El Universo del PLM: Los Productos También Nacen, Crecen y Mueren AUTOMATIZACIÓN. Colombia, tercer mayor usuario de PLM en Sur América.

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1 40 AUTOMATIZACIÓN Foto: El Universo del PLM: Los Productos También Nacen, Crecen y Mueren Metal Actual Product Lifecycle Management (PLM), o su traducción al español: Gestión del Ciclo de Vida del Producto, va más allá de las simples herramientas informáticas. Colombia, tercer mayor usuario de PLM en Sur América. Los principales objetivos de la estrategia PLM son facilitar la creación de los productos y servicios, reducir los costos, aumentar las utilidades, la calidad en las empresas y apoyar a las compañías en su proceso de adaptación al mercado y la competencia. El PLM es una estrategia que busca mejorar la competitividad de las empresas, a través del manejo óptimo e integrado de toda información que genera un producto a lo largo de su vida; desde su concepción inicial, diseño, fabricación, control de calidad, embalaje y comercialización, hasta la disponibilidad del mismo y el servicio postventa. Ahora bien, el PLM está soportado en un conjunto de herramientas informáticas, pero también debe estar impreso en la realidad de la compañía como una forma de actuar y trabajar. En un enfoque holístico, el PLM combina las soluciones tecnológicas con métodos y buenas prácticas empresariales para dar respuesta a los problemas que surgen de los rápidos cambios sociales y de las condiciones del mercado.

2 AUTOMATIZACIÓN 41 En el reino de la frase manida que dice: quien tiene la información, tiene el poder, el PLM es rey, ya que permite el flujo multidireccional de información de los productos entre los diferentes departamentos de una compañía (almacén, ingeniería de procesos, producción, calidad, mercadeo, jurídica y otras partes interesadas) de forma fiable, accesible y a tiempo. Esto es vital para que las organizaciones funcionen como un solo equipo a la hora de tomar decisiones, unificadas e informadas, para diseñar, manufacturar, mercadear, mantener o cambiar productos y, simultáneamente, adquirir mejores prácticas y lecciones en el camino. Según explica Leonardo E. Wilinski, Country Manager, Siemens PLM Software América: tomar decisiones basadas en el ciclo de vida del producto le permite a las corporaciones; entre otras, entender los costos y la inversión necesaria para desarrollar el mismo. Con las herramientas apropiadas los ingenieros pueden tomar mejores decisiones que les permitan reducir costos sin tener que sacrificar la calidad y la posibilidad de entregar mejores productos y ayudar así a lograr la rentabilidad de la empresa. En las empresas metalmecánicas, el PLM puede contribuir sobre manera desde la concepción del producto, pasando por el proyecto y simulación antes de que el mismo exista físicamente; proyecto y simulación de fábricas, e inclusive, en el reciclado de materiales metálicos. Vamos por Partes Como cualquier producto, las máquinas-herramientas y piezas metálicas nacen, viven y mueren; los cambios y la evolución de la sociedad, o bien los transforman, o los hace a un lado. El ciclo de vida de un bien o servicio puede ser cuestión de minutos u horas (electrodos de soldadura); meses Product Lifecycle Management, es sinónimo de trabajo en equipo y manejo de información multidireccional. (herramientas de corte o filtros de pintura); años (maquinaria) o décadas (construcción metálica). Independientemente, de su duración, la tarea del gerente o ingeniero de operaciones es la misma: diseñar un sistema que contribuya a introducir, fabricar y mantener los nuevos productos con éxito. Precisamente, con el fin de facilitar dicha gestión, los desarrolladores de software PLM han creado soluciones basadas en cada una de las etapas de la vida de un producto, las cuales se Evolución del concepto utilizan por separado o en paquetes según los requerimientos empresariales. Aunque, son tecnologías independientes, cuando estas soluciones hacen parte de un conjunto, representan lo que se conoce como PLM. En este conglomerado de herramientas convergen: el diseño asistido por ordenador (CAD); ingeniería asistida por computador (CAE), la cual es un complemento del CAD; Análisis de elementos finitos (FEA); los software de Información de producto y fabricación (PMI); planificación de los El término Product Lifecycle Management emerge como resultado de 20 años de evolución