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Desarrollo de troqueles y moldes

Trabajo en equipo

Fundación Tekniker15/05/2003
Desarrollo colaborativo o Ingeniería Concurrente están dejando de ser fórmulas rituales de los expertos en tecnologías de la información para empezar a entrar en el área de las aplicaciones reales. Al fin y al cabo, orientar la producción hacia el trabajo en equipo, en colaboración o compartido, se ha demostrado como una forma eficaz de gestionar proyectos cada vez más “desmenuzados” en partes de las que se hacen cargo, además, empresas distintas. La Fundación Tekniker —que firma este artículo— ha detectado este problema y ha desarrollado un modelo de colaboración que reduce tiempo de desarrollo y costos.
Paralelamente al desarrollo de un nuevo producto como una carrocería de automóvil o un teléfono, es necesaria la especificación, desarrollo y producción de cierto número de troqueles y moldes. El desarrollo de éstos se ve afectado por las continuas modificaciones que se van introduciendo en el diseño del producto. La mejora del proceso global en términos de tiempo, coste y calidad requiere trabajar bajo unas formas de organización adecuadas y la utilización de las tecnologías de la información que nos permitan una gestión adecuada del proceso y la documentación asociada.
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El proceso de desarrollo de troqueles, moldes y otros utillajes, representa el puente entre el desarrollo de un producto y la línea de producción del mismo. Paralelamente al desarrollo de un producto como una carrocería de automóvil o un teléfono, es necesaria la especificación, desarrollo y producción de diferentes troqueles y utillajes. Este proceso, como se muestra en la figura, consta de múltiples fases (Método plan, proyecto, diseño detallado, etc.) y se ve afectado por las continuas modificaciones que se van introduciendo en el diseño del producto.
Si realmente se quiere dar un paso importante para aumentar el valor añadido por empleado, se necesita, además, una cadena de proceso global eficiente, basada en mecanismos de organización del trabajo mejorados

Necesidad industrial

Entre los factores más importantes de competitividad dentro de la industria de troquelería figuran los conceptos de tiempo de desarrollo del producto, coste y calidad. Uno de los últimos informes del ISTMA (International Special Tooling and Machining Association) subraya algunos de los factores que afectan negativamente a la competitividad de los fabricantes de troqueles en Europa:
  • Presión para reducir el tiempo de desarrollo del producto;
  • Presión para la reducción de costes de desarrollo;
  • Creciente dificultad para encontrar mano de obra cualificada y especializada.

El mismo informe concluye con dos recomendaciones básicas para la orientación estratégica de las empresas del sector:

  • Ser consciente, incluso las empresas más pequeñas, de que están compitiendo en un mercado global y deben estar preparadas para adecuarse a las necesidades del cliente. Esto puede requerir de ciertos acuerdos de colaboración entre empresas que actualmente pueden ser incluso competidoras para complementar sus capacidades y así poder responder con eficiencia y en plazo a dichas necesidades;
  • Sacar provecho del uso de Internet, cuya utilización todavía es vista en algunas empresas como un riesgo, pero que ofrece en realidad grandes oportunidades para las pequeñas y medianas empresas.

Se ha detectado en esta industria una tendencia del cliente, el fabricante del producto final, a reducir el numero de interfaces con los fabricantes de utillajes. Esto implica para el proveedor la necesidad de, además de los ya clásicos conocimientos de diseño, fabricación y montaje, nuevas capacidades en el ámbito de la gestión de proyectos, coordinación de proveedores y logística.

Todos estos factores están forzando a las empresas del sector a una continua especialización y cooperación, estableciendo una red de empresas, donde una de ellas lidera el proyecto y actúa como interface con el fabricante del producto final. Este modo de trabajo supone:

  • Añadir mayor dificultades a la gestión del proyecto global;
  • Pérdida de una visión común del proceso de diseño del troquel y de la información generada en cada fase por cada participante en el proyecto;
  • Incremento del tiempo necesario para el intercambio de información entre las empresas involucradas en el proyecto, así como frecuentes inconsistencias en la misma.

Uno de los principales motivos que hace que estos factores se agraven todavía mas en los sectores de la troquelería y fabricación de moldes es que en estos sectores se está trabajando realmente bajo los principios de Ingeniería Concurrente con el fabricante de producto, comenzando a trabajar sobre diseños iniciales que posteriormente son modificados con cierta frecuencia. Trasladar esos cambios a toda la red de ingeniería y coordinarlos con toda las personas involucradas en el proyecto supone un enorme esfuerzo.

Hasta ahora, la forma de mantener todos estos problemas mas o menos controlados, ha sido trabajando bajo rígidas y costosas estructuras de gestión de proyectos y utilizando redes de cooperación cuasi estáticas. Esta forma de trabajo ha hecho que las empresas pierdan cierta flexibilidad para poder responder de forma dinámica y eficiente en tiempo y coste a las nuevas necesidades.

