Automotriz: manufactura digital

Ante la constante exigencia de las empresas por reducir costos e incrementar su competitividad, recientemente se ha dado un aumento en el número de manufactureras que han reconocido la necesidad de contar con sistemas de información que logren una colaboración más dinámica en la cadena de proveedores, optimicen los procesos y generen respuestas rápidas y acordes a las necesidades del mercado.

Los ingenieros de producto han cambiado las herramientas de diseño y de administración de la información por otras que producen representaciones digitales, lo que obedece a la búsqueda de desarrollo de productos financieramente más provechosos para las compañías. En este sentido, la manufactura digital se convierte en un elemento crítico de la estrategia de la administración del ciclo de vida del producto (PLM, por sus siglas en inglés), ya que asegura bienes más rentables.
 
La manufactura digital es más que diseño virtual: participa en todo el PLM y es un nuevo proceso de negocio que hace más eficiente la comunicación y administración de los datos del producto (PDM, por sus siglas en inglés) en toda la cadena, con metodologías y herramientas de software de diseño asistido por computadora (CAD, por sus siglas en inglés) que, en conjunto, ayudan a las firmas, a través del desarrollo de productos más rentables, a tener una mejor planeación, colaboración, diseño e implantación de procesos.

La manufactura digital es utilizada en una gran cantidad de industrias manufactureras, las cuales están logrando desarrollar ventajas competitivas y reducir costos hasta en 30%. Empresas como Atomic Energy Canada Ltd. (AECL), General Electric (GE), General Motors (GM), Volkswagen de México y Vought Aircraft Industries integran la lista. En el caso de las industrias automotriz y aeroespacial, que por naturaleza son muy similares, se vive un ambiente globalizado gracias a esta herramienta: grupos de empresas se fortalecen con la adquisición de otras compañías y múltiples actores participan en un mismo proyecto desde diferentes ubicaciones geográficas, donde los productos están modificados de acuerdo con las necesidades particulares del cliente, que en ocasiones implican muchas operaciones manuales, convirtiendo el intercambio de información y la colaboración en todo un reto.

OFERTA DIGITAL

Para el sector industrial, la manufactura digital ya representa un mercado de 1,500 mdd, con un crecimiento anual de entre 10 y 12%, según análisis económicos de 2006.

La importancia del impacto económico de la manufactura digital en las empresas proviene de la necesidad de lograr mayor eficiencia, sobre todo en un concierto económico global donde la manufactura se encuentra en constante cambio. Las pequeñas y medianas empresas (pymes) sienten la presión de integrar tecnología y mejores prácticas para responder positivamente a esta dinámica, a fin de competir o integrarse con empresas multinacionales.

“México tiene un nivel de gasto en tecnologías de la información y comunicaciones (TIC) de 3.2% del PIB, ubicándose en el lugar 50 a nivel mundial. Este rezago es aún mayor en términos de gasto en software, que es seis veces inferior al promedio mundial y nueve veces menor que el de Estados Unidos (EU)”, indica la Secretaría de Economía (SE); por ello, el Plan Nacional de Desarrollo 2001-2006 planteó el fomento de la industria y el mercado de las Tecnologías de la Información (TI) como estrategia para aumentar la competitividad del país.
 
Hoy en día, las empresas mexicanas cuentan con más accesos a tecnología acorde a sus necesidades económicas. En el caso específico de las PyMEs, la integración de innovaciones tecnológicas en sus procesos está dando importantes beneficios financieros. Tal es el caso de la empresa Montaño Industrial, que con 25 empleados atiende a clientes de la industria automotriz. La experiencia de esta empresa ha sido positiva: Al utilizar tecnología de simulación 3D (de SolidWorks) ha podido ver los proyectos antes de su creación y a tamaño real, llevándole a lograr ventajas como:  

• Aumento de cartera de clientes en más de 50%.
• Incremento de productividad en 50% en las etapas de diseño, maquinado, armado y puesta en marcha del desarrollo de un proyecto.
• Ahorro de 20% en materia prima, al desarrollar menos prototipos y tener una mayor precisión.
• Mayor calidad y rapidez en la entrega de producto terminado al cliente.
• Reducción de seis a tres meses en el diseño, maquinado, armado y puesta en marcha de una estación de ensamble compleja.

LOA JUGADORES
 
En este marco, los actores que participan son diversos, desde desarrolladores de software, integradores e implantadores, hasta consultores. La gama de opciones está en aumento, ya que la industria exige avances e innovaciones tecnológicas constantes.
 