tecnológica y del mercado. A mediado de los años ochenta y principio de los noventa, apareció la necesidad de catalogar la información relativa a un producto. En el momento que a todo ese conjunto de información se le denomina de manera genérica product data, de manera automática la gestión de la misma se conoce como PDM (product data management). Este tipo de herramientas estaban principalmente centradas en la gestión de la información del producto durante el proceso de ingeniería. Comparándolo con el concepto de ciclo de vida de un producto, las herramientas PDM sólo gestionaban el diseño, el desarrollo y la producción. En los años posteriores, el mercado se ve inundado por un conjunto de herramientas que evolucionan a partir de las soluciones PDM para incluir principalmente en sus funciones el concepto de lifecycle y el trabajo colaborativo: CPDM (Collaborative Product Definition Management) y CPLM (Collaborative Product Lifetime Management). PLM nace como el paso natural, al reunificar todas estas tecnologías. Foto:

3 42 AUTOMATIZACIÓN negocio como marketing, y ventas, distribución o recursos humanos y finanzas. Aunque, sí interactúa e intercambian información con todos ellos. Existe en el mercado un número importante de software que podrían entrar dentro de los paquetes PLM. A continuación se exponen algunos de ellos: Foto: www2.hp.com materiales (MRP); planificación de los procesos asistida por ordenador (CAPP); fabricación asistida por computador (CAM) y, una plataforma que es transversal para todas las soluciones: la gestión de datos de producto (PDM), como los más conocidos y empleados. Cada empresa decide adquirir una o varias herramientas PLM; sin embargo cuando, por ejemplo, una compañía adquiere simplemente un sistema CAD (o cualquier otra herramienta de generación de contenido por separado) está adquiriendo un sistema de productividad individual, es decir, es el propio usuario el que se beneficia directamente de la potencia de la nueva herramienta. Un nuevo software o una nueva versión le permiten al usuario como individuo trabajar más rápido y eficientemente. Las soluciones PLM; es decir, la integración de una política empresarial y el conjunto de herramientas informáticas (CAD/CAE/CAM/PDM y más) para la gestión de la vida de un producto, son de productividad colectiva; allí es la empresa la que se beneficia de sus ventajas. Ya no basta con que cada individuo trabaje más rápido, sino que se busca reducir el tiempo de todas las etapas del proceso para lanzar al mercado un nuevo producto, mejorar la calidad de fabricación, reducir los errores de diseño, ahorrar costos, e integrar a los proveedores y clientes en el diseño del producto. Por su puesto, es posible utilizar un software de gestión documental como IBM Notes antes Lotus Notes para administrar información relacionada con s, calendarios y datos de los clientes; sin embargo, por su mejor adecuación conceptual, al proceso de negocio en conjunto, es mejor emplear una herramienta PLM. Es importante entender que los paquetes PLM no incluyen funcionalidades propias de otras grandes soluciones empresariales como ERP (Enterprise Resouce Planning), CRM (Customer Relationship Management) y SCM (Supply Chain Management CRM, basada fundamentalmente en logística. Tampoco incluye el soporte a otros sistemas de Concepción y Diseño del Producto (DFC CAD): En primer lugar están los Sistemas de desarrollo de productos, en esta etapa se encuentra el Despliegue de la función de calidad (DFC), que básicamente está sustentada en información encaminada a determinar qué va a satisfacer al cliente e identificar las capacidades de la organización para cumplir los objetivos. Allí también entran la concepción y el diseño del producto, denominado CAD. Una vez se define esta etapa las herramientas CAD, plasman una serie de tolerancias, procedimientos, métodos y técnicas de muestreo que tienen como fin asegurar que el proceso de producción cumpla los requerimientos del cliente. Hoy por hoy, el uso y variedad de software CAD es amplio y se ha extendido con gran rapidez, casi siempre se emplea para elaborar bocetos y dibujos tridimensionales. La velocidad y facilidad con la que el CAD permite manipular, analizar y modificar los diseños complejos hacen posible la revisión de numerosas opciones antes de tomar una decisión final. Por ejemplo, gracias al CAD las compañías automotrices Ejemplo de la aplicación del PLM en la empresa