CREACIÓN DE PRODUCTOS INTELIGENTES Y CONECTADOS

CREACIÓN DE PRODUCTOS INTELIGENTES Y CONECTADOS Los principales fabricantes reducen los desafíos el desarrollo de productos con estos factores tecnológicos clave

2 – El dilema del desarrollo de productos2 – CREACIÓN DE PRODUCTOS INTELIGENTES Y CONECTADOS

PREPARACIÓN PARA EL CAMBIO A PRODUCTOS INTELIGENTES Y

CONECTADOSMuchos fabricantes prescinden de los productos tradicionales y mecánicos y tienden hacia los inteligentes y conectados. Para proporcionar las funcionalidades inteligentes que requieren hoy día los clientes, deben incorporar sistemas eléctricos, electrónicos y de software en sus productos.

Este cambio afecta a todas las fases del proceso de diseño y desarrollo. También supone unos desafíos complejos para las empresas que desarrollan productos. La mayoría de los fabricantes no está suficientemente capacitada para diseñar y desarrollar estos sistemas electrónicos, eléctricos y de software. Por ese motivo, deben recurrir a proveedores que sí lo están. Las asociaciones resultantes entre fabricantes y proveedores requieren una estrecha colaboración durante el ciclo de vida del desarrollo del producto.

Este e-book examina los métodos y los elementos tecnológicos clave que permiten a las empresas seguir siendo competitivas durante la transición a los productos inteligentes y conectados. También comparte las conclusiones del estudio Lifecycle Insights 2020 Engineering Executive's Strategic Agenda.

El paso de los productos tradicionales y mecánicos a los inteligentes y conectados conlleva muchos cambios y desafíos en el proceso de desarrollo de productos.


Las conclusiones del estudio Lifecycle Insights 2020 Engineering Executive's Strategic Agenda indican que la complejidad está aumentando en todos los ámbitos de la ingeniería. Los cambios en la ingeniería de sistemas, la electrónica y los circuitos integrados han sido especialmente difíciles.

AUMENTO DE LA COMPLEJIDAD EN LOS ÁMBITOS DEL DISEÑO

El cambio a productos inteligentes y conectados está plagado de desafíos derivados de la creciente complejidad en todos los ámbitos del diseño. Los clientes y los mercados ahora exigen funcionalidades avanzadas e inteligentes. En comparación con los productos tradicionales, estas funcionalidades requieren más potencia de procesamiento, un muestreo más rápido con sensores y un mayor ancho de banda de red. Satisfacer estas demandas no es nada fácil.

Las conclusiones del estudio Lifecycle Insights 2020 Engineering Executive's Strategic Agenda cuantificaron estos problemas. La mayoría de los encuestados afirmó que la complejidad en cada uno de los ámbitos del diseño está aumentando o aumentando mucho. Como consecuencia, se espera que los ingenieros diseñen, desarrollen y entreguen productos cada vez más complejos, pero dentro de los mismos plazos.

Las empresas pueden afrontar este desafío con uno de dos enfoques. Pueden desarrollar más competencias internas para cada ámbito del diseño o pueden asociarse con proveedores que aumenten sus competencias actuales. Lo importante son los conocimientos específicos del sector; no importa si son internos o si se distribuyen por toda la cadena de suministro. La colaboración y la coordinación son fundamentales. Permiten que todos trabajen estrechamente para desarrollar unos productos que cada vez son más complejos.

Complejidad del producto con conocimientos de ingeniería

53 %

11 %

43 %

8 %

46 %

12 %

49 %

17 %

39 %

17 %

Sistemas con conocimientos de ingeniería de sistemas

Aumenta Aumenta notablemente

Hardware mecánico y

materiales con conocimientos de ingeniería

mecánica

Distribución eléctrica con

conocimientos de ingeniería

eléctrica

Hardware electrónico

con conocimientos de ingeniería electrónica

Circuitos integrados con conocimientos de ingeniería electrónica

4 – CREACIÓN DE PRODUCTOS INTELIGENTES Y CONECTADOS

INCONVENIENTES DEL ENFOQUE TRADICIONALEn un proceso de desarrollo tradicional, los equipos de ingeniería de determinados ámbitos o los proveedores trabajan de forma independiente en el diseño que se les asigna. Cada equipo o proveedor procura satisfacer los requisitos asignados a su área de productos. Repiten y exploran nuevas opciones de diseño, y verifican que su trabajo cumpla esos requisitos. Ahora bien, la combinación del enfoque en el propio trabajo y la falta de visibilidad sobre el progreso de otros equipos puede dar pie a conflictos involuntarios y problemas de integración. Y lo que es peor, estos problemas no suelen aflorar hasta la fase de pruebas del prototipo.

Cuando el desarrollo llega a esta etapa, converge el trabajo de los equipos de diseño. Todo se conecta y ensambla en un prototipo funcional. Suele ser la primera vez que se reúne el trabajo de diseño de diferentes equipos y proveedores. Por eso también es la primera ocasión en la que se manifiestan problemas de comportamiento y rendimiento no deseados de los sistemas. No es infrecuente que los prototipos no se inicialicen y fallen por completo.

