producción.

“Encontramos que la capacidad y los resultados de utilización obtenidos con Plant Simulation eran un 30 por ciento más precisos que nuestros métodos anteriores”, dice Hansen.

Rendimientos tempranos positivos

El proyecto piloto de Simulación de Plantas proporcionó a GKN Aerospace una herramienta de software que puede manejar su objetivo estratégico para reducir el tiempo de entrega pro-ducción con la expectativa de que en última instancia resultará en una ventaja competitiva ya que Plant Simulation ayuda con las pruebas y la validación de escenarios de producción, ahorrando tiempo y dinero.

GKN Aerospace también utilizó Plant Simulation para calcular la capacidad de producción y visualizar el flujo de material. La simulación también ayudó a identificar fácilmente los cuellos de botella, ya que GKN Aerospace puede ejecutar Plant Simulation durante cualquier período de producción (por ejemplo, una semana). Plant Simulation también ayudó a GKN Aerospace a planificar los cambios de producción y responder preguntas operativas. “Después del completo piloto de simulación de plantas que hemos llevado a cabo en nuestra planta de Kongsberg en Noruega, estábamos convencidos de que la simulación de plantas se puede utilizar para crear un modelo de simulación de nuestros motores aeroespaciales procesos pro-ducción”, dice Karl-David Pettersson, SVP Engineering &Technology, GKN Aerospace Business Line. “Nos ayuda a optimizar los procesos de producción, utilizar mejor nuestros activos de producción, validar el flujo de material, reducir wip y determinar cuándo tenemos que comprar nuevos equipos de producción para aumentar la capacidad de producción.”

El proyecto se llevó a cabo con el apoyo de consultores de Siemens, lo que ayudó a GKN Aerospace a intensificar la simulación de plantas. En algún momento, surgió una necesidad de simulación de su sitio de producción estadounidense, ya que GKN Aerospace estaba planeando cambiar el flujo de productos y quería entender el impacto en la entrega a los clientes. Los ingenieros de GKN Aerospace construyeron un modelo de simulación para apoyar esto, por su cuenta, con la ayuda de los consultores de Siemens, lo que fue una buena señal para la rampa de GKN Aerospace con habilidades de simulación.

Jonas Steen, Director de Sistemas de Información de Inserción Tecnológica de GKN Aerospace Engines Business Line, concludes, “GKN Aerospace Engines Business Line produce productos complejos con requisitos de calidad excepcionalmente altos en un volumen bajo, utilizando equipos muy caros, que a veces se utilizan para varios productos. La combinación de todo esto crea un escenario de producción muy complejo, de modo que sólo una herramienta de simulación avanzada como Plant Simulation puede manejar esta complejidad.”

Para tener una compra más exitosa de la innovadora metodología que ofrece Plant Simulation, el equipo del proyecto se aseguró de involucrar a las personas de producción de la planta en la actividad. Tal ejemplo es la participación de Daniel Bryn, un gerente de flujo de valor de eje en la planta, quien cree que la simulación de plantas es un medio esencial para reducir el plazo de producción, que es una iniciativa fuerte. Un ejemplo de una importante necesidad de simulación que vino de su flujo de valor es el análisis del área de la tienda de pintura. Como el proceso de pintura incluye una gran cantidad de procesos diversificados a favor de la ducción, no es completamente sencillo entender el flujo y la dinámica dentro de esta área, y había una sensación de que sólo las personas que trabajaron allí realmente pueden entenderlo y optimizarlo. Pidió analizar cómo aumentar la tasa de ejes procesados en esta área, sin aumentar el poder del hombre, y de hecho, se hizo tal simulación, revelando ideas prometedoras.

En otro proyecto de simulación para este flujo de valor, evaluaron la introducción de toda una célula automatizada para ejes (manipulación robótica de materiales, fresadora de torneado acoplado automático, etc.). Plant Simulation ayudó a analizar cómo las nuevas máquinas afectarían la secuencia de producción, ayudó a compararla con el rendimiento de máquinas similares que ya tenían y mostró cómo esto afectaría a las máquinas existentes en la línea. Esta actividad también demostró que GKN Aerospace puede reutilizar un modelo de simulación de un flujo de valor a otro.

