Adaptado de la Revista ‘Metal Actual’. Ed. 30. Noviembre 2013 – Enero 2014

Los principales objetivos de la estrategia PLM son facilitar la creación de los productos y servicios, reducir los costos, aumentar las utilidades, la calidad en las empresas y apoyar a las compañías en su proceso de adaptación al mercado y la competencia.

Product Lifecycle Management (PLM), o su traducción al español: Gestión del Ciclo de Vida del Producto, va más allá de las simples herramientas informáticas; es una estrategia que busca mejorar la competitividad de las empresas, a través del manejo óptimo e integrado de toda información que genera un producto a lo largo de su vida; desde su concepción inicial, diseño, fabricación, control de calidad, embalaje y comercialización, hasta la disponibilidad del mismo y el servicio postventa.

Ahora bien, el PLM está soportado en un conjunto de herramientas informáticas, pero también debe estar impreso en la realidad de la compañía como una forma de actuar y trabajar. En un enfoque holístico, el PLM combina las soluciones tecnológicas con métodos y buenas prácticas empresariales para dar respuesta a los problemas que surgen de los rápidos cambios sociales y de las condiciones del mercado.

En el reino de la frase manida que dice: ‘quien tiene la información, tiene el poder’, el PLM es rey, ya que permite el flujo multidireccional de información de los productos entre los diferentes departamentos de una compañía (almacén, ingeniería de procesos, producción, calidad, mercadeo, jurídica y otras partes interesadas) de forma fiable, accesible y a tiempo.

Lo anterior es vital para que las organizaciones funcionen como un solo equipo a la hora de tomar decisiones, unificadas e informadas, para diseñar, manufacturar, mercadear, mantener o cambiar productos y, simultáneamente, adquirir mejores prácticas y lecciones en el camino.

Según explica Leonardo E. Wilinski, Country Manager, Siemens PLM Software América: “tomar decisiones basadas en el ciclo de vida del producto le permite a las corporaciones; entre otras, entender los costos y la inversión necesaria para desarrollar el mismo. Con las herramientas apropiadas, los diseñadores y fabricantes de muebles pueden tomar mejores decisiones que les permitan reducir costos, sin tener que sacrificar la calidad y la posibilidad de entregar productos de calidad, y ayudar así a lograr la rentabilidad de la empresa”.

 En las empresas fabricantes de productos a partir de la madera, el PLM puede contribuir a la concepción del producto, pasando por la simulación antes de que el mismo exista físicamente; proyecto y simulación de fábricas, e incluso, en el reciclado de materiales. 

Vamos por Partes

Como cualquier producto, los muebles y piezas de madera  nacen, viven y mueren; los cambios y la evolución de la sociedad los transforman, o bien los hace a un lado. El ciclo de vida de un bien o servicio puede ser cuestión de minutos u horas (lijas, pegantes o insumos de madera); meses (herramientas de corte o filtros de pintura); años (tornos para madera) o décadas (construcción de madera); independientemente de su duración, la tarea del gerente de operaciones es la misma: diseñar un sistema que contribuya, con éxito, a introducir, fabricar y mantener los nuevos productos de la empresa.

Precisamente, con el fin de facilitar dicha gestión, los desarrolladores de software PLM han creado soluciones basadas en cada una de las etapas de la vida de un producto, las cuales se utilizan por separado o en paquetes completos, según los requerimientos empresariales. Aunque son tecnologías independientes, cuando estas soluciones hacen parte de un conjunto, representan lo que se conoce como PLM.

En este conglomerado de herramientas convergen: el diseño asistido por ordenador, Computer Aided Design (CAD) y su complemento, la ingeniería asistida por computador (CAE); el análisis de elementos finitos (FEA); los software de información del producto y fabricación (PMI); la planificación de materiales (MRP); planificación de los procesos asistida por ordenador (CAPP); la fabricación asistida por computadora (CAM) y, una plataforma que es transversal para todas las soluciones: la gestión de datos de producto (PDM), como las más conocidas y empleadas.

Cada empresa, según sus necesidades, adquiere una o varias herramientas PLM; sin embargo cuando, por ejemplo, una compañía adquiere simplemente un sistema CAD para el diseño de sus muebles (o cualquier otra herramienta de generación de contenido por separado) está adquiriendo un sistema de productividad individual; es decir, el nuevo software o la nueva versión le permiten al usuario –en este caso, al diseñador de muebles– como individuo, trabajar más rápido y eficientemente.

