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IBERMÁTICA, Ingenieria

Optimizar plazos en el desarrollo de un producto es una tarea fundamental en la mejora de la productividad y en consecuencia, esencial para ganar en competitividad. En un proceso de diseño por fases, la optimización de los plazos se debe perseguir mediante dos estrategias: Solapando y unificando tareas de diferentes fases y Automatizando, o incluso eliminando, fases en las que no se aporta conocimiento.


Fases de Diseño de productos

Los sistemas CAD 3D han evolucionado en los últimos años para cubrir la totalidad de las fases del diseño de producto. Surgidos como evolución de las tradicionales herramientas de delineación en 2D, cuyo objetivo no era más que la obtención de los planos de fabricación, han ido desarrollando funcionalidades que permiten abarcar otras áreas del diseño. Hoy en día cubren el diseño conceptual, la simulación, el diseño de los procesos de fabricación y la generación de la documentación de producto, entre muchas otras fases.

Cada vez que un sistema de diseño 3D presenta una nueva versión, evoluciona en tres ejes diferentes:

• Añade y mejora funcionalidades que se utilizan de forma habitual para hacerlos más intuitivos y rápidos
• Añaden nuevas capacidades y módulos para cada fase del diseño de producto
• Mejoran los procesos de diseño tradicionales, proponiendo cambios en la secuenciación de las fases y añadiendo herramientas dirigidas al proceso.

El primer eje es guiado por el usuario, mediante las propuestas de mejora e incidencias reportadas. El segundo eje lo define el fabricante SOLIDWORKS atendiendo a las necesidades de mercado. Es en el tercer eje donde Ibermática Industria aporta su conocimiento y experiencia combinando estos módulos para crear soluciones a medida del cliente.


Módulos de SOLIDWORKS para cada Fase de Diseño de producto

El desarrollo de SOLIDWORKS en los últimos años ha mantenido esta evolución en nuevas capacidades, incorporando paulatinamente nuevos módulos a su “sistema de CAD”. De esta manera, SOLIDWORKS 2018 presenta 34 módulos independientes que permiten abarcar el proceso de diseño de producto completo.

Optimizar plazos

Muchos de estos módulos no solo afectan al departamento mecánico, están dirigidos a otras áreas de la empresa que tradicionalmente han trabajado de forma aislada. Los primeros módulos que se desarrollaron permitieron simular y validar el diseño. Hoy en día existen módulos como SOLIDWORKS Electrical y SOLIDWORKS PCB, que persiguen la integración de la ingeniería mecánica con el departamento eléctrico y electrónico. SOLIDWORKS Inspection, SOLIDWORKS MBD y SOLIDWORKS CAM son módulos que permiten la reutilización de la información que se genera en la fase de diseño durante la industrialización del producto. SOLIDWORKS Composer y SOLIDWORKS Visualize son módulos dirigidos a departamentos de comunicación o marketing, que permiten generar documentación de producto en paralelo a la definición del mismo.


Mejora de los procesos de diseño tradicionales

Una característica común entre todos estos módulos es la capacidad de integración que poseen entre ellos. Las modificaciones de diseño se trasmiten de forma automática entre los diferentes módulos, anulando las tareas de interconexión entre fases y posibilitando la realización de tareas correspondientes a fases diferentes de forma simultánea. Esta capacidad permite solapar las fases de diseño que tradicionalmente se han realizado de forma secuencial. En resumen, permite realizar las mismas tareas en menor tiempo y en consecuencia optimizar los plazos.

Fases del diseño de productos

Gestión de modificaciones y comunicación

La capacidad de actualización automática de la información entre módulos debe ser gestionado de forma correcta. Los cambios de diseño hay que comunicarlos en tiempo, en forma y deben ser dirigidos a la persona adecuada. Los módulos de gestión de datos del producto y documentos como SOLIDWORKS PDM Profesional están dirigidos a controlar el proceso mediante el modelado del mismo. Proveen de herramientas de gestión del cambio, comunicación y automatización de tareas, que habilitan la ingeniería concurrente, es decir, la realización de forma simultánea de diferentes fases del diseño de producto.


Automatización de tareas

Como se ha mencionado anteriormente, la segunda de las estrategias para la optimización de los plazos consiste en la automatización de aquellas tareas o fases en las que no se aporta conocimiento.
La tarea de delineación, estandarizada con diferentes normativas como la MIL-STD-31000A, ASME Y14.41 e ISO16792, ya es posible automatizarla mediante la funcionalidad DimXpert (incluido en las capacidades básicas de SOLIDWORKS), que permite definir dimensionalmente una pieza aplicando tolerancias dimensionales y geométricas preestablecidas. Este dimensionamiento automático es utilizado por SOLIDWORKS MBD (Model Based Definition) para generar PDFs en 3D o eDrawings para la comunicación de las dimensiones y condiciones de fabricación con la finalidad de la eliminación del papel (objetivo medioambiental) y la eliminación del proceso de creación de planos de fabricación (dirigido a optimizar los plazos de diseño).


