El Universo del PLM: Los Productos También Nacen, Crecen y

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El Universo del PLM: Los
Productos También Nacen,
Crecen y Mueren
Adaptado de la Revista ‘Metal Actual’. Ed. 30. Noviembre 2013 – Enero 2014
Los principales objetivos de la estrategia PLM son facilitar la creación
de los productos y servicios, reducir los costos, aumentar las utilidades,
la calidad en las empresas y apoyar a las compañías en su proceso de
adaptación al mercado y la competencia.
P
roduct Lifecycle Management (PLM), o su traducción
al español: Gestión del Ciclo de Vida del Producto,
va más allá de las simples herramientas informáticas; es
una estrategia que busca mejorar la competitividad de
las empresas, a través del manejo óptimo e integrado de
toda información que genera un producto a lo largo de
su vida; desde su concepción inicial, diseño, fabricación,
control de calidad, embalaje y comercialización, hasta la
disponibilidad del mismo y el servicio postventa.
actuar y trabajar. En un enfoque holístico, el PLM combina las soluciones tecnológicas con métodos y buenas
prácticas empresariales para dar respuesta a los problemas que surgen de los rápidos cambios sociales y de las
condiciones del mercado.
En el reino de la frase manida que dice: ‘quien tiene la información, tiene el poder’, el PLM es rey, ya que permite
el flujo multidireccional de información de los productos
entre los diferentes departamentos de una compañía
(almacén, ingeniería de procesos, producción, calidad,
mercadeo, jurídica y otras partes interesadas) de forma
fiable, accesible y a tiempo.
Ahora bien, el PLM está soportado en un conjunto de
herramientas informáticas, pero también debe estar impreso en la realidad de la compañía como una forma de
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DISEÑO
Según explica Leonardo E. Wilinski, Country Manager, Siemens PLM
Software América: “tomar decisiones basadas en el ciclo de vida del
producto le permite a las corporaciones; entre otras, entender los
costos y la inversión necesaria para
desarrollar el mismo. Con las herramientas apropiadas, los diseñadores
y fabricantes de muebles pueden tomar mejores decisiones que les permitan reducir costos, sin tener que
sacrificar la calidad y la posibilidad
de entregar productos de calidad, y
ayudar así a lograr la rentabilidad de
la empresa”.
operaciones es la misma: diseñar un
sistema que contribuya, con éxito, a
introducir, fabricar y mantener los
nuevos productos de la empresa.
En las empresas fabricantes de
productos a partir de la madera,
el PLM puede contribuir a la
concepción del producto, pasando
por la simulación antes de que
el mismo exista físicamente;
proyecto y simulación de fábricas,
e incluso, en el reciclado de
materiales.
Precisamente, con el fin de facilitar
dicha gestión, los desarrolladores
de software PLM han creado soluciones basadas en cada una de las
etapas de la vida de un producto,
las cuales se utilizan por separado
o en paquetes completos, según los
requerimientos empresariales. Aunque son tecnologías independientes, cuando estas soluciones hacen
Product Lifecycle Management, es sinónimo de trabajo en equipo y
manejo de información multidireccional.
Vamos por Partes
Como cualquier producto, los muebles y piezas de madera nacen, viven
y mueren; los cambios y la evolución
de la sociedad los transforman, o
bien los hace a un lado. El ciclo de
vida de un bien o servicio puede ser
cuestión de minutos u horas (lijas,
pegantes o insumos de madera);
meses (herramientas de corte o filtros de pintura); años (tornos para
madera) o décadas (construcción de
madera); independientemente de
su duración, la tarea del gerente de
parte de un conjunto, representan
lo que se conoce como PLM.
