Cuando pensamos en industria 4.0 y tecnologías de fabricación digital, es probable que la automatización y la robótica sean lo primero que se nos ocurra. Si bien esos temas son muy importantes, la única tecnología que se ha pasado por alto en gran medida pero que juega un papel esencial en la nueva era de la fabricación es la simulación .
En un reciente artículo, Paul Baldassari expone su visión sobre cómo la simulación es fundamental para impulsar la próxima era de la fabricación. Recogemos aquí las principales ideas de su propuesta. Baldassari lidera el grupo de ingeniería avanzada, calidad y excelencia operativa, bienes raíces corporativas e instalaciones y la función de gestión de activos de Flex, una consultora especializada en digitalizar la industria. Vamos a resumir los puntos centrales de su perspectiva por el interés para todos aquellos que estén pensando en dar el salto al siguiente nivel de la transformación digital en su industria.
Los beneficios de la simulación para la industria
El poder de la simulación es que impulsa las conversaciones iniciales que necesita tener con los clientes, los socios de la cadena de suministro, los proveedores de equipos y los expertos internos antes de producir un producto, explica Baldassari, al mismo tiempo que nos lanza las siguientes preguntas: ¿Cómo se configurará la fábrica? ¿Cómo fluirá el producto a través de la línea? ¿Hay áreas que se puedan optimizar ahora? ¿Cómo es el tiempo de rampa y cómo se pueden superar las expectativas del cliente? ¿Cómo se ve el rendimiento? ¿Cuántos empleados necesitamos para apoyar el proyecto? ¿Falta algo?
En el pasado, si necesitabas cambiar la configuración de una línea o de fábrica, era un proceso manual laborioso que podía llevar meses. Y si no fuera el cambio correcto habría que volver al punto de partida, volviendo a la configuración original, perdiendo tiempo y dinero.
He aquí por qué la simulación puede ser tan poderosa
El experto en transformación digital ofrece una serie de claves para aplicar las tecnologías de simulación en su industria. Las resumimos a continuación:
- Comience virtualmente, luego hágalo de manera realista: con la simulación en la industria, puede proporcionar una vista virtual de la fábrica para el cliente y los equipos internos. Si necesita hacer un cambio, es un simple clic y está ejecutando una nueva versión simulada.
- Pruébelo antes de adoptarlo: Puede hacer una predicción de rendimiento o simular lo que sucedería si una máquina o proceso no funciona según las expectativas. Una vez que tenga esa información, puede abordar lo que significa una falla para su proceso de fabricación completo, las áreas que necesita corregir y las brechas en el rendimiento. Incluso puede simular la vista de inventario, asegurándose de tener el rendimiento correcto sin crear una cantidad considerable de existencias en la fábrica.
- Visualice la experiencia de los empleados en la fábrica: algo más que ha sido increíblemente útil es simular la vista de los empleados, especialmente durante la pandemia. Este proceso ayuda a comprender mejor la fábrica, cómo las personas utilizan los equipos y cuántos trabajadores se necesitan para un trabajo. Esta vista puede ayudar a garantizar que la fábrica esté diseñada de manera ergonómica para promover la seguridad y la eficiencia, al tiempo que evita lesiones y mantiene a los empleados socialmente distanciados.
- El primer paso hacia el gemelo digital: La perspectiva de la fabricación está conectada, es bidireccional y no solo en bucle cerrado, sino en bucle correcto. Un modelo de simulación actual es una representación de un proceso físico. Al combinar la simulación con otros sistemas de misión crítica como la planificación de recursos empresariales (ERP), el sistema de ejecución de fabricación (MES) y más, el gemelo digital generará un entorno más eficiente. Los beneficios incluyen una mejor planificación de la producción, cambios de línea, fluctuaciones de la demanda de los clientes,
La creciente demanda de simulación en la fabricación
Inicialmente, la simulación se utilizó para probar nuevas configuraciones de líneas o evaluar los beneficios de costos de usar flujos de procesos alternativos. Sin embargo, los nuevos avances están creando un cambio en la percepción. De hecho, una encuesta reciente mostró que el 75% de los ejecutivos de fabricación creen que la simulación es fundamental para el éxito. Este cambio está impulsando un tremendo crecimiento en el mercado, y se espera que el software de simulación alcance más de $ 15 mil millones para 2026 .
Sin embargo, solo el 43% de los ejecutivos de fabricación cree que sus capacidades de simulación actuales son buenas o excelentes.
Esto se debe a que integrar la simulación en todas las facetas de su organización no es tan fácil como parece. La simulación requiere una estrecha colaboración entre múltiples departamentos, disciplinas y proveedores. La mayoría de las organizaciones de fabricación afirman confiar en la tecnología, pero en realidad, solo la implementan para equipos y proyectos específicos. Como resultado, estas empresas no ven (ni transmiten) las ofertas de simulación de valor completo.
Caso real de simulación: un ejemplo de dispositivo médico
Como la mayoría de los mercados altamente regulados, la industria médica requiere una confiabilidad extremadamente alta durante todo el ciclo de vida del producto. Cualquier error o problema en el proceso de fabricación puede tardar años en solucionarse y costar millones de dólares en el proceso. Cuando Flex comenzó a trabajar con un proveedor de dispositivos médicos que buscaba lanzar un nuevo producto al mercado en 2020, sabían que la simulación desempeñaría un papel fundamental.
«Con el poder de la simulación, pudimos reiterar el modelo del producto cientos de miles de veces en el transcurso de horas —explica Paul Baldassari—. Este proceso permitió a Flex ejecutar rápidamente escenarios hipotéticos y probar variables y restricciones. Utilizando la simulación, un enfoque que de otro modo habría tardado tres meses en completarse manualmente se terminó en solo tres semanas».
Pero ese no fue el único beneficio. El cliente también estaba trabajando contra demandas estrictas y necesitaba que Flex produjera 8 millones de unidades por trimestre. Como sabe cualquiera en el campo, la programación de la producción siempre es un desafío. Los horarios, la demanda, las personas y los materiales están siempre en constante cambio y pueden causar un impacto significativo en los planes de producción. Como resultado, su equipo estaba prediciendo manualmente 5,5 millones de unidades por trimestre, por debajo de los requisitos del cliente.
Sin embargo, al usar la simulación para probar varios escenarios, pudieron optimizar la programación en unos pocos días para producir 8.1 millones de unidades por trimestre (100,000 más de lo que esperaba el cliente).
Más allá del diseño y la programación, la simulación también ayudó a probar importantes variables operativas. Esto permitió aumentar la producción en algunas estaciones de trabajo en más del 70%, eliminar los cuellos de botella y optimizar la disponibilidad de los carros en el taller en más del 20%, y brindar otros beneficios comerciales, operativos y de ahorro de costos esenciales. La simulación ayudó a dar vida rápidamente al dispositivo médico con los más altos niveles de calidad, confiabilidad y eficiencia.
Impulsando la próxima era de la fabricación
Hemos llegado a un punto de inflexión en la forma en que vemos la fabricación y existe una gran oportunidad de crecimiento en la industria en un mundo pospandémico. En los últimos años, hemos demostrado que existe una mejor manera de hacer las cosas gracias a la simulación y otras tecnologías de fabricación avanzadas.
La cuarta revolución industrial se trata de aprovechar la tecnología para construir mejores productos, y las iniciativas de fabricación avanzada continuarán brillando como un aspecto crítico que impulsa este movimiento hacia adelante.
La simulación ha desempeñado y seguirá desempeñando un papel fundamental en el impulso de la próxima era de fabricación. En mi próxima publicación, profundizaré en los elementos principales a considerar al utilizar la simulación.
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