La visión de Ibermática Industria

Ibermática Industria, especialistas en implantación e integración de soluciones SOLIDWORKS, ERP, MES e infraestructura tecnológica, añade nuevos módulos al mapa de soluciones anterior para cubrir todo el proceso productivo, desde la ingeniería a la planta con una visión global, buscando maximizar los recursos de la empresa industrial y prepararla en su propio camino hacia la Industria 4.0.


Optimización plazos
De esta manera, módulos tradicionalmente utilizados durante la fase de fabricación, son alimentados desde la etapa de diseño, sin necesidad de intercambio de información. La creación de artículos, la definición de las fases de fabricación, la elaboración de las estructuras de fabricación, o la imputación de recursos materiales a proyectos son definidos en el mismo momento en el que se crea el diseño.

Esta integración permite a los diseñadores optimizar plazos y contar con nuevas fuentes de información para mejorar el producto, ya que las incidencias y costes generados durante la fabricación, precios y plazos de aprovisionamiento de las compras y cualquier otro dato generado en producción, estará disponible para el diseñador en el mismo momento en el que se produce.


Diseño productos

La fase de operaciones deja de ser una consecuencia de la fase de diseño, ambas se solapan, consiguiendo de esta manera una reducción del coste, un aumento de la calidad y una optimización del plazo.

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Las grandes compañías que desarrollan sistemas de CAD (Computer Aided Design) han evolucionado incorporando a su portafolio de soluciones de software, aplicaciones específicas que permiten cubrir cualquier necesidad durante el diseño de un producto y mejorar la calidad del mismo, logrando así evitar cambios de diseño. De esta manera, hoy en día, no solo abordan el proceso de diseño y generación de documentación para fabricación, sino que dan soporte a procesos de modificación, análisis, diseño de procesos de fabricación, gestión de proyectos, etc.

Generalmente, la incorporación de estas nuevas soluciones, se ha realizado mediante la compra de pequeñas (o no tan pequeñas) compañías de software, cuyas aplicaciones van dirigidas a sectores de muy alta especialización, y que persiguen principalmente, la mejora de la calidad del diseño.


Módulos para mejorar la calidad del diseño
Entre las primeras aplicaciones que se incorporaron, obviando los sistemas de CAM (Computer Aided Manufacturing) que han llevado una línea paralela a los sistemas de diseño, destacan los sistemas de Análisis por Elementos Finitos o FEA (Finite Element Analysis). La mayoría de las compañías de CAD incorporaron a su portafolio de productos estas soluciones, poniendo a disposición de los ingenieros de diseño herramientas inicialmente dirigidas a especialistas. De esta manera, por poner algunos ejemplos, PTC (ProE) adquirió Rasna Corp., desarrolladores de MECHANICA en 1995, SOLIDWORKS compró la compañía SRAC Software, desarrollador de Cosmos/M en 2001, UGS Corporation (actualmente incorporado a Siemens PLM software) llega a un acuerdo con NX Nastran en 2003, Dassault Systemes (CATIA) incorporó Abaqus a su Brand Simulia en el 2005, y Autodesk adquirió PlassoTech en el 2007.

Por supuesto no son las únicas, hasta la fecha PTC ha comprado más de 30 compañías de diferente índole (comenzó con Prime Computer en 1985), y Dassault Systemes lleva adquiridas otras tantas, comenzando con CADDAM en 1992.

evitar cambios de diseño


Módulos para mejorar la gestión y la comunicación
La incorporación de estos nuevos módulos a los sistemas de diseño tradicionales, añadía nuevas tareas a gestionar. Los cambios de diseño realizados en cualquiera de estos módulos, debía ser trasmitida al resto, y no siempre era posible realizarlo de forma automática, ya que en la mayoría de los casos, los archivos utilizados ni siquiera eran compatibles. El aumento en la complejidad de la gestión del proyecto de diseño, al introducir nuevas tareas y recursos, era otro punto que no ayudaba a reducir los plazos y mejorar en la productividad.

Para hacer frente a estas necesidades, las compañías CAD desarrollaron y buscaron nuevas soluciones en el mercado, incorporando sistemas de gestión del ciclo de vida del producto (PLM) o gestión de los datos de producto (PDM) a su oferta. PTC lanzó Pro Intralink y Windchill en 1999, Dassault Systemes crea Enovia en 1998, adquiere SmarTeam en 1999, MatrixOne en 2006 e IBM PLM en 2010, Siemens PLM software crea Teamcenter (basado en Metaphase) en 2000 y SOLIDWORKS adquiere Conisio en el 2002 para desarrollar su sistema de gestión de datos SOLIDWORKS PDM.