Plant Simulation también proporciona valor con escenarios relacionados con el cliente, lo que permite a GKN Aerospace mostrar su innovador proceso de producción.  “Plant Simulation se puede utilizar para mostrar al cliente una línea de producción activa o un concepto planificado de una línea de producción de una manera muy dinámica y visualizada que destaca la innovación de GKN Aerospace”, dice Bryn.

Como resultado de este proyecto piloto, GKN Aerospace puede utilizar la simulación de plantas en varias áreas, como el soporte de la fabricación lean. Plant Simulation ayuda a GKN Aerospace a comprender mejor sus flujos de valor y las grandes cantidades de datos que la compañía no está utilizando completamente. El proyecto piloto también ofreció a GKN Aerospace una transparencia significativa en sus instalaciones de producción y les permitió mejorar sus procesos. Plant Simulation se utiliza tanto para procesos completamente nuevos como para flujos de valor (áreas de campo verde), sino también para admitir (continuar) la mejora de los procesos de producción existentes. Además, se identificaron algunas nuevas iniciativas de simulación potenciales con Simulación de Plantas, como el análisis del espacio de producción de la planta, la planificación de procesos operativos, el apoyo a los procesos de licitación y otros.

GKN Aerospace también tiene algunas ideas sobre cómo pueden utilizar Plant Simulation para hacer frente a los nuevos desafíos que la pan-demic COVID-19 presentó. Por ejemplo, el gemelo digital de producción creado con la simulación se puede utilizar para una gran cantidad de revisiones virtuales y reducir la interacción cara a cara de los empleados. Además, la visualización y simulación de una línea de producción ayuda a comprender el flujo de producción, casi como si hubiera visitado la línea.

“Hemos aprendido que Plant Simulation es una gran herramienta de simulación que apoya nuestro esperado cambio de volumen de producción”, dice Pettersson. “Sin duda demostró su valor.”

Grupo Automovilístico Continental. Los requisitos de producción cambiantes se manejan fácilmente con software de fábrica digital.

Producto: Tecnomatix
Industria: Automotriz y Transporte

Los modelos de simulación de plantas de Tecnomatix ofrecen a los planificadores más flexibilidad; simulación de flujo de material también aumenta la salida y reduce los residuos.

Hacer que la conducción sea segura y cómoda

Continental Automotive GmbH es uno de los principales proveedores de automóviles del mundo. Las tres divisiones de la compañía – Chasis y Seguridad, Tren Motriz e Interior – desarrollan y fabrican productos que hacen que la conducción sea más segura (bolsas de aire y sensores; sistemas de control de frenos y chasis), más eficientes en el consumo de combustible (sistemas de inyección de gasolina y diésel) y más divertidas (sistemas de infoentretenimiento y pantallas multifuncionales).

Las instalaciones de la compañía en Ratisbona, Alemania, son su mayor planta de electrónica. En un área de 16.500 metros cuadrados (aproximadamente 177.000 pies cuadrados), casi 2.000 empleados producen alrededor de 67 millones de dispositivos electrónicos al año. La planta opera 24/7, ejecutando 22 líneas para dispositivos montados en superficie (SMDs) junto con otros productos-líneas específicas de montaje e inspección.

Las diferentes unidades de negocio de la compañía demandan mucho de los planificadores de fabricación de la planta de Ratisbona. Las alternancias frecuentes del producto, así como los cambios en la cantidad, requieren ajustes repetidos en la línea de producción. Para apoyar a los planificadores en este complejo esfuerzo, la planta estableció una agencia de consultoría interna, llamada “Lean Office”, que proporciona a las unidades de negocio una infraestructura de producción experta y experiencia en fabricación. “Ofrecemos a nuestros clientes, las unidades de negocio individuales, una especie de paquete despreocupado para la fabricación de sus productos”, dice el Dr. Markus Fischer, jefe de ingeniería industrial de Continental Regensburg.

Identificación de problemas a través de la simulación

Lean Office depende cada vez más de tecnología avanzada, como el software Tecnomatix® de Siemens PLM Software. Esta solución de fabricación digital fue elegida después de un riguroso proceso de benchmarking – que implica el proceso de producción de satélites de airbag laterales (sensores utilizados para detectar un impacto) – que resultó ser de 120.000 piezas por día, cubriendo más de 200 variantes. La tarea era simular el flujo de material entre estaciones de procesamiento, comenzando con el montaje preliminar, hasta el montaje SMD y hasta el embalaje personalizado. Después de que el proceso fue modelado en Tecnomatix Plant Simulation (en dos semanas), la simulación resultante ganó sobre la gestión de la planta, y el software Tecnomatix se integró rápidamente en la cartera de tecnología de Lean Office.

