B / S / H / aprovecha Tecnomatix, Teamcenter y NX para optimizar el ensamblaje manual y robótico mixto
B / S / H / (BSH), con sede en Múnich, ha crecido desde su fundación en 1967, pasando de ser un exportador alemán a uno de los principales fabricantes de electrodomésticos del mundo. La empresa fabrica toda su gama de electrodomésticos en 38 fábricas de todo el mundo. BSH está digitalizando sus propios productos, dispositivos de fabricación que también ofrecen funciones, servicios y contenido digitales personalizados, mientras que la digitalización también está transformando las plantas de fabricación de la empresa.
En Realize LIVE 2021, el evento global para clientes de Siemens, BSH presentó su enfoque para la ingeniería de procesos y productos digitales integrados para operaciones manuales y robóticas en sus líneas de ensamblaje. Este blog resume la presentación.
El desafío de la fabricación
Con la proliferación de variaciones de productos, incluidas las tecnologías de electrodomésticos convencionales y las nuevas funciones personalizadas digitalmente, BSH diseña y fabrica millones de productos diferentes cada año. El equipo de ingenieros de fabricación de la empresa debe orquestar los planes para sus numerosas fábricas y líneas de producción, algunas de las cuales admiten ciclos de vida relativamente largos para cada plataforma de producto. Una línea de fabricación de refrigeradores, por ejemplo, puede ejecutar la misma plataforma de productos durante varios años.
El equipo de ingeniería de fabricación planifica estos productos teniendo en cuenta una cantidad sin precedentes de variables y factores. La empresa no solo fabrica una gran variedad de productos, sino que también se encarga de una amplia gama de pasos de fabricación, desde la recepción de láminas de metal hasta la conformación, soldadura, remache, pintura y / o revestimiento de esmalte de carcasas de electrodomésticos, hasta el embalaje y envío de los productos terminados. Además, cada proceso debe adaptarse al equipo y los recursos disponibles en cada fábrica. Y las líneas de montaje en las plantas a veces incluyen más de 50 estaciones de trabajo, con una combinación de operaciones manuales y robóticas.
“Como puede imaginar, eso aporta bastante complejidad a nuestras fábricas, dice Frank Helmke, director de la fábrica digital de BSH Home Appliances Group. «Estoy convencido de que necesitamos software para manejar esa complejidad». El equipo de Helmke es responsable de todas las herramientas digitales de fábrica que se utilizan en BSH Home Appliances, incluidas las que se utilizan para la planificación del diseño de la fábrica, la planificación del proceso de producción y la simulación de procesos y logística.
En pocas palabras, el desafío para el equipo de Helmke es cumplir los objetivos de calidad, productividad, costo y tiempo, logrando los niveles de producción requeridos. Una clave importante para alcanzar estos objetivos son los esfuerzos del equipo por fomentar la automatización flexible. “Con la automatización de un solo propósito”, explica Helmke, “llamamos a un socio externo, que realiza la programación [de robots y sistemas automatizados], pero deben ser llamados nuevamente cada vez que hay un cambio de producto o proceso”.
Las recientes mejoras a la fábrica digital BSH están diseñadas para capacitar al equipo de ingeniería de fabricación para implementar cambios que ayuden a optimizar las operaciones de ensamblaje.
Una solución de ingeniería de fabricación integrada
BSH satisface sus necesidades de fabricación digital con una solución de software integrada en una plataforma de software Siemens Teamcenter®. Los productos de la cartera de Siemens Digital Industries Software que BSH emplea en su solución de software de fabricación digital incluyen las aplicaciones Teamcenter Manufacturing Process Planner y Easy Plan, que el equipo de ingeniería de BSH utiliza para crear, analizar y gestionar planes de procesos de fabricación y comunicarlos a las partes interesadas internas y externas. . La solución también incluye Line Designer basado en el software NX ™, así como Process Simulate y Plant Simulation en la cartera de Tecnomatix® .
“Compartimos el sistema Teamcenter con el desarrollo de productos”, agrega Helmke, “lo que significa que todos los datos del producto están adentro. Nosotros, como ingenieros industriales, podemos consumir los datos del producto para definir los procesos «. La plataforma Teamcenter también interactúa con otros sistemas digitales BSH, incluida la planificación de recursos empresariales (ERP) y el sistema de ejecución de fabricación (MES) de la empresa.
