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

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 sitios de pro-ducción, 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 a 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 gamas de cocina al año para el mercado europeo. “Atribuimos 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 abarca 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 máxima prioridad. Su objetivo es crear “gemelos digitales” de todos los centros 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 aptos para la producción y el montaje. Por ejemplo, las secuencias y movimientos de ensamblaje se planificarán y optimizarán tridimensionalmente para 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, diseño de fábrica 3D. Los layouts se crearán utilizando una herramienta de planificación de fábrica estándar que puede simular tanto el centro como el flujo de material sobre la base de datos 2D con el fin de optimizar la capacidad y la eficiencia.

La plataforma global para la selección de software de fabricación digital comenzó en 2010, cuando sólo unos pocos tenían un potente software para la planificación de fábricas 3D. Un pequeño equipo especializado liderado por Ebert trabajó estrechamente con el departamento de TI de la compañía en Estocolmo. A partir de 2012, Teamcenter de Siemens PLM 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 los datos originales para construir un escaparate que demuestre el rendimiento del software sobre problemas reales. Como resultado, en 2016 Line Designer fue seleccionada en conjunto con soluciones en la cartera de ® 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 conservamos 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 alianza estrecha 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 después del 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 montaje y un montaje automatizado de viviendas con Line Designer. Los estudios de ergonomía se llevaron a cabo con Process Simulate y los tiempos de ciclo se optimizaron con éxito mediante simulaciones. “Las soluciones Tecnomatix y Teamcenter han demostrado ser de la mejor manera”, informa Ebert como director de proyectos. “Al mismo tiempo, hemos adquirido una valiosa experiencia para un despliegue mundial”. El equipo principal ahora ha capacitado especialistas para cada una de las tres soluciones de software, que pueden proporcionar 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 los procesos y sistemas en todas las líneas de productos, cocina, lavado y lavado de platos, secado y refrigeración/congelación, así como los sectores de EE. UU., América del Sur, Asia/Pacífico y Europa.” “Basándose en la experiencia adquirida en el proyecto piloto, la implantación mundial se ha llevado a cabo en oleadas, cada una de las cuales incluye la formación 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

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 de la mano de obra humana. Muchos procesos fueron planeados con Tecnomatix con el fin de desarrollar un nuevo concepto de automatización, planificar la fábrica correctamente en el primer intento y asegurar la inmensa inversión.

Un área de producción muy lenta 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 fue mapeado y simulado 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 fue muy lento, pero valió la pena.” Los resultados precisos de Plant Simulation eliminan la necesidad de grandes búferes, ahorrando aproximadamente $2,000,000 al tener un transportador y un almacén de alta bahía para 5.000 refrigeradores. Después de la formación de espuma, el ensamblaje procesa la bifurcación a cuatro líneas. Aquí, las rutas de tren de los flujos de material fueron planificadas, simuladas y optimizadas con todas las partes compradas de las listas de piezas para 30 modelos del diseño modular del producto que van desde el camión a las líneas de montaje. “Un empleado de Siemens ha sentado las bases de las rutas del tren. Pero mientras tanto, nuestro flujo de relaciones de posición es mejorado diariamente por nuestro propio empleado, ya hemos logrado nuestros objetivos de efectividad”, informa Ebert.

Con Process Simulate, los empleados también planearon células robóticas que se harían cargo de algunos de los procesos anteriormente 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 3D y vídeos. “Una gran inversión requiere mucha persuasión”, afirma Ebert. “Con las buenas posibilidades de visualización de Tecnomatix, puedo mostrar a la gestión una etapa temprana de planificación que hace que los procesos sean plausibles. La tecnología 3D ayuda con la verificación de conceptos de montaje, así como con la selección de proveedores para soluciones de automatización y proporciona información que no tenía antes.”

Concepto de despliegue mundial

Los primeros proyectos han demostrado que las herramientas Tecnomatix y Teamcenter se pueden utilizar para resolver tareas y lograr objetivos. Sin embargo, los empleados se ocupan de las poderosas herramientas con regularidad. “Necesitamos especialistas para asumir nuevos roles en nuestro equipo global”, dice Ebert. “Para una estandarización exitosa, cada tema debe describirse de forma centralizada”. En Europa también están pendientes otros grandes proyectos. “La fábrica es demasiado cara de usar como campo experimental”, dice Ebert, refiriéndose al profesor Dr. Hans-Jergen 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.”