Gestión de procesos de fabricación

H o j a t e m á t i c a : Gestión de procesos de fabricación
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Gestión de procesos de fabricación
D E F I N I C I Ó N Y G E S T I Ó N D E L O S P R O C E S O S E M P L E A D O S PA R A FA B R I C A R P I E Z A S , E N S A M B L A R P R O D U C T O S
FINALES Y REALIZAR INSPECCIONES
En un mundo cada vez más competitivo, las
empresas se encuentran sometidas a constantes
presiones no sólo para diseñar productos
nuevos más rápidamente, sino también para
aumentar su producción con un tiempo de
lanzamiento mínimo, costes predecibles y calidad
garantizada. La mejora del proceso de negocios
de MPM es esencial para alcanzar estos difíciles
objetivos de coste, tiempo y calidad.
Reducción del 10% al 40%
en costes de fabricación.
10% –
40%
Reducción de costes posible
La gestión efectiva de procesos de fabricación puede tener un efecto
positivo considerable sobre la rentabilidad.
Fuente: DARPA RaDEO Project
Definición de la gestión de procesos de fabricación (MPM)
Muchos procesos centrados en la ingeniería se interesan
fundamentalmente en “qué” producto se fabrica, mientras que la gestión
de procesos de fabricación define cómo debe fabricarse un producto.
La MPM recibe del departamento de ingeniería la definición digital del
producto, analiza las funciones y la capacidad de las plantas internas
y de los proveedores externos y suministra el conjunto de planes de
fabricación necesario para fabricar el producto.
33 %
An efficient change process
can cut upwards of 33% off
of the typical product
development cycle time.
La MPM también implica suministrar al departamento de ingeniería un
feedback inmediato sobre las versiones preliminares de los procesos
T O TA L Product Development Cycle Time
de fabricación. Asimismo, el proceso MPM comunica con los sistemas
de producción (ERP/MES), proporcionando ruteado optimizado,
listas de materiales de fabricación (MBOM) e instrucciones de
10% to 40% reduction in
manufacturing cost.
trabajo, incluidos todos los documentos de apoyo que necesitan los
operadores de producción para elaborar el producto.
33%
Proceso de definir y gestionar los procesos de fabricación que se emplearán para fabricar piezas,
ensamblar productos finales y realizar inspecciones
ENTRADAS
SALIDAS
Possible Cost Reduction
Gestión de Procesos
de Fabricación
Diseño
eBOM/
Según diseño
Planes de procesos de piezas y ensamblaje
Planta - México
Habilidades
Centros de trabajo
Máquinas de fresado
Máquinas de taladrado
Máquinas de soldadura
Modelos CAD 3D
Planta de
Producción
Recursos
Herramientas
ERP/MES
Proveedores
Estimaciones de tiempo y coste
Solicitudes de cambio
mBOM/ Según planificación
Rutas
Masters de materiales
Instrucciones de trabajo
Programas NC/CMM
Diseño de fábrica y
solicitudes de
herramientas
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Necesidad de gestionar los procesos de fabricación
Ventajas de un proceso optimizado para la gestión de
procesos de fabricación
Optimizar el proceso de MPM es cada vez más importante para las
empresas. Por desgracia, el propio proceso también resulta cada
Entre las ventajas que suele aportar el proceso de MPM se encuentran:
vez más difícil de agilizar. Los productos, a pesar de aumentar en
complejidad, deben seguir siendo configurables para satisfacer
Mejora de la eficiencia de los ingenieros de fabricación
las necesidades del mercado. Al mismo tiempo, se reducen los
• Permite la reutilización y manipulación directas de la información
objetivos de volumen de producción, costes y tiempo de lanzamiento.
de ingeniería en planes de procesos con el fin de evitar la
Los fabricantes deben adaptar su entorno de fabricación para mejorar
duplicación de datos
los nuevos diseños con mayor productividad, flexibilidad y calidad.
• Permite la reutilización de procesos y recursos estandarizados
Hay cuatro áreas clave en las que las empresas pueden mejorar su
y normalizados
proceso de MPM.
• Reduce el tiempo necesario para crear y actualizar instrucciones
1. Definir el proceso de fabricación durante la fase de diseño
del producto. Generalmente, los diseñadores se limitan a pasar el
diseño a los ingenieros de fabricación. Sin embargo, si los ingenieros
de fabricación tienen acceso directo a la información de diseño en
continua evolución, pueden definir el proceso de fabricación en
paralelo al diseño del producto. Asimismo, esta información permite
que fabricación disponga de un mejor equipamiento para gestionar el
desarrollo simultáneo de productos y pueda adaptarse a cambios de
ingeniería durante el proceso.
