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sábado, 10 de enero de 2015

VISIÓN DE UN INGENIERO SOBRE PDM. Por Joan Castelló.

VISIÓN DE UN INGENIERO SOBRE PDM & Caso ejemplo.
Figura 1: Visión de documentación disponible global con PDM
Trabajo en una empresa mediana de fabricación de componentes y productos OEM y quisiera compartir con vosotros mi visión personal sobre PDM (Gestión de Datos de Producto), con un enfoque práctico.
En esta empresa usamos CAD potente, con sus virtudes y defectos, pero un pseudo-PDM de ir por casa y una ERP al uso. ¿Existe interconectividad? sí, mejorable. Con sus defectos, competimos a nivel global, pero hay que avanzar y no desviarnos demasiado de los famosos criterios ganadores del modelo de Therry-Hill, que  se van imponiendo en cierto grado, según sector y producto. 
Figura 2: Vamos a jugar con las mejores cartas para llegar a todo el mundo.
  Aunque a alguno le suene extraño, en España es posible fabricar y competir a nivel global. En tu actual o futuro empleo (no olvideis las oportunidades de crear y montar tu empresa) prima la economía, las inversiones deben estar muy bien justificadas y debemos seleccionar el software que menos nos cueste y cubra nuestras necesidades. 
Combinar la información procedente de varias bases de datos es difícil, pero VITAL para la productividad de la empresa y la capacidad de reacción en tiempo real, ante los diferentes cambios en el mercado.
¿POR QUÉ PDM?
Bueno, pero ¿por qué invertir en herramientas "extra" como PDM & PLM?
  •  Necesidad normativa, mercado exigente: Igual necesitas cumplir con normas ISO, o estándares de clientes potentes, para poder vender y competir a nivel global. Ocurre a veces que todos cumplen una determinada normativa menos tú. Antes debes ver si te sale a cuenta cumplir dichas, normas, especificaciones o estándares, normalmente tiene más beneficios que desventajas.

  • Búsqueda de información: Supón que en la Oficina Técnica por ejemplo, cuesta una media de 30€/h  cada ingeniero, a nivel personal es fácil organizarse, pero si cada uno se organiza a su manera, dificulta la intercambiabilidad y localización de información.  Un archivo que en 2 minutos podría convertirse en el programa ya cargado en máquina y a punto de fabricar, podría llegar a tardar 2h en encontrarse. 

  • Versiones: Una mala versión o símplemente no actualizada con mejoras para el mecanizado o su montaje o aplicación: Es más fácil de lo que pueda parecer disponer de hasta 5 veces una misma pieza y su correspondiente plano en distintos ordenadores y otras 5 en el servidor de la empresa. El día que entra el pedido urgente, el de fábrica anda algo despistado y tú también, se acaba lanzando a fabricar la pieza que no es la última versión. Moraleja: 1 pieza y 1 plano (y con PDM manejas versiones).

  • Seguridad: ¿Necesitas una caja fuerte para tu información?, pues según empresa, comunicaciones con proveedores, necesidad de confidencialidad del producto, etc.
  
IMPLEMENTACIÓN. PASOS.
  1. Identificar problemas y razones para seleccionar un PDM & PLM que creas que realmente te ayudará a solucionarlo.
  2. ¿Te lo puedes permitir? cuantifica la inversión y recursos para la implementación. Asigna un Target (objetivo) y mira el Budget (inversión y planificación de pagos).
  3. Define un grado de implementación según presupuesto y selecciona la herramienta  que mejor cubre tus necesidades, pensando siempre en los pasos de implementación. ¡No lo hagas todo a la vez! no saldrá bien.
  4. Busca alternativas. Por listo que creas ser, es fácil que te hayas dejado llevar por un comercial avispado o una fuerte presión de Marketing.
  5. Selecciona con cabeza, sólo estás estudiando la viabilidad, pero tén claro cómo salvar las dificultades al implementarlo. Presenta a la dirección la mejor alternativa para la empresa, el éxito o fracaso te seguirá.
QUÉ HACER ANTES. Paso 0=Idef0
Antes de invertir un céntimo debeis haceros un Idef0 o utilizar una herramenta similar, o cuadro resumen de las actividades a optimizar. Eliminad procesos improductivos y repeticiones, estandarizad la información, trabajad todos de la misma manera (a nivel documental) y guardar la información en un mismo sitio compartido, o bien utilizar varias bases de datos interconectadas que permitan una gestión global de la información de la empresa. 
En caso de duda, deben prevalecer tus necesidades reales sobre la inversión. 