En este conglomerado de herramientas convergen: el diseño asistido por ordenador, Computer Aided
Design (CAD) y su complemento,
la ingeniería asistida por computador (CAE); el análisis de elementos
finitos (FEA); los software de información del producto y fabricación
(PMI); la planificación de materiales
(MRP); planificación de los procesos
asistida por ordenador (CAPP); la fabricación asistida por computadora
Evolución del concepto
El término Product Lifecycle Management emerge como resultado de 20 años de evolución tecnológica
y del mercado. A mediados de los años ochenta y principio de los noventa, apareció la necesidad de
catalogar la información relativa a un producto. En el momento que a todo ese conjunto de información
se le denomina de manera genérica product data –de manera automática– la gestión de la misma se
conoce como PDM (product data management).
Este tipo de herramientas estaban principalmente centradas en la gestión de la información del producto
durante el proceso de ingeniería. Comparándolo con el concepto de ciclo de vida de un producto, las
herramientas PDM sólo gestionaban el diseño, el desarrollo y la producción.
En los años posteriores, el mercado se ve inundado por un conjunto de herramientas que evolucionan
a partir de las soluciones PDM para incluir principalmente en sus funciones el concepto de lifecycle y
el trabajo colaborativo: CPDM (Collaborative Product Definition Management) y CPLM (Collaborative
Product Lifetime Management). PLM nace como el paso natural, al reunificar todas estas tecnologías.
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Lo anterior es vital para que las organizaciones funcionen como un solo
equipo a la hora de tomar decisiones, unificadas e informadas, para
diseñar, manufacturar, mercadear,
mantener o cambiar productos y,
simultáneamente, adquirir mejores
prácticas y lecciones en el camino.
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(CAM) y, una plataforma que es
transversal para todas las soluciones: la gestión de datos de producto
(PDM), como las más conocidas y
empleadas.
nuevo producto, mejorar la calidad
de fabricación, reducir los errores de
diseño, ahorrar costos, e integrar a
los proveedores y clientes en el diseño del mueble.
Cada empresa, según sus necesidades, adquiere una o varias herramientas PLM; sin embargo cuando,
por ejemplo, una compañía adquiere simplemente un sistema CAD
para el diseño de sus muebles (o
cualquier otra herramienta de generación de contenido por separado) está adquiriendo un sistema de
productividad individual; es decir, el
nuevo software o la nueva versión le
permiten al usuario –en este caso,
al diseñador de muebles– como
individuo, trabajar más rápido y
eficientemente.
Es importante entender que los
paquetes PLM no incluyen funcionalidades propias de otras grandes
soluciones empresariales como ERP
(Enterprise Resouce Planning), CRM
(Customer Relationship Management) y SCM (Supply Chain Management CRM, basada fundamentalmente en logística); tampoco incluye el soporte a otros sistemas de
negocio como marketing y ventas,
distribución o recursos humanos
y finanzas, aunque sí interactúa e
intercambian información con todos
ellos.
Por su parte, las soluciones PLM en
conjunto; es decir, la integración de
una política empresarial y el portafolio de herramientas informáticas
(CAD/CAE/CAM/PDM y más) para
la gestión de la vida de un producto, son de productividad colectiva;
allí es toda la empresa la que se beneficia de sus ventajas. Ya no basta
con que cada individuo trabaje más
rápido, sino que se busca reducir
el tiempo de todas las etapas del
proceso para lanzar al mercado un
Existe en el mercado un número importante de software que podrían
entrar entre los paquetes PLM. A
continuación se exponen algunos de
ellos:
• Concepción y Diseño del Producto (DFC – CAD): En el ciclo de vida
natural de un producto están los
sistemas de desarrollo, en esta
etapa se encuentra el Despliegue
de la función de calidad (DFC),
que básicamente está sustentada en información encaminada a
determinar qué va a satisfacer al
cliente e identificar las capacidades de la organización para cumplir los objetivos.
Una vez se define la etapa inicial de
desarrollo, las herramientas de diseño del producto o CAD plasman una
serie de tolerancias, procedimientos, métodos y técnicas de muestreo
que tienen como fin asegurar que el
proceso de producción cumpla los
requerimientos del cliente. Hoy por
hoy, el uso y variedad de software
CAD es amplio y se ha extendido con
gran rapidez, casi siempre se emplea para elaborar bocetos y dibujos
tridimensionales.
