58 58 TECNOLOGÍA Foto: Sistemas PDM: Tecnología efectiva para el Control de la Información William Hernández Gerente PLM Solutions Ltda. Administrar la información es el nuevo reto de productividad y competitividad en las empresas. Los más recientes avances de la ingeniería presentan soluciones informáticas encaminadas a minimizar el tiempo de lanzamiento de un producto al mercado, a través de sistemas tecnológicos como los PDM, que hacen posible administrar eficientemente la información del producto, incrementando por ende, la productividad de las empresas. Actualmente la industria, condicionada por un mercado cada vez más exigente, busca nuevas herramientas tecnológicas que le permitan sin aumentar los costos crear productos altamente competitivos en el mercado, ahorrar tiempo y aumentar su capacidad de producción. Como consecuencia de estas necesidades se han generado diversas herramientas, avances tecnológicos y conceptos orientados al mejoramiento integral de las compañías, uno de ellos, la ingeniería concurrente (1) que, llevada al plano de los sistemas informáticos, posibilita al equipo de trabajo estar conectado a la misma información en tiempo real, consultando y modificando distintos documentos relacionados con la misma área de trabajo.
59 Precisamente, los sistemas PDM (Product Data Management) cumplen con uno de los principios de la ingeniería concurrente dado que permiten la administración, el control y el acceso a la información de nuevos productos, ingeniería y procesos de manufactura, facilitando el control total del ciclo de vida de un producto determinando y permitiéndole a los responsables o equipos de trabajo, acceder en un momento específico a la información para desarrollar un proceso que le ha sido asignado. Esta tecnología, nació a finales de la década de 1.980 dentro de las compañías aeroespaciales y automotrices para la administración de planos; actualmente, el PDM es un puente entre las actividades que se enfocan al desarrollo del producto PLM (Product Lifecycle Management) que incluyen las tecnologías CAD/CAM/CAE y las actividades que soportan la manufactura del producto (ERP), a través de bases de datos. (Ver gráfico 1) En Colombia, los sistemas PDM, comenzaron a implementarse desde el año 2002, dirigidos a las empresas de los sectores agroindustria, automotriz, manufactura, metalmecánica, plásticos, de ingeniería de diseño y en general, empresas que manejan altos volúmenes de información digital. Aportes y Soluciones El reto del PDM es maximizar los beneficios de tiempo de salida al mercado que produce la ingeniería concurrente, mientras se mantiene el control de la información Gráfico 1. Aplicaciones PDM, puente entre los sistemas PDM y ERP.
60 TECNOLOGÍA PDM PLM CAD CAM CAE ERP y la distribución automática de ella entre las personas que la necesitan, cuando la necesitan. La manera en que el PDM enfrenta este reto es manteniendo los datos maestros en un único lugar seguro llamado bóveda (vault), donde la integridad de la información puede ser garantizada y todos los cambios monitoreados, controlados y guardados. Vale señalar que los duplicados de los datos maestros pueden ser distribuidos libremente a los usuarios de varios departamentos para su diseño, análisis y aprobación. La nueva información es entonces publicada y regresada a la bóveda y cuando se hace un cambio en ella, lo que ocurre realmente es que una copia con la información modificada, firmada y con registro de fecha, se almacena en la bóveda al lado de la información antigua, la cual permanece en su forma original como un histórico permanente. Administración de la información: Formas de acceder a un producto Las compañías fabricantes son usualmente eficientes en el registro sistemático de sus planos de componentes y ensambles, pero frecuentemente no mantienen registros amplios de atributos como tamaño, peso o donde ha sido usado y como resultado, los ingenieros tienen a menudo problemas accediendo a la información que necesitan. GLOSARIO (Product Data Managenent): Administración de Información del Producto. (Product Lifecycle Management): Administración de ciclo de vida del