Por su parte, las soluciones PLM en conjunto; es decir, la integración de una política empresarial y el portafolio de herramientas informáticas (CAD/CAE/CAM/PDM y más) para la gestión de la vida de un producto, son de productividad colectiva; allí es toda la empresa la que se beneficia de sus ventajas. Ya no basta con que cada individuo trabaje más rápido, sino que se busca reducir el tiempo de todas las etapas del proceso para lanzar al mercado un nuevo producto, mejorar la calidad de fabricación, reducir los errores de diseño, ahorrar costos, e integrar a los proveedores y clientes en el diseño del mueble.

Es importante entender que los paquetes PLM no incluyen funcionalidades propias de otras grandes soluciones empresariales como ERP (Enterprise Resouce Planning), CRM (Customer Relationship Management) y SCM (Supply Chain Management CRM, basada fundamentalmente en logística); tampoco incluye el soporte a otros sistemas de negocio como marketing y ventas, distribución o recursos humanos y finanzas, aunque sí interactúa e intercambian información con todos ellos.

Existe en el mercado un número importante de software que podrían entrar entre los paquetes PLM. A continuación se exponen algunos de ellos:

• Concepción y Diseño del Producto (DFC – CAD): En el ciclo de vida natural de un producto están los sistemas de desarrollo, en esta etapa se encuentra el Despliegue de la función de calidad (DFC), que básicamente está sustentada en información encaminada a determinar qué va a satisfacer al cliente e identificar las capacidades de la organización para cumplir los objetivos.

Una vez se define la etapa inicial de desarrollo, las herramientas de diseño del producto o CAD plasman una serie de tolerancias, procedimientos, métodos y técnicas de muestreo que tienen como fin asegurar que el proceso de producción cumpla los requerimientos del cliente. Hoy por hoy, el uso y variedad de software CAD es amplio y se ha extendido con gran rapidez, casi siempre se emplea para elaborar bocetos y dibujos tridimensionales.

La velocidad y facilidad con la que el CAD permite manipular, analizar y modificar los diseños complejos hacen posible la revisión de numerosas opciones antes de tomar una decisión final. Por ejemplo, gracias al CAD, las compañías automotrices pueden modelar los ensambles mecánicos de la llanta y el freno, y mediante el análisis de fatiga y de calentamiento, esa industria evita a menudo errores de diseño y producción costosos.

Una extensión del CAD es el software de diseño para la manufactura y el ensamble (DFMA, design for manufacture and assembly), que se enfoca en los efectos del diseño en el ensamble, lo que permite que los diseñadores examinen la integración de los diseños antes de que el producto se fabrique.

Una segunda extensión de CAD es el modelado de objetos en 3-D, esta tecnología es particularmente útil para el desarrollo de prototipos pequeños; el modelo se construye a partir del diseño con equipos de prototipado rápido en capas muy delgadas de materiales sintéticos para su evaluación. Por ejemplo, es reconocido mundialmente el uso de Solid Edge con Synchronous Technology que permite la integración de las herramientas CAD y ERP, entre los diseñadores y fabricantes de mobiliario de madera a nivel mundial.

Entre otras ventajas, cuando el proceso de diseño está completo –es decir, cuando una representación realista de los muebles ha sido creada con Solid Edge y el diseño ha sido aprobado por el cliente– la lita de piezas utilizadas se ser transferida directamente al software ProdManager ERP.

La lista de piezas incluye, enchapados, herrajes, diapositivas especiales de cajones y otros insumos necesarios para el montaje de muebles. La transferencia permite iniciar la nueva contratación inmediata y automática de estos materiales y accesorios, la preparación y la planificación de la producción en las diferentes máquinas automatizadas en la planta, y la actualización de los planes.

Así mismo, la información del diseño puede ser transferida al área de producción que cuenta con los sistemas de fabricación asistida por ordenador (CAM), software que reconoce a Solid archivos y programas de control numérico (NC) datos 3D Edge para iniciar el trabajo en las áreas de mecanizado. Si el taller también utiliza paneles de madera, a su vez, las sierras que reciben datos de corte pueden estar provistas de un software como ProdManager, que se basa en lecturas de diseño de Solid Edge. El uso de esta tecnología combinada reduce el tiempo de entrega de producción hasta en un 50 por ciento.

