Fabricación digital para la industria de la automoción
Actualizado el 11 de julio de 2024.
Utiliza un exhaustivo portfolio de soluciones integradas para acelerar la innovación e impulsar la calidad
Las tendencias muy alteradoras de la industria de la automoción incrementan la magnitud de los retos en el panorama competitivo. Con la aparición de los vehículos eléctricos y otras tecnologías innovadoras, en el mercado han irrumpido más empresas. Se observa una dicotomía entre los grandes fabricantes de automóviles tradicionales y las empresas más nuevas y ágiles, dedicadas a comercializar innovadores diseños y servicios.
El mercado afronta varios retos comunes y cada segmento afronta sus propios problemas. El consumidor está llevando la innovación a un nuevo nivel en todos los ámbitos. Una expectativa más alta de configuraciones personalizadas exige que los fabricantes gestionen una mayor variabilidad en sus diseños, procesos y operaciones de fabricación. En el extremo, cada coche que pase por la cadena puede llevar un conjunto diferente de productos.
La alteración de la cadena de suministro también está obligando a los fabricantes a replantearse sus estrategias de proveedores, incluso su huella de fabricación global. Al preparar programas de construcción, adaptarse a la escasez de material y a los riesgos de los recursos humanos es muy complejo.
Además, los resultados de sostenibilidad y calidad son transparentes en el mercado y los consumidores los amplifican desde las redes sociales. A medida que cambian las normativas, sobre todo respecto a las restricciones en las emisiones de carbono, los fabricantes deben tener bien presenten los requisitos. La calidad sigue siendo prioritaria, con productos excepcionales que deleitan a los clientes y productos defectuosos con riesgo de retiradas que pueden hacer triunfar o fracasar a las empresas.
Implicación de la fabricación digital: los fabricantes de automóviles de todos los segmentos necesitan una infraestructura de fabricación digital que posibilite la variabilidad de productos a escala. Necesitan adaptarse rápidamente a las alteraciones de materias primas, piezas y mano de obra. Los procesos de cumplimiento normativo deben adaptarse al ritmo de los cambios. Y todo debe funcionar de manera coordinada para asegurar la entrega de productos de alta calidad al consumidor.
OEMs tradicionales de automoción
Los OEMs que llevan décadas en la industria afrontan el reto del cambio más que sus rivales recién llegados. Se están reequipando para adaptarse a una tecnología diferente, principalmente pasar de motores de combustión interna a motores eléctricos. Estos cambios tienen lugar en medio de una plétora de variantes de opciones de vehículos personalizados.
Estos fabricantes soportan una importante carga de gastos generales que no tienen los competidores más pequeños y ágiles. Mientras intentan acelerar la entrega de la innovación, lo hacen con sistemas anticuados, a veces con muchas aplicaciones en silos, que se vuelven más frágiles conforme el personal interno de soporte se jubila y el mantenimiento se vuelve demasiado caro y complejo. Tienen que mejorar o actualizar esta infraestructura, además de reducir costes en un mercado más competitivo, lo que ejerce presión sobre los márgenes.
A medida que se construyen nuevas plantas, estos fabricantes necesitan una infraestructura para respaldar operaciones de producción que no necesariamente coinciden con los perfiles de las plantas actuales. En realidad, el cambio a los vehículos eléctricos ha sido un catalizador para reconsiderar la infraestructura de las plantas. Tienen que poner en marcha deprisa nuevas plantas y líneas de producción, y anticipar la conexión de los sistemas operativos con los sistemas de diseño y simulación.
Sea como fuere, cambiar los sistemas MES de un gran OEM es una decisión estratégica cuyas repercusiones durarán muchos años. Deben mitigar el riesgo y operar con la rapidez que exige el mercado. Ya no pueden someterse a implementaciones muy caras y que tardan un año en ejecutarse, y buscan un enfoque gradual que aporte valor con rapidez.