producto. (Computer Arded Design): Diseño Asistido por Computador. (Computer Arded Manufacturing): Manufactura Asistida por computador. (Computer Arded Engineering): Ingeniería Asistida por Computador. (Enterprise Resourse Planning): Planificación de los recursos de la empresa. diseño que han sido guardados en diferentes archivos, sin saber su ubicación exacta; búsqueda de información que por lo general no tiene éxito y el ingeniero debe emplear su tiempo en asuntos inoficiosos que afectan la productividad de la empresa. Lo anterior provoca una desafortunada brecha en la capacidad de administrar efectivamente la información del producto, de allí la necesidad de emplear sistemas capaces de administrar ambos datos, los atributos y la documentación del producto, así como las relaciones entre ellos, usando un sistema de base de datos relacional. Esta herramienta es especialmente útil en las grandes compañías que generan, por su tamaño, un alto volumen de información y necesitan por esa razón, establecer formas para acceder rápida y organizadamente a la información de un producto partiendo de la descripción de las características esenciales de cada componente a través del sistema PDM. Esta clasificación se divide en cuatro escalas que generan una buena estructura de la información. - Clasificación de los componentes, los cuales serán ingresados a la base de datos por medio de una variedad de categorías que pueden ser agrupadas bajo amplios encabezados, a la vez que a cada pieza se le puede otorgar sus propios atributos. Esto permite que todos los componentes con los que trabaja la empresa puedan ser organizados en una estructura jerárquica fácil de encontrar. Adicionalmente, algunos sistemas permiten registrar, de ciertos componentes, atributos opcionales específicos, para que el ingeniero pueda buscar, El sistema PDM permite integrar información de distintos departamentos para facilitar y agilizar las labores del área de diseño; como ejemplo de sus alcances, una lámpara en 3D, vista explosionada. Un ejemplo frecuente es el tiempo que gastan los ingenieros buscando los planos o documentos de un
TECNOLOGÍA 61 por ejemplo, un ensamble y el sistema le muestra unos sub-ensambles que se desprendan del primero y estos a su vez, otras piezas que lo componen; así, en caso de que el ingeniero pierda la estructura del diseño el PDM le mostrará una jerarquía confiable y segura. - Clasificación de documentos: se refiere a la forma de acceder a un producto por los documentos relacionados a los componentes y conjuntos y que pueden ser similarmente clasificados en categorías; por ejemplo, en planos, modelos 3D, publicaciones técnicas, archivos de hojas de cálculo, etc. Cada documento puede tener su propio conjunto de atributos: número de pieza, autor, fecha de ingreso y al mismo tiempo establecer las relaciones entre documentos y componentes de distinto tipo. Puesto en la práctica, si un diseñador ha utilizado una misma pieza en tres ensambles, el sistema PDM guarda la información de cuántas veces empleó la pieza y en qué tipo de ensambles, de tal modo que el ingeniero, cuando acceda a la información, no tenga inconvenientes para estructurar su diseño. - Estructura del Producto: Esto significa que el sistema permite abrir una lista de materiales o Boom s que incluye documentos y piezas, así como también el producto completo o los ensambles seleccionados; la estructura interna de un producto que ya está definido, siempre tendrá unos componentes y éstos pueden relacionarse en una lista de materiales que contenga piezas como engranajes, poleas, ejes y tornillos. Vale señalar que una de las ventajas distintivas del sistema es su capacidad de mantener no sólo la relación física entre piezas y ensambles, sino también la de otro tipo de estructuras, por ejemplo, documentos de manufactura, financieros, de mantenimiento u otros relacionados. - Buscando información: la última forma de acceder a un producto es por la variedad de rutas. El ingeniero puede moverse arriba o abajo del árbol de clasificación, seleccionar su camino a través de la estructura del producto o, simplemente, llamar la información que quiere