CenterLine impulsa la eficiencia manufacturera con tecnología de gemelo virtual

En la ciencia militar, un "multiplicador de fuerza" es un sistema operativo que usa estrategia para aumentar la efectividad de los armamentos existentes. Podemos usar la idea como metáfora para mejorar la eficiencia de los sistemas de información de ingeniería y fabricación, desde el concepto inicial hasta el servicio al cliente continuo.

Los "armamentos" de la automatización industrial están representados por una variedad de acrónimos: CAD, CAE, PDM, PLM, SCM, MES, CMS y más. Casi todas las empresas de fabricación tienen algún nivel de automatización de procesos, sin embargo, muchas conversaciones sobre procesos de fabricación terminan con la frase: "entonces copiamos los datos de la lista de materiales". Ahí es donde se detienen las mejoras de eficiencia. Para continuar nuestra metáfora inicial, las empresas de fabricación poseen los armamentos, pero no hay una estrategia general para hacerlos un multiplicador de fuerza industrial.

Tenemos acceso a muchas soluciones de creación, recopilación y gestión de datos a lo largo del espacio de fabricación que informan varios aspectos de lo que un producto debería convertirse y cómo un proceso de fabricación debería funcionar, sistema por sistema. El siguiente paso es moverse más allá de "debería" hacia "hace". Transformar información en inteligencia en tiempo real es el multiplicador de fuerza —los datos de rendimiento planificado que estas soluciones proporcionan pueden convertirse en información sobre rendimiento real, en tiempo real.

Marcos de información estratégicos

Hilo virtual y gemelo virtual (también conocido como hilo digital/gemelo digital) son dos conceptos relacionados en la vanguardia de esta búsqueda de inteligencia en tiempo real. Como recordatorio, un hilo virtual es la capacidad para que los usuarios mejoren rendimientos específicos entregando la información correcta a las personas correctas en el momento correcto. Mientras tanto, un gemelo virtual es una representación visual constantemente actualizada de un producto, sistema o proceso basado en datos del mundo real.

Estos nuevos marcos de información impulsan un nuevo modelo de proceso en el que los datos se ven como parte tanto de un hilo virtual como de un gemelo virtual. En la ingeniería basada en modelos, por ejemplo, el hilo y el gemelo representan un marco estratégico para crear el máximo valor en la empresa. Ambos incluyen requisitos como diseñados; registros de validación y calibración; y datos como construidos, como operados y como mantenidos.

Hilo virtual y gemelo virtual son conceptos, no productos o servicios específicos: No puedes correr a tu integrador local y pedir un hilo virtual. En su lugar, proporcionan soluciones que ayudan a los usuarios a crear sistemas totalmente digitales en los que cada individuo en la organización tiene toda la información necesaria en un sistema fácil de acceder y compartir.

La conectividad es el objetivo principal. Muchos problemas relacionados con datos se reducen a conexiones y acceso, lo que significa que las empresas necesitan eliminar las ineficiencias que aquejan las operaciones de fabricación.

¿Cuántos de estos desafíos existen en su organización?

• Los cambios de ingeniería no llegan a la planta a tiempo
• Falta de visibilidad de proveedores
• No hay estándar o control en la creación de instrucciones de trabajo
• Gestión y control de contenido fuera de sincronización
• Marketing crea contenido con información de diseño desactualizada
• Pérdida de productividad debido a información inexacta o poco clara
• Falta de acceso a datos para las personas adecuadas.

Aunque muchos de estos problemas suenan como problemas de tecnología o metodología, siempre afectan a los individuos en la operación río abajo al impedir su capacidad para optimizar flujos de trabajo. Para hacer las operaciones más eficientes, debe mejorar los sistemas en uso, no intentar "arreglar" a las personas que los usan. Los sistemas totalmente digitales sirven las necesidades de los miembros del equipo eliminando estos problemas de conectividad y acceso a datos.

El hilo virtual

El hilo virtual —el lado de comunicaciones del nuevo marco industrial— permite el flujo de datos conectado para toda la información de activos y metadatos relacionados. La idea del hilo virtual se originó en investigación aeroespacial hace más de 10 años, cuando investigadores del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea de EE. UU. en la Base Aérea Wright-Patterson lo usaron para describir ensamblaje impulsado por modelos en la planta. Múltiples hilos se extienden desde el modelo (la fuente de datos común) a diseño, adquisiciones, pruebas, producción, operaciones de campo y equipos de sostenimiento, lo que significa que no hay necesidad de que ningún individuo en el hilo solicite datos o responda a solicitudes de datos con un correo electrónico copiar/pegar. La información siempre está "encendida" y siempre accesible, estableciendo un verdadero recurso único y camino de comunicación para todas las partes independientemente de silo o flujo de trabajo.

El gemelo virtual en CenterLine

Tener acceso siempre activo y en tiempo real a datos de hilos virtuales hace posible un gemelo virtual. Los hilos transmiten una visión completa del producto, combinando detalles de la Lista de Materiales con datos CAD/CAE para una representación visual, virtual y en tiempo real. Se necesita un flujo bidireccional en hilos virtuales para permitir un verdadero gemelo virtual, requiriendo un bucle de retroalimentación donde calibración, validación, como-construido y como-usado datos actualicen el gemelo. Juntos, el hilo virtual y el gemelo virtual son la unificación de diseño y datos.

Por ejemplo, la empresa canadiense de procesos y tecnología de automatización industrial CenterLine Limited (Windsor, Ontario), productora de líneas de ensamblaje y soldadura automatizadas personalizadas, enfrentó desafíos con costosas configuraciones de fábrica, especialmente si la empresa necesitaba corregir errores de diseño u abordar accidentes operacionales entre máquinas y trabajadores humanos en sistemas físicos que ya habían sido instalados.

CenterLine buscó optimizar sus diseños de celdas de trabajo robóticas y superar estos desafíos a través de simulación digital antes del despliegue de equipos físicos en pisos de fábrica. Para lograr este objetivo, implementaron la solución DELMIA en la plataforma 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes para simular virtualmente productos, procesos y operaciones de fábrica para movimientos de robot optimizados, distribución de planta, flujo de materiales y ergonomía.

Desde la implementación de DELMIA para cada celda de trabajo robótica, CenterLine ha reducido problemas y retrabajo relacionados con herramientas hasta en un 90 por ciento y el tiempo de programación en planta hasta en un 75 por ciento. El tiempo ahorrado mediante la simulación de trayectorias de herramientas de soldadura por arco robotizado ha mejorado la productividad en un 15 por ciento y acortado el tiempo de comercialización para simulación y diseño en un 15 a 20 por ciento. Como única fuente de verdad para diferentes datos CAD, la plataforma unificada permite a los líderes de CenterLine enfocarse en operaciones diarias en lugar de gestionar datos y productos.

Cuando todos los canales de datos están conectados en un marco de Hilo Virtual/Gemelo Virtual, los miembros del equipo están unidos en una estrategia que permite un mejor uso de los datos existentes. En efecto, los fabricantes finalmente ganan un nuevo multiplicador de fuerza para el valor de fabricación.