La velocidad y facilidad con la que
el CAD permite manipular, analizar
y modificar los diseños complejos
hacen posible la revisión de numerosas opciones antes de tomar una
decisión final. Por ejemplo, gracias
al CAD, las compañías automotrices pueden modelar los ensambles
mecánicos de la llanta y el freno, y
mediante el análisis de fatiga y de
calentamiento, esa industria evita a
menudo errores de diseño y producción costosos.
Una extensión del CAD es el software de diseño para la manufactura y el ensamble (DFMA, design for
manufacture and assembly), que se
enfoca en los efectos del diseño en
el ensamble, lo que permite que los
diseñadores examinen la integración de los diseños antes de que el
producto se fabrique.
Una segunda extensión de CAD es
el modelado de objetos en 3-D,
esta tecnología es particularmente
útil para el desarrollo de prototipos
pequeños; el modelo se construye
a partir del diseño con equipos de
prototipado rápido en capas muy
delgadas de materiales sintéticos
para su evaluación. Por ejemplo, es
reconocido mundialmente el uso de
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Solid Edge con Synchronous Technology que permite la integración de
las herramientas CAD y ERP, entre
los diseñadores y fabricantes de mobiliario de madera a nivel mundial.
Product Lifecycle
Management es
un concepto de
configuración eficaz y eficiente del
ciclo de vida del
producto. El PLM
está sustentado en
la totalidad de toda
la información del
producto, con el
fin de hacer que
ésta llegue en el
momento oportuno con calidad al
receptor.
Entre otras ventajas, cuando el proceso de diseño está completo –es
decir, cuando una representación
realista de los muebles ha sido creada con Solid Edge y el diseño ha sido
aprobado por el cliente– la lista de
piezas utilizadas debe ser transferida directamente al software ProdManager ERP.
La lista de piezas incluye, enchapados, herrajes, diapositivas especiales de cajones y otros insumos
necesarios para el montaje de muebles. La transferencia permite iniciar
la nueva contratación inmediata y
automática de estos materiales y
accesorios, la preparación y la planificación de la producción en las
diferentes máquinas automatizadas
en la planta, y la actualización de los
planes.
Así mismo, la información del diseño puede ser transferida al área
de producción que cuenta con los
sistemas de fabricación asistida por
ordenador (CAM), software que reconoce a Solid archivos y programas
de control numérico (NC) datos 3D
Edge para iniciar el trabajo en las
áreas de mecanizado. Si el taller
también utiliza paneles de madera,
a su vez, las sierras que reciben datos de corte pueden estar provistas
de un software como ProdManager,
que se basa en lecturas de diseño de
Solid Edge. El uso de esta tecnología
combinada reduce el tiempo de entrega de producción hasta en un 50
por ciento.
• La ingeniería asistida por ordenador (CAE), es el uso de programas informáticos para simular el
rendimiento, a fin de mejorar los
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diseños de productos o ayudar en
la resolución de problemas de ingeniería para una amplia gama de
industrias. Esto incluye la simulación, validación y optimización de
productos, procesos y herramientas de fabricación.
También, es posible usar PLM-CAE
para la simulación y gestión de los
software de los componentes mecánicos de los productos. Muchos
productos hoy en día incorporan
software embebido, que debe ser
probado para que funcione correctamente y para poder trabajar, sin problemas, con el resto de
contenidos electromecánicos del
producto.
Dichas herramientas permiten fabricar productos más rentables,
seguros y correctos en términos
del mercado y requerimientos legales o medioambientales; minimizar el desperdicio de materias
primas, insumos y energía; diferenciar los productos de los de la
competencia; hacer productos reciclables; emplear componentes
más ligeros; lograr reconocimiento
y un excelente know-how.