buscándola por su nombre, número de pieza o en un grupo de datos especificando un atributo o una combinación de atributos, por ejemplo, puede buscar todos los remaches en acero inoxidable, que sean menores de 10 mm. Administración de los Procesos La Administración de Procesos, que también se logra a través del PDM, se refiere a controlar la manera en que se crea y modifica la información, es decir, los procedimientos activos. Esto puede sonar como un nuevo nombre para la administración de proyectos pero no lo es, pues ésta se refiere a la delegación de tareas, mientras la administración de procesos direcciona el impacto de las tareas en la información. Los sistemas de administración de procesos normalmente tienen tres amplias funciones: El ATV Logging Trailer, remolque con apoyos y brazo telescópico y el autopropulsor submarino Daka 3, son algunos de los productos de alta ingeniería logrados gracias a la implementación de sistemas de administración de datos eficientes e integrales. La primera, consiste en crear y administrar los cambios de la información cuando alguien trabaja en ella, paso que se conoce como Work Management (Administración de tareas). En la práctica, un modelo sólido puede sufrir cientos de cambios durante el curso de su desarrollo, involucrando cada uno modificaciones importantes a la información de ingeniería y a menudo, el ingeniero simplemente desea explorar un enfoque particular para luego abandonarlo a favor de una versión anterior o intercambiar conceptos de otros grupos de trabajo y obtener una versión definitiva. (Ver gráfico 2). Por supuesto, cuando un ingeniero es requerido para llevar a cabo un cambio, necesita más que el diseño
62 TECNOLOGÍA Gráfico 2. Administración de Tareas. En este sentido, en un ambiente tradicional de ingeniería es necesario recopilar una carpeta o expediente a la cual el equipo se puede referir si lo necesita, sin embargo, el sistema PDM suple la necesidad al adaptar la información creada, en papel, al sistema, a través de paquetes de usuario que guardan la información y que le permiten al ingeniero manejar y modificar los diferentes documentos maestros que estén al servicio o consulta del grupo. La segunda función que también se conoce como Workflow Management se refiere a la administración del flujo de tareas entre los usuarios y se encarga del uso de aplicaciones. Esta tiene la ventaja de facilitar a los miembros del equipo, compartir grandes grupos de documentos, pero también mover el trabajo de un departamento a otro, o de un individuo a otro en agrupaciones lógicamente organizadas. (Ver gráfico 3). original y la Orden de Cambio de Ingeniería (Engineering Change Order - ECO) que reseña la modificación que debe realizarse al determinado componente, necesita otros documentos, archivos y formularios que también indican la variación y que deben ser referidos a otros miembros del equipo de diseño. Gráfico 3. Tipo de información para administrar. Por ejemplo, durante el desarrollo de un producto, puede ser necesario diseñar cientos de piezas y para cada una crear, modificar, visualizar, comprobar y aprobar archivos de diferentes tipo y por muchas personas distintas, lo que demanda también un continuo chequeo, modificación y revisión. Para acelerar este procedimiento, el sistema PDM le permite al líder del proyecto controlar la información nueva que se genera a través de estados, usando detonadores (señales) o notas automáticas que le indican al diseñador del proyecto si éste fue aprobado o no. La última función consiste en la administración de la historia de tareas o Work History Management. Ésta hace referencia a la capacidad que tienen los sistemas PDM para mantener actual una intensiva base de datos de registros de un proyecto, para revisar en el pasado aquellos puntos específicos o problema en el desarrollo del mismo y también, para grabar los estados del proyecto a medida que éste avanza, lo que significa que los sistemas en mención son una potencial e invaluable fuente de información para una auditoria, requerimiento vital para cumplir normas internacionales de administración como la ISO 9000, EN29000 y BS5750.