Implicación de la fabricación digital: las plataformas de fabricación digital deben adaptarse a los cambios rápidos y a la variabilidad en la planta de producción, y al mismo tiempo garantizar una alta calidad. Los nuevos sistemas tienen que sustituir a los antiguos con el mínimo trastorno, ponerse en marcha deprisa y consolidar las aplicaciones cuando sea posible. Necesitan que los sistemas operativos se conecten a los sistemas de diseño y simulación para poder ofrecer innovación a velocidad y a escala. Al mismo tiempo, una solución integrada tiene que adaptarse a procesos empresariales nuevos y evolucionados.
Nuevas empresas automovilísticas
La electrificación ha propiciado el surgimiento de muchos nuevos OEMs de automoción. Las startups que introducen innovaciones en el mercado se centran en la velocidad y el coste. Tienen la ventaja de ser pequeñas y ágiles, y son capaces de reiniciar los procesos de inmediato si se equivocan en algo. Sin embargo, carecen de la enorme experiencia que tienen los OEMs establecidos.
Estas empresas suelen conseguir inversiones gracias a la innovación de sus diseños. Al construir plantas y coordinar la producción, no tienen una visión completa de la fábrica digital. Algunos líderes de la industria han afirmado que la fabricación es miles de veces más compleja que el diseño. Estas empresas necesitan sistemas establecidos y respaldo con procesos de automoción en funcionamiento para trasladar el diseño a la producción.
Es fundamental conseguir operaciones de fabricación correctas. Si la calidad se resiente y los vehículos son defectuosos o se retiran del mercado, es posible que las nuevas empresas pueden no tener el apoyo necesario para sobrevivir. Aunque los nuevos competidores suelan tener pocas variantes y algunos se dediquen a un solo producto, sus diseños pueden tener una mayor complejidad, lo que añade riesgo al proceso de producción.
Implicación de la fabricación digital: las plataformas de fabricación digital deben tener soluciones listas para usar con amplias opciones de configuración que se adapten al proceso del fabricante y a la complejidad del producto. Tienen que incorporar buenas prácticas en la fabricación de automóviles, así como partners experimentados que aumenten la capacitación del equipo interno. Los sistemas deben poder implementarse rápidamente y la calidad tiene que ser una función intrínseca del proceso global de producción.
Siemens lidera la fabricación digital
Siemens lleva mucho tiempo a la cabeza de la fabricación en todos los segmentos de la industria de la automoción. No solo se anticipa a las implicaciones de los retos del mercado, sino que también innova un completo portfolio de fabricación digital que crea una fabricación de bucle cerrado. La fabricación de bucle cerrado es el objetivo deseado: un proceso integral que toma el diseño del producto y el proceso, simula el rendimiento del producto y el proceso en el ámbito digital y, a continuación, transmite el plan óptimo a la producción de fabricación real. La calidad se impone en toda la ejecución de fabricación y el feedback sobre el rendimiento cierra el bucle de vuelta al diseño para una mejora continua.
La siguiente demostración muestra cómo funciona nuestra solución MES:
- Un control avanzado del flujo de producción combinado con funcionalidades de resolución de BOP basadas en criterios de cualificación de variantes.
- Procesos JIS/JIT y e-Kanban para una función inteligente de gestión de materiales.
- Un terminal de operario totalmente configurable para una ejecución optimizada, guiada y simplificada en la planta de producción.
El portfolio de Siemens Xcelerator es una plataforma empresarial digital abierta que incluye un portfolio seleccionado de hardware y software habilitados para el IoT, un avanzado ecosistema de partners y un mercado destinado a la formación y el acceso. El portfolio se ha concebido para que sea modular, lo que permite implementaciones rápidas que pueden ampliar las funcionalidades a medida que se necesiten. La inversión en gestión del ciclo de vida del producto (PLM) y gestión de operaciones de fabricación (MOM) es escalable, aprovecha la experiencia de décadas de buenas prácticas y profesionales expertos sin requerir un equipo interno de IT que no represente la competencia básica del fabricante. El resultado es un menor coste total de propiedad a largo plazo.