metalmecánica (en los departamentos de diseño y producción) - Concepción del producto. Esquemas básicos y bocetados de idea inicial. - Simulaciones cinemáticas y dinámicas de sistemas y mecanismos. - Diseño de detalle. Selección de materiales, geometrías y dimensiones de componentes. - Generación de programas NC para manufactura de componentes en maquinaria CNC (Control Numérico Computarizado). Fabricación de Moldes y troqueles. - Planificación del proceso de manufactura y simulación de planta de producción. Tiempos y movimientos de materiales. Estimación de costos de manufactura. - Simulación y generación de secuencias de ensamble. Cortesía: Ing. Jorge Andrés García Barbosa

4 AUTOMATIZACIÓN 43 pueden modelar los ensambles mecánicos de la llanta y el freno. Mediante el análisis de fatiga y de calentamiento a menudo evitan errores de diseño y producción costosos. Una extensión del CAD es el software de diseño para la manufactura y el ensamble (DFMA, design for manufacture and assembly), que se enfoca en los efectos del diseño en el ensamble, lo que permite que los diseñadores examinen la integración de los diseños antes de que el producto se fabrique. Una segunda extensión de CAD es el modelado de objetos en 3-D, esta tecnología es particularmente útil para el desarrollo de prototipos pequeños; el modelo se construye a partir del diseño con equipos de prototipado rápido en capas muy delgadas de materiales sintéticos para su evaluación. Actualmente, la versión 2013 de Solid Edge (Siemens) combina capacidades de administración con el diseño CAD. Al establecer un nuevo estándar en la integración CAD/PDM. La ingeniería asistida por ordenador (CAE), es el uso de programas informáticos para simular el rendimiento, a fin de mejorar los diseños de productos o ayudar en la resolución de problemas de ingeniería para una amplia gama de industrias. Esto incluye la simulación, validación y optimización de productos, procesos y herramientas de fabricación. Asimismo, es posible usar PLM - CAE para la simulación y gestión de los software de los componentes mecánicos de los productos. Muchos productos hoy en día incorporan numeroso software embebido, que debe ser probado para que funcione correctamente y para poder trabajar, sin problemas, con el resto de contenidos electromecánicos del producto. Dichas herramientas permiten fabricar productos más rentables, seguros y correctos en términos del mercado y requerimientos legales o medioambientales; minimizar Product Lifecycle Management es un amplio concepto de configuración eficaz y eficiente del ciclo de vida del producto. El PLM está sustentado en la totalidad de toda la información del producto, con el fin de hacer que ésta llegue en el momento oportuno con calidad al receptor. el desperdicio de materias primas, insumos y energía; diferenciar los productos de los de la competencia; hacer productos reciclables; emplear componentes más ligeros; lograr reconocimiento y un excelente know-how. Manufactura asistida por computador (CAM), se refiere al uso de ordenadores especializados para dirigir y controlar equipos de producción (torno, fresadora, electroerosionadora, centros de mecanizado, etc). Cuando la información CAD se traduce en instrucciones para la manufactura asistida por computadora (CAM), el resultado de estas dos tecnologías es CAD/CAM. Los beneficios de CAD/CAM comprenden: - Calidad en el producto. Permite al diseñador investigar más alternativas, problemas y riesgos potenciales del producto. - Menor tiempo del diseño. Reduce en tiempo y costos la etapa del diseño y permite responder más rápido a las necesidades del mercado. - Reducción del costo de producción. La disminución del inventario, el uso más eficiente del personal y la implantación más rápida de los cambios de diseño reducen los costos. Las empresas de fabricación se ven día a día expuestas a complejos retos para mejorar el desarrollo de sus productos; frecuentes cambios entre otros: de tecnología, tiempos de producción, competencia, diseño, materiales y legislación. Fuente:

5 44 AUTOMATIZACIÓN Foto: Cortesía: ideal-plmcom.virtualserver23.nebula.fi La Farga Group Cuando la información CAD se traduce en instrucciones para la manufactura asistida por computadora (CAM), el resultado de estas dos tecnologías es CAD/CAM. Foto: STEP-NC_impeller los fabricantes incluir a sus clientes, vendedores y socios directamente en sus procesos de desarrollo de productos. La mayor ventaja de la aplicación de este sistema es la creación de una lista completa de productos que incorpora datos de los proveedores como parte del inventario de materiales. La información más relevante que contiene un PLM es la siguiente: Los productos y sus variantes, características: nombre, código, tamaños, colores, precio, etc. Las materias primas, insumos y componentes de los productos, con toda su información. Las operaciones por las que debe pasar el producto, y que estarán contenidas en las hojas de ruta asociadas al producto. Además, es muy interesante que el PLM permita la comunicación con herramientas CAD/CAM en las que se generaran los patrones y la conexión con máquinas-herramientas (ejemplo: máquinas de corte). - Disponibilidad de una base de datos. La consolidación precisa de los datos del producto para todos trabajen con la misma información da como resultado reducciones drásticas del costo. - Nuevo conjunto de capacidades. Por ejemplo, la capacidad de rotar y describir objetos en tres dimensiones para verificar espacios de entrada, relacionar partes con aditamentos, mejorar el uso de máquinas-herramienta de control numérico. Actualmente, el CAD/ CAM elimina una buena parte del trabajo de detalle, permitiendo que los diseñadores se concentren en los aspectos conceptuales e imaginativos de su tarea. Por ejemplo, Dupont, reconocida empresa de recubrimientos, utiliza herramientas de CAD/CAM en el diseño y desarrollo en una película protectora contra la corrosión más fuerte y delgada con el fin de usar menos material y que su producción cueste menos. Pero al mismo tiempo, como la película funciona mejor, los clientes están dispuestos a pagar más. Products Data Management (PDM). Finalmente, es posible, y necesario, usar un sistema para la gestión de datos de Producto; el cual como su nombre lo indica se encarga de administrar toda la información relacionada con el producto y el proceso en un solo sistema central. La gestión del PDM permite actuar de depósito común delante de toda la información del producto. Facilitando una fuente principal para toda la información, las compañías pueden asegurar la consistencia del producto a través de toda la organización. Este depósito de información actuará como servidor para múltiples aplicaciones que requieren la información, desde el diseño, pasando por la manufactura y proveeduría. Es así como, también se puede usar un sistema PDM para incluir a proveedores, socios y vendedores directamente en todos los procesos. La complejidad en la cadena se ha eliminado gracias a la aplicación del PDM que constituye un único sistema virtual integrado que permite a Un concepto fundamental es considerar al PLM como un repositorio inteligente de información no transaccional relativa al producto, un escenario donde converge toda la información. Las soluciones PLM Software, permiten, entre otros: Incremento de la calidad de los productos. Rapidez de respuesta a clientes. Reducción de costos de producción y mejoramiento de la estética. Mayor precisión para hacer correcciones y ajustar los diseños preliminares antes de llegar a producción. Reducción en tiempos de producción. Mayor facilidad de lectura de los planos y por lo tanto mayor eficiencia cuando se utilizan estos planos en la manufactura de piezas. Establecer con sus proveedores y clientes unas relaciones mejores, más íntegras, con mayor colaboración.

6 LANTEK PARTNER TECNOLOGICO PARA LA GESTION DE LOS PROCESOS PRODUCTIVOS EN TIEMPO REAL Con el convenio Lantek IDCAE en Colombia, la Multinacional y su plataforma de gestión empresarial proporcionara a las empresas eficiencia, innovación, rentabilidad y sostenibilidad durante el ciclo de vida del producto. En la fase inicial se pretende unificar las maquinas CNC de chapa metálica, y el manejo eficaz de un solo software sobre una misma base de datos que albergue almacén y productos, reales y medibles, facilitando la tarea de los operarios y dando más visibilidad en oficina, de lo que ocurre en producción. Generando trazabilidad en todo el engranaje de la actividad. Posibilita que varios empleados puedan trabajar a la vez en el mismo proceso, o bien en momentos diferentes, y permite indicar pausas en el trabajo, así como señalar las piezas que son correctas de las que no. Lantek es un equipo humano accessible que colabora de forma estrecha con las empresas, en un continuo intercambio de experiencia y conocimiento.