Solución propuesta

El Centro de Investigación Tekniker, junto con varias empresas del sector e ingenierías que habitualmente colaboran con ellas, ha trabajado en dar una solución a este problema en base a la definición de:
  • Un modelo organizacional y estrategias de colaboración de negocio eficientes en este tipo de industrias;
  • Un modelo de información de ingeniería que sirva de base para el trabajo en equipo. Este modelo tiene en cuenta los diferentes tipos de información: La generada por las aplicaciones de ingeniería (geometría de pieza, método plan, simulaciones, planos de conjunto, lanzamientos, programas CN, etc.), información estructurada en bases de datos, información menos estructurada como catálogos, estándares a aplicar, catálogos electrónicos, check-lists, etc.
  • Un modelo de colaboración para soportar el trabajo en grupo, incluyendo el análisis de modificaciones y la gestión de cambios en el entorno distribuido. Este modelo debe expresar la estructura del proyecto, tareas a realizar por las empresas externas, datos de entrada para estas tareas, datos a generar durante la ejecución de las mismas, tiempo y coste. Además debe ser capaz de representar el estado actual del proyecto y facilitar el análisis de las consecuencias de la introducción de modificaciones en el diseño. Finalmente debe soportar la gestión y sincronización de las modificaciones en toda la red de colaboración.
  • La infraestructura hardware y software necesaria para dar soporte al nuevo modelo organizacional definido.

Funcionalidad del sistema

La solución informática implementada se compone de dos módulos principales: Los denominados "Espacio de trabajo local" y "Espacio de trabajo compartido" que describimos a continuación.

1. Espacio de trabajo local

Esta parte del sistema se ocupa de la gestión y consulta de toda la documentación utilizada y generada durante el proceso de desarrollo de troqueles y moldes.

Las entidades principales que gestiona son la Orden de Trabajo (OT) y los documentos asociados a la misma. Una orden de trabajo identifica el desarrollo de los troqueles necesarios para fabricar una pieza. La documentación se gestiona por medio de una estructura en forma de árbol que, de forma muy similar al Explorador de Archivos de Windows, nos permite organizar la documentación por conceptos o fases del proceso de desarrollo del troquel: Datos de pieza, método plan y simulaciones, anteproyecto, proyecto, lanzamiento, etc. El sistema permite la definición de plantillas de estructura de proceso de desarrollo para aplicarlas a las diferentes tipologías de OTs (Órdenes de Trabajo).

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Una de las características principales del sistema es el control de modificaciones, versiones y estaOo de los documentos, lo cual permite realizar una gestión de modificaciones avanzada absolutamente necesaria en este tipo de procesos concurrentes.

La gestión de documentos es soportada en base a conceptos como Vault, Check-In y Check-Out. Los interfaces con las aplicaciones de ingeniería mas utilizadas en el sector facilitan esta gestión de documentos.

En lo referente a seguridad, el sistema implementa los conceptos de usuario, grupo y rol. El control de accesos está definido a nivel de OTs y de conceptos, dotando al administrador de un mecanismo eficaz que le permite tener un control total sobre qué personas pueden acceder a qué información.

El sistema implementa un sistema de notificaciones basado en el correo electrónico, mediante el cual los usuarios pueden conocer inmediatamente los eventos que sean de su interés: Altas de OTs, modificaciones, revisiones de documentos, etc.

Una serie de consultas permiten al usuario conocer el estado de la documentación en cualquier momento: El usuario puede no sólo consultar la documentación en vigor sino que dispone de la trazabilidad de dicha documentación pudiendo acceder a su estado en cualquier momento anterior.

2. Espacio de trabajo compartido

Es la parte del sistema a través de la cual las personas que trabajan en el proyecto y que pertenecen a empresas externas acceden e intercambian información relevante del mismo:

  • Tareas asignadas
  • Documentación a utilizar
  • Gestión de información contractual
  • Seguimiento del trabajo
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Se ha detectado en esta industria (troqueles y moldes) una tendencia del cliente, el fabricante del producto final, a reducir el numero de interfaces con los fabricantes de utillajes
  • Foro de discusión. Foro que es complementado con otros servicios que dan soporte al trabajo colaborativo:
  • Reuniones virtuales
  • Visualización Geométrica Cooperativa
  • Escritorio Remoto y Compartición de Aplicaciones
  • Vídeo Montaje para posible asistencia remota por parte del equipo de diseño durante el proceso de fabricación, montaje y/o puesta a punto.

Beneficios obtenidos

En el pasado los fabricantes de troqueles y moldes han centrado su esfuerzo en la optimización de tareas individuales, aplicando por ejemplo soluciones CAD/CAM avanzadas o modernizando los medios de producción. Pero si realmente se quiere dar un paso importante para aumentar el valor añadido por empleado, se necesita, además, una cadena de proceso global eficiente, basada en mecanismos de organización del trabajo mejorados.

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