Varios sistemas heredados y heterogéneos, normalmente presentes en los grandes OEMs establecidos, pueden sustituirse con un enfoque gradual que minimice los trastornos. El reajuste puede aplicarse después a las nuevas plantas en un enfoque de elevación y desplazamiento, lo que acelera la expansión a escala. Todas las plantas pueden gestionarse de forma centralizada con una plataforma de fabricación digital que admite una huella de producción global. La composición PLM/MOM de Siemens permite que el proceso de desarrollo se ejecute sin problemas, de forma estandarizada y repetible en todas las plantas.
La gestión de la calidad está integrada de forma nativa e integral en el sistema PLM de Siemens. Puede conectarse al sistema MES de Siemens para aprovechar la planificación avanzada de la calidad y buenas prácticas de mejora continua. Se pueden efectuar inspecciones de calidad, identificar con rapidez los posibles problemas en la planta de producción y analizarlos con metodologías de calidad adecuadas. Con la calidad, el diseño y la producción conectados, se pueden identificar las causas raíz, activar acciones correctivas y preventivas y devolver las solicitudes de cambio a ingeniería. De este modo, se maximiza el valor de la gestión de cambios de bucle cerrado.
Con el uso el gemelo digital del producto y el proceso, Siemens ofrece funcionalidades de simulación que permiten identificar y corregir posibles problemas antes de que se consuman recursos físicos en la producción real. Tener menos sorpresas en planta de producción supone ciclos de producción más rápidos y de mayor calidad. Con la creciente complejidad de las tecnologías híbridas y el aumento de las variantes de los productos, los fabricantes pueden simularlo todo por adelantado, desde la ingeniería hasta la ejecución, para anticiparse a los flujos de materiales y logísticos y resolverlos.
Siemens también integra la planificación y la programación digital. Este hecho crea visibilidad en el inventario y los programas de producción para optimizar los recursos y el tiempo. Con los módulos de cadena de suministro y programación de Siemens Xcelerator, se puede conseguir una secuencia óptima recalculando las secuencias subóptimas de las líneas de ensamble a partir de unas restricciones establecidas. Debido a los problemas de inventario que ha sufrido la fabricación en los últimos años, esta funcionalidad se está convirtiendo en esencial. Siemens puede ayudar a identificar, predecir y simular las implicaciones de las perturbaciones en la cadena de suministro.
Además, gracias al low-code, el sistema MES de Siemens se puede personalizar para satisfacer necesidades de fabricación. Ofrece plantillas para la capa front-end, con tecnología Mendix, que los empleados sin demasiados conocimientos de IT y con experiencia superior en el dominio pueden adaptar fácilmente en un entorno low-code. De este modo, los fabricantes pueden apropiarse de la personalización y cocreación de la IU. Estas plantillas se pueden usar de manera inmediata o bien la experiencia se puede personalizar aún más. Se basan en las personas, son específicas de la industria y se centran en el proceso.
Conclusiones
Desde hace décadas, Siemens es un partner de confianza para los OEMs de la industria de la automoción. Siemens comprende las necesidades de los OEMs tradicionales conforme amplían su infraestructura de fabricación digital, y les prepara para las innovaciones y las nuevas complejidades en un entorno normativo más estricto. En el caso de las startups, Siemens es el partner que necesitan para ampliar rápidamente la experiencia operativa y trasladar un diseño innovador a una producción de calidad.
Para obtener más información sobre cómo el sistema MES de Siemens puede llevar las operaciones de fabricación al siguiente nivel, ve nuestro webinar sobre el software del sistema de ejecución de fabricación para la industria de la automoción. En este webinar, explicamos los cinco factores clave para implementar adecuadamente nuestra solución y cómo el portfolio de Siemens Xcelerator puede situar a tu empresa en un nivel superior.