Estos nuevos módulos, añadían capacidades de gestión de documentos, gestión de proyectos, gestión de alternativas de diseño, etc. dirigidas a aumentar la reutilización. Facilitaban la comunicación y la trasmisión de información para evitar las pérdidas de tiempo y sobre todo añadían herramientas de control y seguridad, tanto en la estructura, el acceso, las revisiones, etc.


calidad del diseño


Módulos para aumentar la modularidad del diseño
Aunque los sistemas PLM y PDM han contribuido en la gestión de las modificaciones, han sido los configuradores de producto los que más han contribuido a evitar muchos de los cambios de diseño, permitiendo añadir reglas de diseño a productos y contemplar diseños con diferentes alternativas. Diseñar módulos que puedan ser configurados para utilizados en diferentes proyectos, ha sido uno de los fundamentos de la racionalización del producto: configurar vs cambiar. DriveWorks, Tactom, Rulestream, iNorming, combinum, por citar algunos, son ejemplos de compañías que han desarrollado módulos que son compatibles con muchos de los sistemas de CAD actuales.

cambios diseño

Módulos para la Automatización
Últimamente, se están desarrollado módulos que persiguen la automatización de aquellas tareas que no precisen de conocimiento para realizarlas.

La estrategia “Paperless Manufacturing”, que está ganando fuerza actualmente, es la de evitar la generación de documentación 2D. Según la Oficina de la Secretaría de Defensa de USA (OSD), “1/3 del gasto de ingeniería se pierde en el desarrollo de planos 2D y el 60% de ellos no son fiel reflejo de los modelos 3D”.

Ya existen estándares como la MIL-STD-31000A, ASME Y14.41 e ISO16792 que normalizan estas funcionalidades y ya se aplican en SOLIDWORKS MBD (Model Based Definition) o en el PMI (Product Manufacturing Information) de Siemens y PTC.

Cambios de diseño
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Hoy en día la mejora de la productividad, el aumento de la calidad y la reducción de costes, son los principales factores de competitividad que persigue cualquier empresa. Todos los departamentos deben involucrarse en estos objetivos incluyendo al departamento de ingeniería u oficinas técnicas, que deben colaborar principalmente con la mejora de la productividad, reduciendo los plazos de entrega y anticipándose a los continuos cambios de diseño, aunque estos vengan impuestos por modificaciones en las especificaciones del cliente.


Tradicionalmente, los sistemas CAD 3D han permitido incrementar la velocidad de diseño y mejorar la calidad del mismo. Disponen de herramientas que permiten abordar las modificaciones de forma muy rápida (parametrización, edición directa, etc.), actualizan los planos asociados automáticamente, agilizan la gestión de las revisiones y registran todo el proceso del cambio (ECO) en sistemas de gestión de proyectos o documentales, pero no contemplan funcionalidades específicas que permitan anticiparse a los cambios de diseño.


Cambios de diseño

Estos cambios de diseño, además de conllevar mayores costes cuanto más avanzado en el proceso de diseño se produzcan, son los principales enemigos del plazo. Por lo tanto, la pregunta a realizar es simple, ¿Qué estrategias se deben abordar para anticiparse a los cambios de diseño?


Se debe asumir que los cambios de diseño van a suceder y que no vamos a disfrutar de ampliaciones de plazos para su tratamiento, por lo que debemos estar preparados de antemano para abordarlos, mediante metodologías específicas, racionalización, mejorando la comunicación y automatizando las tareas repetitivas.


Metodologías de diseño y gestión de modificaciones

Se debe evitar que un cambio de diseño obligue a replanteamientos generales. Descartar todo el trabajo realizado y comenzar de nuevo solo es viable en fases iniciales o de concepto del diseño.

Seguir una metodología de diseño que prevea modificaciones, permitirá reducir el impacto de las mismas y ayudará a mantener los plazos. Contemplar en una fase de validación inicial de diseño, el factor ¿Qué pasa si?, ayudará a mantener aisladas las modificación, reduciendo su impacto en la globalidad del proyecto.

Afrontar una modificación mediante un proceso conocido permitirá además unificar la forma de abordar un cambio, por lo que se pueden habilitar equipos de diseño especializados para las tareas de modificación siempre y cuando haya recursos disponibles (y esto no siempre es así). Un procedimiento preestablecido, permitirá reducir también el coste de dispersión que se produce al tener que abordar nuevas tareas sin desatender las tareas de diseño habituales.


Velocidad del diseño



Racionalización del producto

La racionalización del producto, que aborda principalmente la descomposición funcional de conjuntos, no solo persigue incrementar la velocidad de diseño, es una estrategia importante para reducir el impacto de las modificaciones. Este concepto, engloba términos como la Modularidad, que persigue la descomposición de un producto en partes funcionales o la realización del mismo partiendo de operaciones predefinidas, la gestión del conocimiento que permite almacenar las reglas de diseño (principalmente variables y condiciones), la gestión de alternativas para diseñar elementos con diferentes usos o configuraciones y la reutilización, que persigue la reducción del número de diseños diferentes.