TECNOLOGÍA 63 Tabla 1. BENEFICIOS DEL SISTEMA PDM 1. Reducción del tiempo de salida al mercado. Es el mayor beneficio de un sistema PDM, teniendo en cuenta tres factores para definir los límites de la velocidad con que debe lanzarse un producto al mercado: el tiempo invertido para realizar las tareas, el tiempo perdido entre tareas y el tiempo perdido en rehacer el trabajo. Para establecer estos rangos y optimizarlos el sistema puede: acelerar tareas entregando la información instantáneamente, soportar tareas de administración compartida y mantener actualizado al grupo de trabajo. 2. Productividad mejorada en el diseño. Un ingeniero de diseño puede invertir entre 25 y un 30 por ciento de su tiempo manejando, buscando y recuperando información, esperando copias o planos y archivando los nuevos datos. El PDM elimina esos tiempos muertos casi por completo. 3. Precisión mejorada en el diseño y la manufactura. Otro de los beneficios de los sistemas PDM es que cada persona involucrada en el proyecto esta operando en el mismo conjunto de información, lo que asegura actualización permanente: quien trabaja en un archivo maestro sabe que es el único que lo hace y que los demás ven una copia referenciada o réplica de la última versión maestra, con la consiguiente eliminación de los diseños traslapados o inconsistentes. Así se elimina la repetición de procesos y se logran pocos ECOS para una mayor cantidad de diseños correctos al primer intento. 4. Optimización de las habilidades creativas del grupo. Reduce el tiempo dedicado por los diseñadores a explorar las soluciones a un problema en la medida que: A) pueden mantener un seguimiento de todos los documentos y resultados de pruebas, minimizando las tareas de retrabajo y errores. B) reducen la posibilidad de fallo al compartir el riesgo con otros y C) anima a hallar las soluciones en consenso. 5. Uso confortable. Aunque los sistemas PDM varían en sus niveles de facilidad con el usuario, la mayoría pueden adaptarse al procedimiento estipulado por la empresa para hacer sus diseños. El software del PDM, en este caso, no tiene ninguna limitante, sólo se instala de modo que no cambie la forma de trabajo del cliente, trabajando de manera automatizada. 6. Mejor control de los proyectos. La razón por la cual los proyectos de desarrollo de productos se retrasan no es porque estén mal planeados, sino porque se salen de control a causa de la gran cantidad de información generada y que no es atendida por las técnicas tradicionales de administración. Los PDM permiten retener el control total de la información del proyecto para que ninguna tarea programada sea olvidada o ignorada. 7. Administración Total de la Calidad. Con la introducción de un grupo de procedimientos coherentes en el ciclo de desarrollo de un producto, un sistema PDM puede llegar, de manera amplia, a establecer un ambiente para cumplir los requisitos de las normas ISO 9000 y de la Administración Total de la Calidad (TQM), pues muchos de sus principios fundamentales, tales como el Fortalecimiento del Individuo para identificar y resolver los problemas, los controles formales, procesos de administración de cambios y la definición de responsabilidades son inherentes en la estructura del PDM. Adicionalmente, los sistemas PDM pueden ayudar a: Reducir los costos de ingeniería en al menos un 10%. Reducir el ciclo de desarrollo de un producto en al menos 20%. Reducir el tiempo de manejo de cambios en ingeniería en al menos 30%. Reducir el número de cambios de ingeniería en al menos el 40%. Reducir el tiempo de introducción de nuevos productos. Reducir el costo de desarrollo de nuevos productos. Mejorar la calidad de productos y servicios. El Mercado en Colombia y sus Implicaciones Sin duda, la necesidad que presentan empresas como las agroindustriales o manufactureras, de organizar sus procesos y gestionar el alto volumen de información que generan, ha provocado que muchas recurran a sistemas como el PDM para cumplir estos propósitos y para que sus profesionales y técnicos no pierdan tiempo valioso en la búsqueda de información y en la configuración de nuevos productos; con datos siempre a la mano y en el tiempo justo. En este sentido, para el diseño y la producción de troqueles, moldes, máquinas y herramientas actividades determinantes en la industria metalmecánica el sistema PDM ha sido muy útil en el mundo, sin