Llevar la tecnología de automatización inteligente al amplio mercado de la ingeniería

En medio de un crecimiento vigoroso en su industria, los desarrolladores de software de gestión del ciclo de vida del producto (PLM) están explotando la nube y el aprendizaje automático para gestionar datos y mejorar la experiencia de los usuarios. Los líderes de la industria también están considerando Blockchain, ya sea para expandir el uso del libro mayor distribuido en su software o para integrarlo donde tenga más sentido en sus aplicaciones PLM.

El mercado de PLM creció el año pasado un 9,4 %, con 18 proveedores que generaron ingresos relacionados de 500 millones de dólares, dijo Stan Przybylinski, vicepresidente de investigación de CIMdata Inc. Mirando hacia 2023, CIMdata prevé que el mercado de PLM crecerá a casi 72 400 millones de dólares a una tasa de crecimiento anual combinada del 8,6%.

“La adquisición de Mentor Graphics por parte de Siemens PLM Software los convirtió en el único proveedor con ofertas que abarcan mecánica, electricidad/electrónica y software”, dijo. "Debido a esa adquisición, la estimación de CIMdata sitúa a Siemens en la posición general número 1, superando a Dassault Systèmes por menos de 100 millones de dólares".

Con las mejoras y la consideración de blockchain para PLM, la aplicación se está redefiniendo en parte para reflejar los avances fundamentales en la fabricación.

“Creo que el gran problema es que PLM ya no es una aplicación independiente”, dijo John Kelley, vicepresidente de estrategia de cadena de valor de productos de Oracle. "Es parte de la cadena de suministro y la fabricación integradas, y es una pieza clave de la transición a la Industria 4.0 y los dispositivos inteligentes conectados".

PLM también ha asumido la gestión de gemelos digitales, big data y análisis para crear aplicaciones útiles como las de mantenimiento preventivo, monitoreo de activos y monitoreo de producción, dijo.
El CTO de Siemens PLM Software, Jim Rusk, podría estar de acuerdo con Kelley. Rusk dijo que el software PLM integral ofrece una ventaja competitiva.

“Hemos visto una progresión bastante significativa de cómo se desarrollan los productos”, dijo. “Históricamente, la mecánica fue desarrollada por el grupo de ingeniería y luego tal vez tendrías la electrónica que fue desarrollada por otro grupo y tal vez hubo algún software. Esas barreras de dominio en empresas que están produciendo productos complejos ya no se sostienen. Es más difícil para ellos competir cuando serializan estos procesos”.

Añadir gasolina al aprendizaje automático

Vikram Vedantham, gerente sénior de estrategia comercial de Autodesk, dijo que la tecnología de diseño generativo de su empresa, presentada originalmente el año pasado y ahora integrada en su plataforma de diseño a fabricación, Fusion 360, ha sido líder en el cambio de paradigma para traer tecnologías de automatización inteligente. al amplio mercado de la ingeniería.

El diseño generativo tiene en cuenta la definición de un problema y cualquier restricción impuesta por un usuario (incluidas las dimensiones, los materiales y las condiciones de carga) para generar múltiples soluciones de diseño viables o respuestas a un problema de ingeniería.

“Estamos interesados ​​​​en eliminar los cuellos de botella que existen actualmente en la forma en que los datos fluyen de una persona y proceso a otro, asumiendo la carga de traducir esos datos a través de una experiencia digitalizada de extremo a extremo sin problemas desde el diseño hasta la fabricación”, dijo. . "Porque entonces podemos comenzar a buscar opciones en las que podamos ofrecer selectivamente las respuestas que un cliente prefiere en lugar de exponerlo a cientos de resultados".

Autodesk ha mejorado la experiencia del usuario de Fusion 360 al permitir que los datos generados desde la idea inicial hasta la preparación de la fabricación se muevan sin problemas dentro del flujo de trabajo a medida que los usuarios alternan entre las páginas del "área de trabajo".

“Queremos absolutamente asegurarnos de que asumimos la carga de manipular los datos dentro del flujo de trabajo”, dijo Vedantham. "Nuestra investigación de clientes y nuestro compromiso con el cliente definitivamente muestran que es una necesidad emergente e imperativa en el mercado".

Mientras Autodesk trabaja para integrar el aprendizaje automático en su proceso de diseño generativo, Oracle aprovecha la inteligencia artificial para el análisis predictivo y la gestión de calidad en su aplicación Oracle PLM Cloud.

“Un dispositivo conectado a IoT puede detectar una vibración que está fuera de los parámetros de diseño. Ahí es donde entran en juego el aprovechamiento del análisis predictivo y el aprendizaje automático”, dijo Kelley. “Primero, necesito predecir cuándo fallará ese activo o cuándo la calidad del producto producido en esa máquina está fuera de los parámetros. En segundo lugar, necesito el análisis para evaluar la orden de trabajo programada para el equipo o la línea de productos y elegir el mejor momento para emitir una orden de trabajo de mantenimiento predictivo para garantizar que minimicemos el impacto en el rendimiento de mi fábrica. Pero también voy a incorporar eso en mi aplicación de calidad para determinar si se necesitan cambios en el producto para prevenir o reducir la posibilidad de que este problema vuelva a ocurrir”.