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• Manufacturaasistidaporcomputador (CAM), se refiere al uso de
ordenadores especializados para
dirigir y controlar equipos de producción (torno, fresadora, centros de mecanizado, entre otros).
Cuando la información CAD se
traduce en instrucciones para la
manufactura asistida por computadora (CAM), el resultado de estas dos tecnologías es CAD/CAM.
Los beneficios de CAD/CAE/CAM
comprenden:
− Calidad en el producto. Permite al
diseñador investigar alternativas,
problemas y riesgos potenciales
del producto.
− Menor tiempo del diseño. Reduce en tiempo y costos, la etapa
del diseño y permite responder
más pronto a las necesidades del
mercado.
− Reducción del costo de producción.
La disminución del inventario, el
uso eficiente del personal y la implantación más rápida de los cambios de diseño, reducen los costos.
− Disponibilidad de una base de datos. La consolidación precisa de los
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Foto: blog.grabcad.com
Cuando la información CAD se
traduce en instrucciones para la
manufactura asistida por computadora (CAM), el resultado de
estas dos tecnologías es CAD/
CAM, con la se pueden analizar
diferentes posibilidades de diseño
y manufactura.
datos del producto para que todos
trabajen con la misma información
da como resultado reducciones
drásticas del costo.
− Nuevo conjunto de capacidades.
Por ejemplo, la capacidad de rotar y describir objetos en tres dimensiones para verificar espacios
de entrada, relacionar partes con
aditamentos, mejorar el uso de
máquinas-herramienta de control
numérico. Actualmente, el CAD/
CAM elimina una buena parte del
trabajo de detalle, permitiendo
que los diseñadores se concentren
en los aspectos conceptuales e
imaginativos de su tarea.
Por ejemplo, el grupo Actiu, especializado en la fabricación de muebles de oficina, recientemente dejó
de trabajar con AutoCAD y adquirió
SolidWorks con el paquete NX, específicamente para aquellos productos
que requieren un alto grado de ingeniería, como todas las sillas de oficina que cuentan con un alto nivel de
movilidad y ergonomía. Anualmente, la estación de trabajo NX de Actiu
se utiliza para el 50 por ciento de los
productos de la empresa.
Las empresas de fabricación
se ven, día a día, expuestas a
complejos retos para mejorar
el desarrollo de sus productos;
frecuentes cambios de tecnología,
tiempos de producción,
competencia, diseño, materiales y
legislación, entre otros.
• Products Data Management
(PDM). Finalmente, es posible, y
necesario, usar un sistema para
la gestión de datos de Producto,
el cual como su nombre lo indica
se encarga de administrar toda la
información relacionada con el
producto y el proceso en un solo
sistema central.
La gestión del PDM permite actuar
de depósito común delante de toda
la información del producto. Facilitando una fuente principal para
toda la información, las compañías
pueden asegurar la consistencia
del producto a través de toda la
organización. Este depósito de información actuará como servidor
para múltiples aplicaciones que
requieren la información, desde el
diseño, pasando por la manufactura
y la proveeduría.
Es así como, también se puede usar
un sistema PDM para incluir a proveedores, socios y vendedores directamente en todos los procesos.
La complejidad en la cadena se ha
eliminado gracias a la aplicación del
PDM que constituye un único sistema virtual integrado y que permite
a los fabricantes incluir a sus clientes, vendedores y socios directamente en sus procesos de desarrollo de productos. La mayor ventaja
de la aplicación de este sistema es
la creación de una lista completa de
productos que incorpora datos de
los proveedores como parte del inventario de materiales.
La información más relevante que
contiene un PLM es la siguiente: Los
productos y sus variantes o características: nombre, código, tamaños,
colores, precio. Las materias primas,
insumos y componentes de los productos, con toda su información. Las
operaciones por las que debe pasar
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Herramientas PLM para las fases del proceso de diseño y fabricación.
