Digital Manufacturing & Virtual Comissioning

Márquez, J.J.

Evolución de los sistemas PLM

Digital Manufacturing

• Un conjunto integrado de programas informáticos dentro de un sistema PLM que permite el diseño de procesos, herramientas, distribución en planta, y visualización, que permiten la validación y la optimización de los procesos de fabricación

¿Dónde se encuadra la fabricación digital?

Misiones de la Fabricación Digital

• Planificación de la producción– Montaje e instalación– Flujo de trabajo y ordenes de trabajo

• Diseño de detalle del proceso y análisis– Modelo y simulación detalladas– Definición y validación del proceso– Distribución 3D en planta– Simulación de equipos, herramientas y

utillajes– Simulación de ergonomía

• Validación y puesta en marcha virtuales– Validación de la lógica de control– Validación de la cinemática de robots– Aseguramiento de la calidad y mejora– Validación de la medida y sensorización– Puesta en marcha virtual– Funcionamiento completo del sistema

antes del lanzamiento

DM redefine la Ingeniería Concurrente

• La gestión de datos del producto en sistemas CAD se emplea para definir “qué y cómo fabricar”

• Integrar el diseño del producto y de los sistemas de fabricación, sustenta de manera directa el concepto de Ingeniería Concurrente

Gestión del proceso de fabricación

• El diseño de Proceso de Fabricación junto con la simulación de la DM, integra los datos del producto, los procesos, la fábrica y los recursos en la misma solución.

• MPM (Gestión de los datos de Fabricación), como parte integrante de la solución PLM, puede realizar las tareas de gestión habituales como, planificación de procesos, órdenes de trabajo, operaciones, planificación de ordenes de calida, Flujo de Trabajo, Gestión de recursos, etc.

Gestión de sistemas de producción desde PLM

DM+MES Validación del proceso de producción

Puesta en marcha virtual (Virtual Comissioning)

Conexión del entorno virtual al real

Acortamiento del lanzamiento

Uso efectivo de DM Tools

• Integrar el empleo de DM con el diseño de los sistemas de fabricación

– Guías de aplicación para la tecnología DM

– Entrenamiento en DM para el personal de fabricación y recursos

• Aplicar el principio de re-utilización

– Establecer un biblioteca de producción virtual

– Trabajar de forma modular con bloques sencillos virtuales

– Construir sistemas más complejos a combinando estos bloques

• Integrar las DM Tools en la arquitectura de información y control

– Los modelos Virtuales pueden ser desarrollados por diferentes

disciplinas de ingeniería (Fabricación, Utillajes, Control)

– Emplear la información del proceso más reciente posible para las simulaciones

Panorama de la DM

• Los fabricantes se centran en la optimización de los procesos y sistemas de fabricación

• Reducción del plazo de lanzamiento y del coste de la puesta en marcha de los sistemas de fabricación

• En la actualidad todos los proveedores de aplicaciones PLM ofrecen en sus paquetes opciones de DM de gran calidad

• Los grandes productores están adoptando estrategias PLM End-to- End que incluyen la Fabricación Digital

– Aeroespacio y Defensa: Boeing, EADS, Lockheed-Martin

– Automoción: GM, Chrysler, Ford, Toyota, BMW, Daimler

– Equipo pesado: Caterpillar, John Deere, Cummins

Beneficios de la DM

• Integración del diseño del producto con el diseño de los sistemas de fabricación

• Reducción de coste y tiempo de desarrollo para el proceso y los sistemas de fabricación

• Reducción del tiempo de lanzamiento del producto

• Capacidad de estudio preliminar de fabricabilidad

• Reducir o eliminar prototipos o maquetas físicas con simulaciones virtuales

• Mejorar la colaboración con proveedores, por el acceso inmediato a las variables del proceso e información sobre recursos necesarios

• Mejora de la Ingeniería Concurrente, por la unión entre el diseño del producto con la Ingeniería de Fabricación y la Ingeniería de Control

• Validación de los procesos de fabricación, de los sistemas de fabricación y recursos operativos a través de la puesta en marcha virtual previa a la implementación física

Virtual Commissioning