embargo, en las empresas nacionales del sector su empleo ha sido casi nulo, pues aunque la tecnología llegó al país hace casi treinta años, sólo hasta hace cinco años surgieron proveedores que la dieron a conocer verdaderamente y ofrecieron soluciones de diseño en ingeniería y el servicio de instalación. Actualmente, y luego que el sistema se aplicara inicialmente en algunas pocas empresas del sector autopartista, aeronáutico, plástico y metalmecánico nacional, hoy existen al menos cerca de 20 compañías ubicadas en Cali, Medellín, Bucaramanga, Cartagena y Bogotá que lo han incorporado, algunas de ellas ampliamente conocidas como Leona S.A. (Medellín), Industria Estra (Bogotá) y Siemens S.A. (Bogotá). Al respecto, vale señalar que se trata en su mayoría de empresas de gran tamaño y cuyos procesos, por ende, requieren mecanismos de administración eficientes, rápidos en el manejo de altos flujos de datos y racionalmente aprovechados, de hecho y aunque la instalación del
64 TECNOLOGÍA Tabla 2. QUÉNES PUEDEN USAR UN PDM? El proceso, el flujo de trabajo y el ciclo de vida de un producto son administrados por el PDM. Brazo Barret de tres dedos de Barrett Technology. Las empresas o entidades que entran en la onda del sistema PDM deben tener algunas de las siguientes características: - Un volumen de información cambiante para describir productos y procesos. - Diferentes tamaños, tipos, formatos y medios de información de ingeniería. PDM se realiza según las necesidades del usuario el sistema no se recomienda para empresas pequeñas cuya estructura haga posible el manejo de información mediante sistemas sencillos y más económicos como un explorador de Windows, por ejemplo. Así, el costo de instalación del sistema depende principalmente de la infraestructura de la empresa, según el número de estaciones en las cuales se debe ubicar el programa y también el número de personas no involucradas en el proceso de diseño que lo requieren entiéndase de consulta como las del área de ventas, compras y mercadeo, quienes en ocasiones necesitan mostrar al cliente el diseño, comprar los materiales para la manufactura del producto o analizar los costos de una producción. Otro factor que influye en el costo del sistema PDM es el tiempo de implementación, pues dependiendo del tipo y volumen de la información, la empresa encargada de ponerlo en marcha puede tardar desde un mes hasta más de un año cuando, por ejemplo, se encarga a un ingeniero de soporte, reunir todo el historial de la empresa cliente y subirlo al sistema. En un plano real, el costo de implementación del PDM es aproximadamente de diez mil dólares, unos 20 millones de pesos, e incluye el programa informático o software, la instalación del programa máximo para cinco usuarios y un tiempo de implementación no mayor a un mes. Adicionalmente, el usuario puede disponer de un service pack, que le permite mantener actualizado el programa bajando sus nuevas versiones, según los requerimientos de la compañía, y sin necesidad de soporte técnico y costo adicional. Citas: 1) Ingeniería Concurrente. Estado sistemático del desarrollo del producto y filosofía de trabajo orientada a que todos los diseñadores y quienes tienen a su cargo un proceso productivo consideren, desde un principio y simultáneamente en grupo, todos los elementos del ciclo de vida del producto, desde el diseño conceptual hasta su disponibilidad, incluyendo costos, calidad y necesidades de los usuarios. Fotografías: PLM Solutions. Fuentes: William Hernández. Ingeniero Mecánico. Gerente de PLM Solutions. william. hernandez@plmsolutions.biz www.plmic.com - www.plmsolutions.biz - www.sotelco.com - www.solidworks.com - Manejo de muchas versiones de información. - Participación de muchos usuarios. - Necesidad de archivar información. - Necesidad de mantener la información de los productos en ciclos de vida muy largos. - Conservación de la integridad de la información. - Mantenimiento de la información debido a requerimientos legales. - Seguridad y confidencialidad de la información. - Acceso a la información de usuarios autorizados, prevención de acceso no autorizado. - Publicación de la información. - Rastreo y búsqueda de la información. - Disponibilidad y acceso en el tiempo a la información. - Reutilización de la información. - Colaboración en el diseño de productos y realización de proyectos. - Normalización.