MERCADO
Gestión
Diseño del
Producto
CADD
Dibujo y Documentación
Asistido por Computador
Documentación
del Producto
CAPP
Planificación de Procesos Asistido por
Computador
Comunicación entre
Departamentos
Planificación del Proceso de
Fabricación
PPC
Planificación y Programación de la Producción
Asistido por Computador
CAM
Fabricación Asistida por Computador
Integración
de Herramientas
Planificación de la
Producción
FABRICACIÓN
Control
de Calidad
CAQC
Control de la Calidad Asistido por Computador
CASMC
Gestión y Control de Inventarios Asistido por Computador
el producto, y que estarán contenidas en las hojas de ruta asociadas al
producto.
Además, es muy interesante que el
PLM permita la comunicación con
herramientas CAD/CAM en las que
se generaran los patrones y la conexión con máquinas-herramientas
(ejemplo: máquinas de corte). Un
concepto fundamental es considerar al PLM como un “repositorio”
inteligente de información no transaccional relativa al producto; un
escenario donde converge toda la
información.
PLM en América Latina
y Colombia
Los beneficios de adoptar PLM han
impactado positivamente a empresas que operan en una variedad de
sectores, desde la industria automovilística y electrónica, hasta las
industrias de alimentos, embalajes
y transporte. De hecho, cada vez
que un bien físico se produce, el
software PLM es capaz de ofrecer simulaciones y pruebas virtuales que
permiten la toma de decisiones más
adecuadas para la construcción de
productos mejorados.
Al respecto, el ingeniero Wilinski indica que según las cifras de Cimdata
–sitio de consultoría de PLM independiente– las inversiones anuales
en esta tecnología están alrededor
de US$25 billones, de los cuales
América Latina engloba entre el 2
por ciento y 3 por ciento del total.
Por su parte, Colombia es el tercer
mercado en volumen de inversiones
en América del Sur, atrás de Brasil y
Argentina.
De acuerdo a CIMdata, se prevé que
las herramientas de cPDM (administración colaborativa de Definición
de Producto) continuará siendo el
segmento de más rápido crecimiento en el mercado de PLM, con una
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Expedición
Foto: Tecnologías de Información para Ingeniería Concurrente. Autor:
Arturo Molina. Tecnológico de Monterrey, México.
CAD/CAE
Dibujo y Análisis Asistido
por Computador
tasa de crecimiento anual de 8.6 por
ciento (CAGR por sus siglas en inglés)
para exceder los US$12 billones en
2013, liderando en crecimiento a los
segmentos de Herramientas y Manufactura Digital. Así mismo, CIMdata estima que el mercado PLM total
crecerá a un CAGR de 6.3 por ciento
a aproximadamente US$35 billones
para 2013.
Particularmente, Siemens PLM Software tiene un poco más de 2.400
clientes en América Latina, de los
cuales el 75 por ciento son pequeñas y medianas empresas (PYMES) y
el 25 por ciento son grandes empresas. En Colombia, las herramientas
de Siemens son utilizadas por más
de 250 clientes de todos los tamaños y de una gran variedad de sectores, como por ejemplo Industrias
Metálicas Los Pinos, IMAL que fabrican camas y camillas médicas.
En el país existen diferentes opciones para formarse en la estrategia
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PLM en el sector mobiliario
Objetivos que cumple el PLM para los fabricantes de muebles:
* Desarrollo de nuevos productos
* Eficiencia productiva
Retos de negocio:
Foto: blog.grabcad.com
* Mantener altos estándares de control de calidad.
* Replicar eficiente y efectivamente las piezas.
* Compartir información con el personal, en la medida que éste crezca, sin perder datos críticos.
* Competencia creciente en la industria productora de muebles.
* Mayores expectativas de que el proceso productivo sea más rápido.