Para abordar una estrategia de racionalización, es imprescindible disponer de una buena organización de la documentación que permita realizar búsquedas concretas sobre productos, módulos o incluso operaciones disponibles, reutilizables en nuevos diseños.

Hay que tener en cuenta además, que los constantes cambios de diseño, afectan en general siempre a conjuntos o componentes determinados. Esta información es importante para establecer el orden con el que deben ser abordados los diferentes módulos y permite prestar especial atención a aquellos que históricamente sean propensos al cambio.


Comunicación

Los cambios de diseño hay que comunicarlos en tiempo, en forma y dirigirla a la persona adecuada. Diseñar una buena estrategia de comunicación, interna entre departamentos, y externa, con clientes y proveedores, resulta fundamental para reducir los tiempos de respuesta.

Dirigir la comunicación a la persona correcta, permite ser más conciso en el mensaje, aumenta la calidad de la respuesta y evita la pérdida de información en la retrasmisión de los mensajes (siempre se pierde información en el camino).


Automatización

Se debe intentar automatizar todas aquellas tareas que no precisen de conocimiento para realizarlas. Un cambio de diseño supone rehacer muchos planos de fabricación y documentos asociados, siendo necesario actualizarlos, corregirlos, publicarlos, etc. procesos que consumen plazo y no aportan valor.

La estrategia “Paperless Manufacturing”, que está ganando fuerza actualmente, es la de evitar la generación de documentación 2D. Según la Oficina de la Secretaría de Defensa de USA (OSD), “1/3 del gasto de ingeniería se pierde en el desarrollo de planos 2D y el 60% de ellos no son fiel reflejo de los modelos 3D”.

Además de los planos de fabricación, en muchas ocasiones será necesario validar las modificaciones de diseño realizadas mediante cálculos y simulaciones, actualizar los manuales de instrucción, montaje o mantenimiento e incluso generar nueva información comercial para el departamento de marketing.

Resultará fundamental automatizar, en la medida de lo posible, todos estos procesos para poder incrementar la velocidad de diseño y cumplir con el principal objetivo marcado: Cumplir el Plazo.

Cambios de diseño

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Blog, DESTACADOS, DRIVEWORKS, SOLUCIONES
El próximo 16 de abril, nuestro equipo técnico y de soporte en Ibermática viajará a Reino Unido para asistir al DriveWorks WORLD 2018, el evento de aprendizaje más importante del mundo sobre la solución DriveWorks de configuración y automatización de productos.

driveworks world
El próximo 16 al 18 de Abril en Cheshire, Reino Unido, tiene lugar uno de los eventos anuales con mayor captación técnica para todos los usuarios de DriveWorks, para ayudar a mejorar técnicas y ofrecer el mejor soporte a los clientes de DriveWorks, algunos de los puntos más destacables del evento son:

-DriveWorks lanza la última versión del software.
-Nuevas funciones y mejoras.
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-Conocer a otros usuarios y discutir ideas.
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Si eres usuario nuevo o avanzado de DriveWorks debes saber que en el DriveWorks World puedes aprender todas las novedades del software, conectarte en red, compartir ideas con los expertos y entusiastas de DriveWorks.

Las razones por las que asistir son:

1) APRENDER: se avanza en conocimientos, puedes hablar con expertos de DriveWorks y aprender de otros usuarios sobre las formas de hacer las cosas. Mejorar prácticas, consejos y trucos que optimizarán su forma de trabajar.

2) MEET: para conocer al equipo de DriveWorks, comentar proyectos, cómo usar DriveWorks  y planes para avanzar en tus proyectos de la manera más inteligente.

3) ESCOGE TUS SESIONES: dependiendo de tu experiencia en DriveWorks puedes elegir las sesiones que más se adaptan a ti y tu nivel de habilidad para avanzar más allá en tu conocimiento.

4) NOVEDADES: puedes ser uno de los primeros en poder estar al tanto de todas las novedades de DriveWorks, cómo usar las nuevas funcionalidades, características para poder sacar el máximo partido a esta nueva versión.

5) INFLUENCIA: compartir opiniones e ideas que influyen en el futuro del software, intercambiando experiencias y debatiendo tendencias con otros usuarios de DriveWorks para mejorar en proyectos y ayudar a mejorarlos.

6) CERTIFICACIONES: puedes obtener de única manera tu certificación CDWP Certified DriveWorks Professional

Nosotros estaremos allí ¿Y tu? Si no puedes venir y quieres saber más sobre la automatización y configuración de tus productos haz clic aquí.
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