2. Proporcionar a los ingenieros de fabricación acceso a datos de
ingeniería. La definición precisa del proceso de fabricación exige que
los ingenieros de fabricación puedan reutilizar directamente los datos de
ingeniería, incluidas piezas, clasificación, simulaciones 3D y requisitos
de fabricación, como información de GD&T. Sin embargo, los ingenieros
de fabricación no suelen tener acceso directo a esta información.
de trabajo gracias a su generación dinámica
Incremento de la producción y la productividad
• Reduce el tiempo de formación y la curva de aprendizaje con
instrucciones de trabajo 3D precisas y significativas
• Reduce el método de ensayo y error empleado para optimizar los
procesos de fabricación mediante validación digital
Reducción del coste de los cambios
• Identifica los cambios de diseño requeridos en etapas anteriores
del diseño, con feedback inmediato de fabricación
• Agiliza la identificación y propagación del efecto de los cambios
• Incrementa la visibilidad de fabricación ante el posible efecto de
los cambios sobre fabricación para facilitar la toma de decisiones
3. Eliminar los procesos manuales. Actualmente, la mayoría de
los planes de procesos se definen empleando un programa de hoja
de cálculo y se crean instrucciones de trabajo con un procesador de
textos. Este uso de herramientas manuales origina distintos problemas:
ejecución lenta del proceso, duplicación e impresión de los datos y
caos cada vez que se produce un cambio en la definición de ingeniería
del producto.
4. Mejorar la colaboración empresarial. Dado que los entornos
de fabricación suelen abarcar varias plantas y zonas horarias, y que
los fabricantes desean aplicar estrategias de diseño y fabricación en
cualquier lugar, los ingenieros de fabricación tienen dificultades para
capturar y compartir sus conocimientos y garantizar la coherencia en
toda la empresa.
de diseño rentables
• Proporciona un sistema de gestión de cambios integral en apoyo
de las necesidades de ingeniería y de fabricación
Reducir los desechos y el retrabajo
• Reduce el riesgo de producir configuraciones de productos
incorrectas mediante la eliminación de discrepancias entre
la última definición del proceso y las instrucciones de trabajo
empleadas en la planta de producción
A menos que los procesos de fabricación
se puedan planificar, diseñar, modelar
e incrementar, no hay potencial de
negocios escalable.
– AMR, enero de 2004
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Solución: el sistema de desarrollo de productos de PTC
Diseño del Producto
Piezas y eBOM
Modelos 3D
Requisitos
Calendario de Producción
El proceso de MPM suele caracterizarse por los pasos siguientes:
1. Definir la estrategia de fabricación. En este paso, los ingenieros
de fabricación evalúan los requisitos de diseño y las funciones y
capacidades de fabricación necesarias para apoyar la estrategia de
fabricación. Identifican qué socios serán necesarios y los artículos con
entrega a largo plazo que requieran atención inmediata.
2. Planificación de fabricación avanzada. (En este contexto,
“avanzada” se refiere a anticipada) En este paso, los ingenieros de
fabricación trabajan simultáneamente con ingeniería en las fases
más iniciales que sea posible del proceso de diseño, empleando
información de diseño preliminar. Juntos crean versiones preliminares
de la lista de materiales de fabricación (mBOM) y planes de procesos,
inician nuevas solicitudes de herramientas y producen estimaciones de
tiempo y costes. También se suministran a ingeniería feedback factual
o solicitudes de cambio en las primeras fases del diseño del producto
con el fin de mejorar la fabricación.
1
Diseño del Sistema
Diseño Detallado
Gestión de Cambios
Procesos de Gestión
Definir la Estrategia
de Fabricación
Subcontratación de
Procesos de Fabricación
¿Recursos Internos/Subcontratación?
2
Definir LDM
de Fabricación
4
Publicar Instrucciones
de Trabajo
Definir Planes del Proceso
Gestionar Recursos
Crear Programas
NC/CMM
5
¿Autorizar?
Calcular Tiempo y Coste
3. Optimizar el plan del proceso. En este paso, los ingenieros de
fabricación crean varias alternativas al proceso de fabricación con el
fin de comparar y optimizar el proceso de fabricación. Las alternativas
al proceso de fabricación pueden representar distintas alternativas
en una planta, alternativas entre distintas plantas u opciones de
fabricación o compra. Los métodos de optimización suelen incluir
equilibrio de líneas, aunque pueden abarcar también tipos de
simulación más especializados, como simulación de centros de trabajo
o simulación de eventos discretos en toda la fábrica.