A medida que las empresas pasan de la venta de productos a los productos como servicio, es fundamental garantizar el tiempo de actividad para controlar el flujo de ingresos. El mantenimiento predictivo y la gestión predictiva de activos son fundamentales para estos nuevos modelos de negocio y ahora forman parte del software PLM.

Un PLM conectado digitalmente ya no es utilizado solo por ingeniería. También lo utilizan la cadena de suministro, la fabricación, las ventas, el soporte y otros socios a lo largo de la cadena de valor del producto y, como tal, se necesitan paneles e interfaz de usuario específicos del rol para garantizar que cada usuario obtenga la información útil específica del rol que necesita para hacer su trabajo.

“Entonces, tuvimos que concentrarnos en presentar información significativa basada en roles”, dijo Kelley. “Y esa es la clave, porque necesita almacenar una gran cantidad de información sobre el producto en PLM para crear ese hilo digital o registro de producto empresarial que desea”.

Oracle lo hace directamente en la interfaz de usuario y en los análisis integrados en la aplicación.

“Mientras hace su trabajo, puede ver análisis y paneles que son muy configurables para su uso y su función”, dijo. "Entonces, un usuario final verá transacciones de nivel inferior mientras que un administrador verá un tablero sobre el estado del producto".

En Siemens, el aprendizaje automático se utiliza en el software NX integrado para diseño, simulación y fabricación.

“Estamos recopilando datos a medida que el usuario trabaja con el producto en la máquina de un usuario”, dijo Rusk. “Pero luego estamos poniendo a trabajar algo de aprendizaje automático y diciendo que dadas las últimas horas o más, aquí hay un patrón que estamos reconociendo. Basándonos en lo que ese usuario o un grupo más grande de usuarios ha hecho en el pasado, podemos predecir qué es lo que deben hacer a continuación para completar su tarea”.

Todavía hay una necesidad de juicio de ingeniería humana y toma de decisiones, agregó. Pero la inteligencia artificial y el aprendizaje automático pueden tomar esas decisiones y brindar la información que el usuario necesita mucho más rápido.

Rusk dijo que hacer que la experiencia del usuario sea más simple es "frontal y central" para su software PLM basado en servidor Teamcenter y la plataforma de entrada basada en navegador de Teamcenter, Active Workspace. Juntos son el acceso principal a la información de un producto que se puede presentar de forma textual o gráfica. Eso se debe a que la complejidad de su grupo de usuarios ha aumentado.

“Nuestros usuarios están produciendo algunos de los productos más complicados del mundo, ya sea que se trate de automóviles, aviones o productos electrónicos de consumo”, dijo. “Sea lo que sea, requiere una audiencia cada vez más amplia.

“Se puede imaginar que, al ir más allá del entorno de escritorio tradicional, se abre el acceso desde dispositivos móviles”, dijo. “Lo abre para otras partes de la operación, incluido el abastecimiento, el taller y el departamento de ingeniería. La idea allí es simplificar y aplanar la experiencia del usuario para que los usuarios puedan realizar una búsqueda muy rápidamente, obtener la información que les interesa y continuar con el siguiente paso”.

¿Dónde tiene sentido blockchain?

También forma parte de PLM el seguimiento y localización, el sistema para identificar cada ubicación de un artículo y otra información.

Este año, Oracle comenzó a ofrecer aplicaciones de cadena de bloques para el seguimiento y la localización inteligentes, el linaje y la procedencia de los lotes (lo que ayuda con el cumplimiento del identificador de dispositivo único), la cadena de frío inteligente (documentación de la refrigeración adecuada para productos perecederos) y el seguimiento de la garantía y el uso.

"Consideramos que IoT y la capacidad de incorporar blockchain como parte de nuestra huella general", dijo Kelley.

Oracle está evaluando blockchain para futuras listas de materiales y colaboración de gestión de cambios con socios de diseño y fabricación subcontratados.

Kelley dijo que, tradicionalmente, el OEM gestionará la colaboración de un proveedor mediante la gestión de la lista de materiales (BOM) y los cambios de ingeniería en su sistema PLM y luego enviará la información a los proveedores que luego la incorporarán a su sistema. Pero para su empresa, la colaboración hace que las aplicaciones de cadena de bloques se ajusten bien a las listas de materiales y las órdenes de cambio de ingeniería, y Oracle está elaborando planes para ellas.

“Así que esa es un área en la que nos enfocaremos para blockchain”, dijo Kelley. "Aún no tenemos fecha ni hora, pero definitivamente es un área que aprovecharemos con blockchain para aumentar la colaboración entre los socios y la cadena de suministro y la cadena de valor del producto".

Blockchain es un "área de exploración" para Autodesk, dijo Vedantham.

“También lo estamos analizando desde un aspecto de asociación estratégica para descubrir la mejor manera de integrarlo”, agregó.

Y en Siemens, no hay un plazo para implementar blockchain, aunque es un "área activa de interés" para la empresa, dijo Rusk.

“Existe una preocupación sobre la información falsificada que podría haber sido recogida en algún lugar del espacio digital y luego reunida y devuelta al OEM”, dijo. “Existe la posibilidad de que blockchain pueda insertarse y evitar que eso suceda en ese tipo de escenarios.

“Entonces, creo que este enfoque de permitirle perseguir preocupaciones particulares sobre la validación adecuada, la falsificación, la validación del proveedor y otros tipos de preocupaciones con las que podría encontrarse en el ciberespacio es uno de los beneficios clave que obtiene de blockchain”.