Figura 3: Compartir información de forma ordenada y estructurada
EJEMPLO PDM en empresa de mecanizados:
Llama el cliente prioritario y pide un cambio dimensional en un eje que ya se le fabrica a medida. Se le presupuesta (tienes toda la información) y lo pide.
Para que todo vaya bien debes haber hecho primero un diseño pensando en los posibles cambios y que no implique modificaciones en fábrica (utillajes, m-h, etc.). Conoces y tienes a un click t_preparación=45min y t_torneado CNC=15min.
 Así podrías tenerlo todo listo en 30min, con el plano en pantalla HMI del tornero, la pieza cortada (suponiendo material y dimensiones estándar) y el programa listo para arrancar viruta (cambio dimensional en CNC), aprovechas cualquier cambio de máquina para meter la pieza, o usas una máquina convencional (1 pieza) según urgencia, acabados y precio acordado. 
Con PDM bien implementado, tu proveedor de tratamientos tendrá ya la última versión de plano (sabrá cuando, cómo y donde trata la pieza) y recibirá de forma inmediata el pedido, además, el envío/recepción ya se ha organizado en ese tiempo (logística). Por lo que, en 2-3 días la puedes acabar (rectificar, pintar, etc.) y tu cliente recoge/recibe una pieza de precisión (torneada, templada y rectificada) que otro proveedor podría tardarte perfectamente 2 semanas. Los números reflejarán tu agilidad.

Todo depende de adaptar tus procesos para implementarlo, acertar en la aplicación y su grado de implementación debídamente planificado. 
 
Para más información, sigue los apuntes de clase.



Algunas Referencias: 

Caso de aplicación:

Videos:
Realizado por: Joan Castelló 10-01-14.

lunes, 5 de enero de 2015

Joan Castelló: IMASD, TIA PORTAL & PLANT DATA SERVICES


INTRODUCCIÓN IMASD &TIA PORTAL
Figura1: Celda automatización ensamblaje de motores.

La empresa Imasd, S.L. se dedica a la automatización de procesos y plantas industriales, de sectores tan dispares como el automóvil, textil o alimentación y poco a poco va creciendo, gracias a su permanente actualización y colaboración con proveedores de la automatización como Siemens o Kuka Robotics. Ellos me ayudan a mantenerme al día, me hablaron de Tia Portal y su actual implementación en sistemas novedosos de automatización, por lo que por este y otros motivos, mi recuerdo y agradecimiento para Jose y Sergio de Imasd, S.L.

TIA PORTAL 

Figura2: Círculo del TIA Portal

SIEMENS intenta homogenizar la programación de las máquinas y pantallas de control HMI, mediante esta nueva herramienta informática denominada TIA PORTAL para productos Simatic (Siemens).

En el entorno de fabricación CIM, se aglutinan ingentes cantidades de información y se debe apostar por la gestión del conocimiento o datos inteligentes, que permitan dinamizar cambios, puesto que son cada vez más numerosos y en menos tiempo, por lo que el software de ingenieria precisa eficacia y eficiencia. 

El problema es que hay  una gran diversidad de lenguajes de programación, sistemas de programación, de redes, así como los propios dispositivos de automatización, sean PLC, CNC o PC Industrial, lo que implica invertir infinidad de horas en reprogramación. La Ingeniería de Automatización está apostando por la integración de sistemas para facilitar la gestión PDM y PLM, así como el mantenimiento de los sistemas automatizados.
Figura 3: Integración productos Siemens en Tia Portal

La intención de Siemens con el portal de Integración Total de la Automatización (TIA Portal) es eliminar barreras entre distintos productos de software y con el objetivo de ser la base de todos los sistemas de ingeniería de automatización.

Pretenden pues crear una oferta integral para toda la cadena de valor industrial, pretenden la integración total de la fabricación integrada por ordenador (CIM). Por supuesto no dicen si será capaz de asumir CNCs, PLCs, pantallas y otros sistemas ajenos a Siemens, incluídos frecuentemente en máquinas que suponen grandes inversiones y que en ocasiones no pueden incluir productos Siemens, por lo que su entera validez está sujeta a aceptar e integrar dichos sistemas.

A nivel de descripción, se trata de un sistema de ventanas que permite programar de la misma forma, con las mismas librerías, bibliotecas, subrutinas y bases de datos, independientemente de la máquina o del sistema automático en cuestión. Con ello, se debe poder administrar de forma eficiente los datos y realizar intercambios de datos sencillos, aportando una mayor consistencia a la automatización de la fábrica o empresa.