4. Documentar el plan del proceso. Cuando el plan del proceso
y el diseño del producto se encuentren avanzados, el ingeniero de
fabricación deberá detallar y documentar los procesos de fabricación
seleccionados en el paso de optimización anterior. Pro/ENGINEER®
de PTC u otras herramientas 3D CAD/CAM sirven para definir las
trayectorias de herramientas de NC (control numérico) o los programas
de inspección CMM (máquina de medida por coordenadas).
Se producen instrucciones de trabajo para el operador que suelen
incluir imágenes del producto que se generan dinámicamente a partir
de la definición del proceso con Windchill MPMLink. Estas imágenes
pueden definirse asociativamente empleando Pro/ENGINEER o la
solución de visualización ProductView® de PTC, de modo que pueden
mantenerse actualizadas fácilmente.
5. Preproducción y producción. En este paso, la definición del
proceso de fabricación se envía electrónicamente a sistemas de
producción (ERP/MES). Se envían las instrucciones de trabajo
a la planta de producción en formato impreso o electrónico.
Las instrucciones de trabajo electrónicas también pueden emplearse
para recoger feedback de la ejecución real del proceso, incluidos
resultados de inspecciones, desviaciones y LDM según construcción.
Enviar a Producción
3
Optimizar el Plan
del Proceso
¿Se Necesitan
Cambios?
Flujo del proceso de MPM
Planes de proceso
mBOM
Instrucciones de trabajo
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Prestaciones críticas
Con el lanzamiento de Windchill® MPMLink, el Sistema de Desarrollo
de Productos de PTC apoyará el proceso de MPM con una solución
integral que incluye las funciones siguientes:
• Modelo de objetos integral de productos, procesos y recursos:
La única solución integral de PLM (Gestión del ciclo de vida del
producto) del mercado en la que tanto la definición del producto
como la información de la definición del proceso se gestionan en
un único sistema, sin duplicación de datos
•Gestión integral de cambios y configuraciones que cubre el
impacto en ingeniería y en fabricación
•Transformación asociativa de eBOM-mBOM con capacidad para
transferir la lista de materiales de ingeniería (eBOM) en múltiples
listas de materiales de fabricación (mBOM), manteniendo la
asociatividad con vínculos de trazabilidad
• Conciliación eBOM-mBOM con indicadores visuales
•Entorno 3D integrado (suministrado por las funciones de
ProductView incluidas) que permite:
- Visualizar diseños de ingeniería
- Seleccionar piezas 3D para crear mBOM y asignar piezas
Windchill MPMLink proporciona planes de procesos precisos
e instrucciones de trabajo creadas dinámicamente.
a operaciones del plan de proceso
- Generar dinámicamente representaciones 3D de la mBOM,
el plan de proceso y las operaciones
PTC: cualificación exclusiva
- Incluir anotaciones y comentarios 3D
•Procesar planes que permitan la definición de procesos
específicos de plantas con secuencias alternativas y paralelas
de operaciones y suboperaciones
•Capacidad para definir completamente operaciones del plan de
proceso con piezas, recursos, procedimiento estándar, documentos
y desglose de tiempo
•Capacidad para gestionar bibliotecas de recursos (Planta, Centro
de trabajo, Herramientas, Materiales de proceso, Habilidades)
•Capacidad para gestionar bibliotecas de funciones de
fabricación compuestas de procedimientos estándar y planes
de procesos estándar
• Instrucciones de trabajo generadas dinámicamente
• Una estructura disponible para ERP y otras integraciones
Un proceso automático y optimizado de proceso de MPM no sólo
requiere tecnología avanzada sino que también requiere que las
compañías simplifiquen sus procesos diarios. Igualmente importante, las
compañías necesitan garantizar que todo el personal de la organización
comprenda y adopte los nuevos procesos y la nueva tecnología.
Tras 20 años implementando mejoras en los procesos y en la
tecnología de miles de clientes, los Servicios Globales de PTC
entienden todos los componentes que requieren las compañías
para lograr sus objetivos de desarrollo de productos. Ofrecemos
soluciones que incluyen la combinación correcta de consultoría de
procesos, implementación de sistemas y servicios de educación para
que los clientes descubran el mayor valor para sus inversiones en
PDS. Implementamos prácticas recomendadas de la industria que
aprovechan completamente la tecnología de PTC, de manera que las
compañías aprovechan el potencial de tecnología a la vez que evitan
las personalizaciones tan costosas. Además, cada una de nuestras
soluciones incorpora un enfoque de formación único que acelera la
adopción de nueva tecnología y nuevos procesos.
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