Dassault Systèmes, por ejemplo, líder en innovación de soluciones para PLM, desarrolla productos tanto para PDM como para CAD. Por otro lado, grandes jugadores como T-Systems México, IBM y Siemens observan este mercado de manera importante dentro de sus estrategias comerciales, aportando servicios flexibles que van desde la consultoría hasta la integración e implementación, incluso, como en el caso de T-Systems, ya cuentan con centros virtuales operando en diferentes puntos del mundo para clientes globales como Volkswagen.

Y es que considerando que 10% de retrabajo en el producto impacta negativamente en 2% de la rentabilidad del proyecto, de acuerdo con estudios de Dassault Systemes, se vuelve necesario para las empresas voltear a buscar socios tecnológicos. Y en México ya los hay.
 

COLABORACIÓN EN CADENA

Dado el nivel de globalización de la manufactura, la colaboración se ha convertido en un factor clave para el éxito de las empresas automotrices. La necesidad de optimizar los inventarios en movimiento, planificar y construir nuevas líneas de producción, así como gestionar redes globales de fabricación, son sólo algunos de los desafíos que requieren criterios de decisión objetivos, un sistema bien definido y una herramienta formal entre la armadora y el proveedor.

En este sentido, el papel del PDM es vital en la colaboración, ya que está presente en todas las etapas del proceso de manufactura. Es una herramienta básica y formal que impulsa y mejora la comunicación y administración de la información entre todos los actores de la cadena.

De acuerdo con GM, la cantidad de información requerida para describir la fabricación de un producto es 1,000 veces más grande que la información representada en el diseño mismo. Este volumen de información es requerido para documentar y comunicar a las diferentes áreas de la manufactura todos los requerimientos de un producto.

Sin duda alguna, la cantidad de información implicada en describir toda la línea de producción, equipo, materiales, herramientas, procesos e indicaciones de trabajo para manufacturar un producto hacen del sistema de administración una herramienta realmente compleja.
 
En un sistema PDM se puede llevar el control y asegurar la calidad del producto, ya que se tiene cubierto desde el diseño mismo hasta su arranque en la línea de producción, “incluso, los cambios que se hacen ya estando en marcha la producción en serie, pues todas las modificaciones que se van dando en la vida del producto son retroalimentadas en el mismo sistema PDM”, indica Fernando Rojas de T-Systems.

Gracias al PDM, la armadora puede ceder cierta responsabilidad al proveedor para hacer ciertos aportes al diseño de una pieza, situación que permite a la ensambladora bajar sus costos y tiempos de desarrollo, a la vez que lleva varios proyectos de manera conjunta.

DOS REALIDADES

Aunque es verdad que tenemos cierto atraso en cuanto a implementación de herramientas digitales —en parte, por ser percibidos como un país netamente maquilador, pues las casas matriz están ubicadas en otros países donde por lo regular se diseña y deciden ajustes—, México participa cada vez más como desarrollador de diseño, sobre todo en productos que van al mercado latinoamericano. La industria automotriz tal vez sea la menos rezagada en este sentido, y es común ver que firmas de este sector invierten en esta materia.
 
Hoy, contar con una sala de realidad virtual no tiene nada que ver con prepararse para el futuro, sino atender el presente. Empresas como Audi o T-Systems ya cuentan con esta herramienta y la ofrecen a su cliente Volkswagen.

Fernando Rojas explica como funciona: “Se tiene X número de servidores conectados en línea bajo un esquema de clúster de la información y un software especial. Ya con esta infraestructura, se mete el diseño del auto y una persona con guantes y lentes de realidad virtual entra a la sala y se posa sobre un tapete especial que indica la zona donde se estará desarrollando el ejercicio virtual. La gente en una sala de juntas puede estar viendo en una pantalla gigante la misma simulación que está viendo la persona que tiene los lentes puestos. Es tan real como si se tuviera el auto enfrente manipulándolo. Con el mismo software, se simula en la pantalla el cuerpo de la persona haciendo los movimientos que se hacen en la vida real para ver si no hay coaliciones del motor con alguna otra parte del auto. También se analiza el ensamble y desensamble del motor, se estudia si hay espacio en las agencias para hacer una posible reparación, si hay las condiciones para que se mueva de forma adecuada, etcétera".
 
Actualmente esta tecnología se está aplicando para los dos nuevos autos que Volkswagen hará en México, cuyo nombre todavía es confidencial.