La oficina utiliza la funcionalidad de simulación de flujo de material Tecnomatix para examinar y optimizar nuevas líneas de producción, así como para optimizar las existentes. Las líneas se pueden evaluar y optimizar para varios parámetros, como el rendimiento, los tiempos de ciclo, los límites de rendimiento, las interferencias, etc. Para realizar predicciones fiables, los modelos de simulación deben asignar la línea real con la mayor precisión posible. Además, las modificaciones deben ser rastreadas cuidadosamente. Dadas las alternancias frecuentes del producto, el objetivo es identificar rápidamente los problemas potenciales en el software y solucionarlos antes de que comience el proceso real. “Con una simulación, muchos problemas se solucionan fácilmente”, explica Stefan Lamken, consultor de procesos de Lean Office y usuario clave de Tecnomatix.

Normalmente en regensburg Plant, los planificadores manufactura diseñan líneas con estaciones de procesamiento precisas y sucesivas. En este contexto, se utiliza un modelo de simulación para comprobar el rendimiento planificado de la línea. “Para nuestros planificadores, Tecnomatix Plant Simulation es una herramienta muy interesante”, dice Fischer. “Una simulación fuera de línea muestra soluciones que a veces sorprenden incluso al colega más experimentado.” Por ejemplo, una línea multiproducto con hasta 100 hormigas vari no alcanzó la salida teórica dirigida. Un cuello de botella imprevisto desenlace el flujo de material. La simulación de Tecnomatix mostró que una estación de procesamiento estaba operando demasiado rápido, lo que resultó en atascos en estaciones posteriores. La solución sin pectoral – ralentizar el ciclo para esa estación en particular – se habría descubierto mucho más tarde si no se hubiera utilizado la simulación.

Apoyar decisiones financieras sólidas

En otra situación, el objetivo era aumentar la producción de una línea de producción. Los planificadores de fabricación desarrollaron cuatro escenarios posibles, señalando el costo de cada posibilidad. Al evaluar los cuatro tivesalternos utilizando simulaciones de Tecnomatix, la empresa pudo ver que el enfoque más económico cumpliría con el objetivo deseado. “Estábamos eufóricos con el software”, recuerda Lamken. “Con él, pudimos ver que el concepto más barato devivía tanta producción adicional como la más cara.” En general, esta es una de las principales ventajas de la solución Tecnomatix: datos precisos de rendimiento sobre los que basar las decisiones financieras.

Tecnomatix también ahorra dinero al eliminar la necesidad de pruebas que consumen mucho tiempo en líneas de producción reales. Por ejemplo, una línea SMD ocasionalmente embotellada y atascada, lo que requiere la intervención del operador para resolver el problema. Esto puso en peligro la calidad del producto y afectó el rendimiento de la línea. Un búfer de refrigeración resolvió estos problemas. Una simulación de Tecnomatix llevó la solución un paso más allá al mostrar cómo el búfer también podría permitir una mayor salida. Esto se determinó sin realizar ninguna prueba física. “Las posibilidades de una simulación son realmente excelentes para reducir costos”, dice Lamken.

Además de verificar los procesos de producción nuevos y revisados, Lean Office utiliza Tecnomatix para minimizar el stock y reducir los residuos. Las preguntas sobre el número ideal de portadores de piezas de trabajo en una línea son respondidas en detalle por el software. Al mismo tiempo, la simulación permite considerar los efectos de diversas condiciones externas, como posibles perturbaciones del suministro y cambios de personal. “Con Tecnomatix somos capaces de evaluar varios escenarios en las etapas de planificación”, dice Fischer. “Con esta capacidad, tenemos la flexibilidad necesaria para satisfacer perfectamente las demandas de los clientes.”

Actualmente, Lean Office utiliza modelos de simulación de plantas de Tecnomatix en aproximadamente ocho proyectos al año, aunque ese número está creciendo. “Todos los planificadores de fabricación que han experimentado los beneficios de la simulación vuelven a nosotros y a nuestros servicios”, dice Lamken. “La simulación de flujo de material digital con Tecnomatix tiene un enorme potencial en nuestra planta de Ratisbona.”