• La ingeniería asistida por ordenador (CAE), es el uso de programas informáticos para simular el rendimiento, a fin de mejorar los diseños de productos o ayudar en la resolución de problemas de ingeniería para una amplia gama de industrias. Esto incluye la simulación, validación y optimización de productos, procesos y herramientas de fabricación.

Así mismo, es posible usar PLM-CAE para la simulación y gestión de los software de los componentes mecánicos de los productos. Muchos productos hoy en día incorporan software embebido, que debe ser probado para que funcione correctamente y para poder trabajar, sin problemas, con el resto de contenidos electromecánicos del producto.

Dichas herramientas permiten fabricar productos más rentables, seguros y correctos en términos del mercado y requerimientos legales o medioambientales; minimizar el desperdicio de materias primas, insumos y energía; diferenciar los productos de los de la competencia; hacer productos reciclables; emplear componentes más ligeros; lograr reconocimiento y un excelente know-how.

• Manufactura asistida por computador (CAM), se refiere al uso de ordenadores especializados para dirigir y controlar equipos de producción (torno, fresadora, centros de mecanizado, entre otros). Cuando la información CAD se traduce en instrucciones para la manufactura asistida por computadora (CAM), el resultado de estas dos tecnologías es CAD/CAM. Los beneficios de CAD/CAE/CAM comprenden:
• Calidad en el producto. Permite al diseñador investigar alternativas, problemas y riesgos potenciales del producto.
• Menor tiempo del diseño. Reduce en tiempo y costos, la etapa del diseño y permite responder más pronto a las necesidades del mercado.
• Reducción del costo de producción. La disminución del inventario, el uso eficiente del personal y la implantación más rápida de los cambios de diseño, reducen los costos.
• Disponibilidad de una base de datos. La consolidación precisa de los datos del producto para que todos trabajen con la misma información da como resultado reducciones drásticas del costo.
• Nuevo conjunto de capacidades. Por ejemplo, la capacidad de rotar y describir objetos en tres dimensiones para verificar espacios de entrada, relacionar partes con aditamentos, mejorar el uso de máquinas-herramienta de control numérico. Actualmente, el CAD/CAM elimina una buena parte del trabajo de detalle, permitiendo que los diseñadores se concentren en los aspectos conceptuales e imaginativos de su tarea.

Por ejemplo, el grupo Actiu, especializado en la fabricación de muebles de oficina, recientemente dejó de trabajar con AutoCAD y adquirió SolidWorks con el paquete NX, específicamente para aquellos productos que requieren un alto grado de ingeniería, como todas las sillas de oficina que cuentan con un alto nivel de movilidad y ergonomía. Anualmente, la estación de trabajo NX de Actiu se utiliza para el 50 por ciento de los productos de la empresa.

Las empresas de fabricación se ven, día a día, expuestas a complejos retos para mejorar el desarrollo de sus productos; frecuentes cambios de tecnología, tiempos de producción, competencia, diseño, materiales y legislación., entre otros.

• Products Data Management (PDM). Finalmente, es posible, y necesario, usar un sistema para la gestión de datos de Producto, el cual como su nombre lo indica se encarga de administrar toda la información relacionada con el producto y el proceso en un solo sistema central.

La gestión del PDM permite actuar de depósito común delante de toda la información del producto. Facilitando una fuente principal para toda la información, las compañías pueden asegurar la consistencia del producto a través de toda la organización. Este depósito de información actuará como servidor para múltiples aplicaciones que requieren la información, desde el diseño, pasando por la manufactura y la proveeduría.

Es así como, también se puede usar un sistema PDM para incluir a proveedores, socios y vendedores directamente en todos los procesos. La complejidad en la cadena se ha eliminado gracias a la aplicación del PDM que constituye un único sistema virtual integrado y que permite a los fabricantes incluir a sus clientes, vendedores y socios directamente en sus procesos de desarrollo de productos. La mayor ventaja de la aplicación de este sistema es la creación de una lista completa de productos que incorpora datos de los proveedores como parte del inventario de materiales.