Figura 4: Resumen de novedades de productos Siemens Simatic y Tia Portal V.13
Básicamente se trabaja en consiguir la reducción de tiempo de programación y la reutilización, ambas suponen una reducción de mano de obra de de ingeniería y un aumento de la calidad del sistema de automatización. 


Plant Data Services

La otra herramienta, es PDS o Plant Data Services, que por medio de aglutinar toda la información en el sistema PDM/PLM pretende facilitar los datos relevantes para toma de decisiones a las personas o equipos indicados.
Este servicio supone que Siemens, en base a tu uso de la energía, así como de los datos que generas de producción y ventas, almacena, gestiona y te asesora para tomar las decisiones correctas para lograr la máxima eficiencia. La duda es, valdrá la pena, saldrá rentable, nos podemos fiar hasta ese punto de los proveedores,... 


Figura 5: Plant Data Services. Gestión de Datos Inteligentes.





Referencias:


Elaborado por Joan Castelló 05/01/2014

domingo, 14 de diciembre de 2014

Joan Castelló. Automatización del Rectificado.

AUTOMATIZACIÓN DEL RECTIFICADO. 
Realizado por: Joan Castelló, 14-12-14.

Ejemplo medidor in process de Balance Systems

BREVE INTRODUCCIÓN AL RECTIFICADO.
 
Seguro que la mayoría habeis visto alguna vez a Arguiñano repasando el filo de un cuchillo en una piedra, pues esta sería la base de un rectificado.

Una definición de rectificado podría ser una operación de mecanizado por muela (abrasivos) con forma normalmente cilíndrica, sobre superficies cilíndricas, planas o de formas especiales, con la finalidad de obtener una medida concreta de precisión, con un buen acabado superficial y asegurando unas determinadas tolerancias de forma.


El rectificado se realiza mediante Máquinas-Herramienta Rectificadoras, que pueden ser de exteriores, interiores, universales, planas y verticales.

Grinding wheel set
Muelas del fabricante español Manhattan
Normalmente, se utilizan muelas de compuestos específicos con partículas abrasivas en mayor o menor grado y unidos por aglomerantes y aglutinantes, con una forma concreta y una dureza adecuada, según el material de la pieza y la rugosidad de acabado requeridos.



Inenpre
Piezas típicas. Imagen empresa Inenpre
En muchos casos, las piezas a rectificar son sometidas previamente a un tratamiento térmico y por lo tanto, debemos aportar una cantidad de sobremedida a las piezas de algunas centésimas o décimas, con el fin de absorver las deformaciones de las piezas.

Por este motivo, resulta complejo automatizar la tarea del rectificado y asegurar la medida objetivo, siendo normalmente máquinas-herramienta CNC muy costosas y operadas en muchos casos por personal altamente cualificado, según el grado de automatización de la máquina.

 

SISTEMAS DE AUTOMATIZACIÓN DEL RECTIFICADO. 
MEDICIÓN IN PROCESS.

Brazos medidores Balance Systems
Pese a estas dificultades, existen sistemas de medición que permiten asegurar con límites la medida de la pieza a rectificar.
 
Por ejemplo, Balance systems ha sacado un nuevo sistema de medición in process que permite recitificar in process las piezas y asegurar la medida, con respecto a una pieza patrón.


 PROCESO:
  • Según lo completo que sea, posiciona la pieza con los propios palpadores.
  • Se toma una medida que permite establecer condiciones de aproximación (si la máquina lo admite) y así conocer la posición, las creces de la pieza y por tanto, minimizar tiempos de mecanizado.
  • Se mide la pieza durante el rectificado hasta obtener la medida de la pieza patrón, asegurando así su medida y permitiendo un rectificado completamente automatizado sin mediciones externas.

RESUMEN:
Sistema Medición en IMT Tachella Elektra.
A pesar del volumen de inversión que suponen estos sistemas, tanto el de Marposs como el de Balance Systems pueden integrarse fácilmente en rectificadoras muy actuales como por ejemplo la española GER CU 600 CNC, la italiana Tachella Elektra o la suiza Studer S31, sin grandes dificultades y conseguir así la automatización del proceso.
 
GER RTV: Rectificadora Vertical.
Danobat: Rectificado turbocompresor muela en oblicuo para MAN.
Algunas referencias: www.germh.com, www.tacchella.com, www.balancesystems.it, http://www.abrasivosmanhattan.es, http://www.inenpre.com, ...



 Realizado por: Joan Castelló el 14-12-14.