Los proveedores de primer nivel, específicamente los que manufacturan equipo original (OEM, por sus siglas en inglés) y sus proveedores directos, cuentan con los avances e innovaciones que exige el actual contexto global, sin embargo, en sondeo realizado para este artículo se pudo observar que las PyMEs ubicadas en la parte media e inferior de la cadena viven otra realidad. En su mayoría, trabajan con sistemas tradicionales que si bien les funcionan y responden a las “necesidades” de sus clientes, no les permiten participar al mismo ritmo que exige la industria vinculada al ensamble.
 
Por ejemplo, para Volkswagen, nuestro país es el único que desarrolla y diseña; es uno de sus principales proveedores de motores; y todo su diseño es 100% responsabilidad de sus plantas ubicadas aquí, superando, incluso, a Brasil y Argentina que sólo integran componentes y autos.

Pero está no es la percepción que se tiene de todas las PyMEs, que es claro que tienen mucho por mejorar, tanto en términos tecnológicos como culturales. La aceptación al cambio de la integración de tecnología parece estar frenando el avance de estas empresas: “Te encuentras personas que llevan 40 años haciendo lo mismo y llegas con algo diferente y lo primero que te dicen es: ‘Porqué cambiarlo si así se ha hecho y les queda bien’. ¿Qué se hace ante esto?”, comenta Mario Pulido, Territory Manager de Dassault Systèmes.

TI EN PLANTA

Ante la ya reiterada pregunta: ¿Qué falta a los proveedores pequeños en México?, la respuesta de todos (asociaciones, consultores, desarrolladores y empresarios) parece ser la misma: Más inversión tecnológica soportada por una cultura de aceptación al cambio.
 
Otro punto importante es saber en qué invertir. Para ello, la SE, en coordinación con organismos empresariales y firmas del sector, creó el Programa para el Desarrollo de la Industria del software (Prosoft), que fomenta la participación de empresas de TI en procesos productivos, incrementando la oferta de servicios y posibilidades tecnológicas para las autoparteras.
 
Por su parte, las armadoras, conscientes de la necesidad de contar con socios de negocio que tengan el mismo nivel tecnológico, están creando programas de desarrollo de proveedores que permiten fortalecer sus sistemas y procesos de colaboración. Por ejemplo, trabajan de manera virtual para mejorar la capacidad instalada y soportar el diseño de varios autos al mismo tiempo.
 
Las armadoras están poniendo como requisito a los proveedores de primer nivel contar con una herramienta online para bajar tiempos, costos y  aumentar la seguridad en el manejo de la información.
 
No obstante, se percibe cierta resistencia, ya que algunos proveedores no alcanzan a ver el valor de tener una herramienta de ese tipo. “Si tengo cinco o seis años mandando al chofer con el CD para que lo lleve y lo regrese con las cambios, ¿por qué cambiar la tecnología?”, fueron palabras textuales de un proveedor de Volkswagen a Fernando Rojas.

COLABORACIÓN ONLINE

Hasta hace no mucho tiempo, los alcances de la manufactura digital permitían simular la construcción de una pieza, pero bajo esquemas que impedían un trabajo conjunto. Hoy, finalmente, ha empezado a cambiar este concepto y se empieza a diseñar y simular el vehículo de manera integral y participativa. Incluso, podemos simular toda la línea de producción, contar con sistemas en donde se diagrame la línea completa y ver picos o cuellos de botella con mucha anticipación.

Aunque la integración de soluciones se ha venido difundiendo por algunas empresas —Dassault Systèmes, por ejemplo, contaba con una herramienta conocida como plataforma V5,  que permitía colaborar “casi” al mismo tiempo—, se ha logrado llegar al siguiente nivel de colaboración en línea, es decir, “todos al mismo tiempo”. Esto, por medio de redes informáticas donde varios individuos trabajan en el diseño de una pieza que va dentro de un automóvil, por ejemplo.

Lo interesante, es que pueden interactuar en la red en tiempo real. Alguien puede proponer el diseño de una pieza de automóvil en la red y la persona que trabaja en el ensamble le puede estar haciendo observaciones de cambio, mientras que el personal corporativo puede estar evaluando los costos de dichas modificaciones; todos unidos bajo un mismo sistema PLM. Una buena noticia es que Dassault Systèmes ofrecerá en mayo de este año un sistema de colaboración online llamado PLM 2.0 o PLM Online for all, que trabajará bajo la plataforma V6 y que pretende dar paso a una nueva colaboración virtual.