La información más relevante que contiene un PLM es la siguiente: Los productos y sus variantes o características: nombre, código, tamaños, colores, precio. Las materias primas, insumos y componentes de los productos, con toda su información. Las operaciones por las que debe pasar el producto, y que estarán contenidas en las hojas de ruta asociadas al producto.

Además, es muy interesante que el PLM permita la comunicación con herramientas CAD/CAM en las que se generaran los patrones y la conexión con máquinas-herramientas (ejemplo: máquinas de corte). Un concepto fundamental es considerar al PLM como un “repositorio” inteligente de información no transaccional relativa al producto; un escenario donde converge toda la información.

PLM en América Latina y Colombia

Los beneficios de adoptar PLM han impactado positivamente a empresas que operan en una variedad de sectores, desde la industria automovilística y electrónica, hasta las industrias de alimentos, embalajes y transporte. De hecho, cada vez que un bien físico se produce, el software PLM es capaz de ofrecer simulaciones y pruebas virtuales que permiten la toma de decisiones más adecuadas para la construcción de productos mejorados.

Al respecto, el ingeniero Wilinski indica que según las cifras de Cimdata –sitio de consultoría de PLM independiente– las inversiones anuales en esta tecnología están alrededor de US$25 billones, de los cuales América Latina engloba entre el 2 por ciento y 3 por ciento del total. Por su parte, Colombia es el tercer mercado en volumen de inversiones en América del Sur, atrás de Brasil y Argentina.

De acuerdo a CIMdata, se prevé que las herramientas de cPDM (administración colaborativa de Definición de Producto) continuará siendo el segmento de más rápido crecimiento en el mercado de PLM, con una tasa de crecimiento anual de 8.6 por ciento (CAGR por sus siglas en inglés) para exceder los US$12 billones en 2013, liderando en crecimiento a los segmentos de Herramientas y Manufactura Digital. Así mismo, CIMdata estima que el mercado PLM total crecerá a un CAGR de 6.3 por ciento a aproximadamente US$35 billones para 2013.

Particularmente, Siemens PLM Software tiene un poco más de 2.400 clientes en América Latina, de los cuales el 75 por ciento son pequeñas y medianas empresas (PYMES) y el 25 por ciento son grandes empresas. En Colombia, las herramientas de Siemens son utilizadas por más de 250 clientes de todos los tamaños y de una gran variedad de sectores, como por ejemplo Industrias Metálicas Los Pinos, IMAL que fabrican camas y camillas médicas.

En el país existen diferentes opciones para formarse en la estrategia PLM, una de estas es a través de cursos cortos y especializados en los diferentes centros de capacitación de las empresas proveedores de software líderes en el mundo. Otra de las opciones de capacitación es a través de las universidades y el Servicio Nacional de Aprendizaje (Sena), donde se ofrecen cursos en los diferentes programas académicos de formación tecnológica, pregrado e incluso postgrado; también hay cursos de actualización para sus estudiantes y egresados, de carácter presencial y también virtual.

En las soluciones de Siemens son más de 200 Universidades en América del Sur que utilizan PLM. En Colombia específicamente la actividad inició en uno de los programas académicos, en 1998, con la Universidad Pontificia Bolivariana de Medellín (UPB) y ahora son 30 universidades aproximadamente: Universidad Nacional de Colombia, Universidad Santo Tomás, Instituto Pascual Bravo, Universidad de Antioquia, EAFIT, entre otras, en Bogotá, Cali, Medellín, Barranquilla, Pereira, Manizales.

Las universidades colombianas están ampliando el alcance de sus cursos, lo que acelera la evolución. Hay segmentos de la industria nacional que están en mayor exposición internacional y han realizado y realizan importantes inversiones en PLM para ser más rápidos en la respuesta a sus clientes o entregar mejor calidad, mejores precios.

Fuentes

• Leonardo E. Wilinski. Country Manager, Siemens PLM Software Spanish South America.wilinski@siemens.com
• Jorge Andrés García Barbosa. Docente Facultad de ingeniería Mecánica. Universidad Santo Tomás. jorgegarcia@usantotomas.edu.co
• Arturo Molina. Tecnologías de información. Tecnológico de Monterrey, México. armolina@itesm.mx
• siemens.com – www.cnnexpansion.com – www.interempresas.com