Helmke ilustra el valor de la fábrica digital integrada de la compañía con dos proyectos recientes que están mejorando la eficiencia del proceso: (1) optimización del trabajo de la línea de ensamblaje manual y (2) incorporación de robótica más liviana en líneas de ensamblaje mixtas manuales / robóticas
Optimización del trabajo de la línea de montaje manual
Los objetivos de este proyecto son optimizar la eficiencia tanto de los operarios que realizan las tareas de montaje manual como de la línea de montaje en su conjunto. Con el software TiCon para Teamcenter, BSH ha implementado estudios de tiempo utilizando el enfoque de métodos de medición de tiempo (MTM). La empresa también ha realizado evaluaciones ergonómicas con Process Simulate Human. El proyecto emplea el método de hoja de trabajo de evaluación ergonómica (EAWS) y la tecnología de captura de movimiento.
Estas evaluaciones proporcionaron al equipo de ingeniería de fabricación datos sobre los que construir el esfuerzo de optimización. Combinaron información de variantes con datos de operaciones para realizar el balanceo de línea, que distribuye las tareas manuales a las estaciones de trabajo a lo largo de la línea de ensamblaje de una manera que ayuda a maximizar la productividad y la producción. Una vez completado el balanceo de línea, el sistema de fabricación digital integrado genera instrucciones de trabajo que informan a los operadores qué tareas realizar en cada estación de trabajo. También crea la lista de procesos del producto (producto BOP) y el plan de proceso local (planta BOP) junto con la información de enrutamiento ERP.
Incorporando más automatización
Muchas fábricas de BSH están ubicadas en regiones del mundo que enfrentan una fuerza laboral que envejece. En respuesta, un objetivo principal de este segundo proyecto es transferir tareas manuales a robots ligeros. Los ingenieros de BSH utilizan Tecnomatix Process Simulate Robotics para una simulación robótica avanzada. “Establecimos un estudio de simulación para validar si un determinado proyecto de automatización tiene sentido”, dice Helmke.
Helmke describe un par de transiciones exitosas de tareas manuales a automatizadas:
Línea de fabricación de placas de cocción : a medida que se trata la superficie de la chapa, se transfiere de un transportador colgante a otro. BSH optó por automatizar este complejo proceso como una oportunidad para poner a prueba el sistema de fabricación digital integrado. “Nos permitió validar la solidez de la nueva versión, desde el estudio hasta la ejecución del robot”, recuerda Helmke.
Línea de fabricación de refrigeradores : utilizando Process Simulate, los ingenieros de BSH han evaluado varios escenarios para una línea de espumado de puertas de refrigeradores que implican la adición de dos cobots y un robot. La evaluación combina simulación humana y robótica en un estudio. “Desde mi punto de vista, esa es una de las grandes ventajas que puede ofrecer Process Simulate”, dice Helmke.
Una pieza crítica del sistema de fabricación digital integrado es un complemento para Process Simulate que genera automáticamente el código para un robot específico desde su biblioteca de programas de robótica. Esta funcionalidad abre la puerta a la automatización flexible porque los ingenieros de BSH pueden modificar las operaciones del robot sin contar con la ayuda de un socio externo. “Ahora podemos pensar en automatizar operaciones individuales, una combinación de operaciones manuales y robóticas, paso a paso si es necesario y en paralelo a nuestra planificación de ensamblaje clásica”, señala Helmke.
Planificación digital hacia el futuro
El sistema integrado de fabricación digital que BSH ha implementado promete continuar mejorando la eficiencia de los procesos en las fábricas de la compañía en todo el mundo. BSH ya se está beneficiando con:
- Puesta en servicio optimizada de la línea
- Tiempo de ciclo optimizado
- Generación automática de código y programación intuitiva
- Simulaciones que verifican las ubicaciones de alcance del robot, la prevención de colisiones y otros problemas de automatización
- Colaboración mejorada a través de la plataforma Teamcenter.
BSH también ha comenzado a admitir la funcionalidad de realidad virtual integrada (VR) para la colaboración remota. Han probado la colaboración de realidad virtual con un ingeniero en China y otro en Alemania, pero interactuando en el mismo espacio virtual. También podrán utilizar la realidad virtual con socios externos.
“Trasladar la fábrica digital clásica a Teamcenter e integrarla en la ingeniería de productos, esa es la estrategia clave para nosotros”, concluye Helmke.
Siemens continúa asociándose con líderes de todas las industrias de fabricación para crear productos y sistemas que mejoren la sostenibilidad, la seguridad, la calidad y el cumplimiento, permitiéndoles servir mejor a sus clientes y contribuir a un mundo más próspero.
articulo tomado de https://blogs.sw.siemens.com/tecnomatix/implementing-flexible-automation-with-fully-integrated-digital-manufacturing-tools/