7 46 AUTOMATIZACIÓN Herramientas PLM para las fases del proceso de diseño y fabricación CAD/CAE Dibujo y Análisis Asistido por Computador MERCADO Diseño del Producto Gestión CADD Dibujo y Documentación Asistido por Computador Documentación del Producto Comunicación entre Departamentos CAPP Planificación de Procesos Asistido por Computador Planificación del Proceso de Fabricación PPC Planificación y Programación de la Producción Asistido por Computador Planificación de la Producción Documentación del Producto CAM Fabricación Asistida por Computador CAQC Control de la Calidad Asistido por Computador FABRICACIÓN Control de Calidad CASMC Gestión y Control de Inventarios Asistido por Computador Expedición Grafico: Tecnologías de Información para Ingeniería Concurrente. Autor: Arturo Molina. Tecnológico de Monterrey, México Concebir productos y servicios más innovadores. Reducir costes, aumentar la calidad y disminuir el tiempo de lanzamiento al mercado con un adecuado Retorno de la Inversión. PLM en América Latina y Colombia Los beneficios de adoptar PLM han impactado positivamente a empresas que operan en una variedad de sectores, desde la industria automovilística y electrónica, hasta las industrias de alimentos, embalajes y transporte. De hecho, cada vez que un bien físico se produce, el software PLM es capaz de ofrecer simulaciones y pruebas virtuales que permiten la toma de decisiones más adecuadas para la construcción de productos mejorados. Al respecto, el ingeniero Wilinski indica que según las cifras de Cimdata, sitio de consultoría de PLM independiente, las inversiones anuales en esta tecnología están alrededor de US$25 billones, de los cuales América Latina engloba entre el 2 por ciento y 3 por ciento del total. Por su parte, Colombia es el tercer mercado en volumen de inversiones en América del Sur, atrás de Brasil y Argentina. De acuerdo a CIMdata, se prevé que las herramientas de cpdm (administración colaborativa de Definición de Producto) continuará siendo el segmento de más rápido crecimiento en el mercado de PLM, con una tasa de crecimiento anual compuesta de 8.6 por ciento (CAGR por sus siglas en inglés) para exceder los US$12 billones en 2013 liderando en crecimiento a los segmentos de Herramientas y Manufactura Digital. Así mismo, CIMdata estima que el mercado PLM total crecerá a un CAGR de 6.3 por ciento a aproximadamente US$35 billones para Particularmente, Siemens PLM Software tiene un poco más de 2,400 clientes en América Latina, de los cuales el 75 por ciento son pequeñas y medianas empresas (PYMES) y el 25 por ciento son grandes empresas. En Colombia, las herramientas de Siemens son utilizadas por más de 250 clientes de todos los tamaños y de una gran variedad de sectores, como por ejemplo Carrocerías JGB, IMAL, compañía General de aceros (CGA), troquelados Partes y Desarrollos, Progen Producciones Generales, Empaquetaduras y empaques, Helicentro. En el país existen diferentes opciones para formarse en la estrategia PLM, una de estas es a través de cursos cortos y especializados en los diferentes centros de capacitación de las

8 Cortesía: empresas proveedores de software líderes en el mundo. Otra de las opciones de capacitación es a través de las Universidades y el Servicio Nacional de Aprendizaje (SENA), donde se ofrecen cursos en los diferentes programas académicos de formación tecnológica, pregrado e incluso postgrado, también hay cursos de actualización para sus estudiantes y egresados, de carácter presencial y también virtual. En las soluciones de Siemens son más de 200 Universidades en América del Sur que utilizan PLM. En Colombia específicamente la actividad inicio en uno de los programas académicos, en 1998, con la Universidad Pontificia Bolivariana de Medellín (UPB) y ahora son 30 universidades aproximadamente: Universidad Nacional de Colombia, Universidad Santo Tomás, Fund. Universitaria Los Libertadores, Instituto Pascual Bravo, Universidad de Antioquia, EIA, ITM entre otras. En Bogotá, Cali, Medellín, Barranquilla, Pereira, Manizales. Las universidades colombianas están ampliando el alcance de sus cursos y así, la evolución se está acelerando. Hay segmentos de la industria nacional que están cada vez en mayor exposición internacional han realizado y realizan importantes inversiones en PLM para ser más rápidos en la respuesta a sus clientes o entregar mejor calidad, mejores precios. Fuentes Leonardo E. Wilinski. Country Manager, Siemens PLM Software Spanish South America. leonardo.wilinski@siemens.com Jorge Andrés García Barbosa. Docente Facultad de Ingenierá Mecánica. Universidad Santo Tomás. jorgegarcia@usantotomas.edu.do Antti Saaksvuori. Product Lifecycle Management, Springer, 2008 Arturo Molina. Tecnologías de información. Tecnológico de Monterrey, México. armolina@itesm.mx Descarga gratuita de Solid Edge index.shtml