Clave para el éxito:
* Entrega de órdenes más rápida
El productor de muebles trabaja cómodamente y con ventaja sobre el resto de las empresas manufactureras gracias a las soluciones PLM. Estas empresas pueden ofrecer productos, integradas a
clientes que buscan muebles diseñados eficientemente y con estilo. El uso del PLM ha permitido a
diferentes compañías poder despachar pedidos más fácilmente.
Tradicionalmente, un diseñador de muebles se reúne con el cliente para conocer la idea general
de lo que éste necesita. Posteriormente, desarrolla el diseño del prototipo con el fin de mostrarle al
cliente, el modelo y obtener su aprobación. Con las herramientas CAD, se puede crear un diseño,
desarrollar una réplica digital y obtener la aprobación del cliente a partir de la imagen digital.
Este software ofrece la habilidad de modelar conceptos en 3D, en vez de emplear valioso tiempo
en el desarrollo y producción de modelos reales —los métodos tradicionales suelen resultar en
desperdicio de material si el prototipo no es lo que se esperaba—. El equipo puede generar modelos precisos en 3D CAD que pueden ser corregidos en la pantalla para su perfeccionamiento. Por
ejemplo, Solid Edge permite crear modelos en 3D y réplicas que son tan precisas que a veces es
difícil diferenciarlas de una foto profesional.
Los catálogos de productos pueden ser desarrollados con “renders”, lo cual permite mayor eficacia
en términos de costos e invertir en áreas más importantes para el negocio. Los diseños creativos
tienden a incluir cortes y ángulos complicados, pero a través del software se avanza en esta área
gracias a la posibilidad de visualizar partes individuales del diseño en 3D y detallar con precisión lo
que se necesita.
PLM, una de estas es a través de
cursos cortos y especializados en los
diferentes centros de capacitación
de las empresas proveedores de
software líderes en el mundo. Otra
de las opciones de capacitación es a
través de las universidades y el Servicio Nacional de Aprendizaje (Sena),
donde se ofrecen cursos en los diferentes programas académicos de
formación tecnológica, pregrado
e incluso postgrado; también hay
cursos de actualización para sus estudiantes y egresados, de carácter
presencial y también virtual.
En las soluciones de Siemens son
más de 200 Universidades en América del Sur que utilizan PLM. En Colombia específicamente la actividad
Las universidades colombianas están ampliando el alcance de sus cursos, lo que acelera la evolución. Hay
segmentos de la industria nacional
que están en mayor exposición internacional y han realizado y realizan importantes inversiones en PLM
para ser más rápidos en la respuesta
a sus clientes o entregar mejor calidad, mejores precios.
Fuentes
•
Leonardo E. Wilinski. Country Manager,
Siemens PLM Software Spanish South
America. leonardo.wilinski@siemens.com
•
Jorge Andrés garcía Barbosa. Docente Facultad de ingeniería Mecánica. Universidad
Santo Tomás. jorgegarcia@usantotomas.
edu.co
•
Arturo Molina. Tecnologías de información. Tecnológico de Monterrey, México.
armolina@itesm.mx
•
www.siemens.com – www.cnnexpansion.
com – www.interempresas.com
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bleed: 5 mm
* Enfoque efectivo de costos
* Mejor control del proceso de diseño
215 x 280 mm
Resultados:
inició en uno de los programas académicos, en 1998, con la Universidad Pontificia Bolivariana de Medellín (UPB) y ahora son 30 universidades aproximadamente: Universidad
Nacional de Colombia, Universidad
Santo Tomás, Instituto Pascual Bravo, Universidad de Antioquia, EAFIT,
entre otras, en Bogotá, Cali, Medellín, Barranquilla, Pereira, Manizales.
Revista
* El modelado y precisión en 3D acelera los procesos de venta.
Colombia
* Habilidad para compartir información sin afectar la calidad y seguridad del proceso de diseño.
* Diseños creativos y prácticos para la industria mobiliaria desarrollados con los más altos estándares de calidad.
* Capacidad para competir efectivamente, a nivel local e internacional, sin importar el tamaño de
las empresas.
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