Estos problemas dan lugar a un ciclo de análisis de la causa raíz para identificar el problema. A menudo, esto comporta el desarrollo de nuevas modificaciones del diseño y, posiblemente, una nueva fase de pruebas del prototipo. Los resultados de los ensayos proporcionan poca información o ninguna sobre los motivos del fallo; por lo que el análisis de la causa raíz se convierte en un proceso largo y arduo. El nuevo diseño puede resolver el problema o no. Los diseñadores actúan a ciegas y este ciclo de reevaluación y repetición de prototipos puede producirse varias veces. Esto comporta costes significativos y causa retrasos en todo el proceso de desarrollo.

El proceso tradicional de desarrollo de productos se caracteriza por la existencia de enfoques aislados en cada ámbito de la ingeniería. Esto da lugar a problemas de integración de sistemas y a un rendimiento deficiente. Por lo tanto, tienen lugar múltiples rondas de prototipos y pruebas, con los consiguientes retrasos y sobrecostes.



VENTAJAS DEL ENFOQUE PROGRESIVO

El enfoque progresivo es diferente del tradicional. En este planteamiento, los ingenieros siguen centrándose en los requisitos de su ámbito de diseño. No obstante, pueden acceder al trabajo de diseño en evolución de otros equipos de ingeniería y de proveedores. Todos los equipos de ingeniería ahora tienen visibilidad de los cambios dinámicos del trabajo en curso en otros ámbitos y en todo el producto. También pueden solicitar y pactar cambios con otros equipos.

Cuando el trabajo de los equipos de ingeniería se une por primera vez durante la fase de prueba del prototipo, la probabilidad de éxito es elevada. Esto se debe a que la visibilidad entre equipos durante toda la fase de diseño deja poco margen para la interpretación incorrecta o la comunicación deficiente. Cada equipo puede seguir centrándose en sus propios requisitos sin dejar de tener en cuenta los de los demás equipos.

Como resultado, se necesitan menos rondas de prototipos y pruebas, y se acelera el proceso de diseño y desarrollo. Por lo tanto, la organización de ingeniería no pierde tiempo ni dinero en la repetición de prototipos y de pruebas. Además, puede cumplir con facilidad los objetivos clave del proyecto a lo largo del proceso de desarrollo.

El proceso progresivo de desarrollo de productos fomenta la colaboración desde el principio. Con frecuencia, asegura que todo comience y se mantenga coordinado y en sintonía. Gracias a esto, las empresas pueden evitar las interrupciones de múltiples rondas de prototipos y de pruebas.


COLABORACIÓN EN EL GEMELO DIGITALUn gemelo digital es un elemento clave del enfoque progresivo porque permite a las organizaciones gestionar el trabajo de diseño de cada equipo como una fuente autorizada. Todos los equipos de diseño pueden acceder a esta definición digital. Por lo tanto, todo el mundo puede efectuar su trabajo en las mismas condiciones durante todo el proceso de desarrollo.

La gestión del gemelo digital de un producto en un único sistema permite la colaboración masiva. Por ejemplo, los equipos pueden comprobar si las placas de circuito encajan en los chasis. Pueden asegurar que el software sea compatible con los procesadores y la electrónica del producto, y que los sensores envíen señales a través de los sistemas eléctricos con el ancho de banda adecuado. Es una funcionalidad importante porque los cambios en un área del diseño pueden tener muchas repercusiones en otros ámbitos. Un gemelo digital permite que todos actúen en las mismas condiciones.

Una gestión del ciclo de vida del producto (PLM) es la solución adecuada para un gemelo digital. Con una solución de PLM, los equipos pueden gestionar estas definiciones directamente. También pueden conectarse a gestores de datos de grupos de trabajo u otras soluciones para obtener una visión holística del gemelo digital.

Un gemelo digital completo es clave para la colaboración anticipada y frecuente. Permite que todas las partes interesadas compartan una definición inequívoca de los diseños en cada ámbito de ingeniería.


Ingeniería de sistemas Hardware mecánico

Distribución eléctrica Hardware electrónico

Conectividad, datos y software derivado del producto


SEGUIMIENTO Y GESTIÓN DEL HILO DIGITAL

Durante el proceso de desarrollo, las partes interesadas crean una serie de entregables derivados. Por ejemplo, un maquinista puede hacer referencia al modelo 3D cuando desarrolla una trayectoria de herramientas NC. Un agente de abastecimiento puede incluir un modelo 3D en un paquete de datos técnico, y permitir que los proveedores elaboren presupuestos o propuestas. En otras palabras, estos entregables están interconectados. Cualquier cambio que se efectúa en un ámbito del diseño debe propagarse por esta cadena de entregables derivados. Este concepto se aplica a todos los ámbitos del diseño, de un departamento funcional a otro, y a los participantes externos de un proveedor.

Este concepto de entregables interconectados es una de las consideraciones del hilo digital. Otro elemento es que los resultados se repiten y cambian con el tiempo. Por lo tanto, es básico no solo propagar cualquier cambio en estos entregables, sino también registrar dichos cambios a lo largo del tiempo y, de este modo, ofrecer un recorrido histórico de trazabilidad. Cuando las organizaciones lo consiguen, disfrutan de una colaboración integral y de un proceso de diseño muy ágil.

Las soluciones de PLM permiten a las organizaciones realizar el seguimiento y gestionar el hilo digital de sus equipos de ingeniería y departamentos funcionales. Los colaboradores pueden gestionar sus cambios con facilidad e intercambiar definiciones entre diferentes disciplinas de ingeniería. La solución de PLM proporciona una fuente acreditada a todas las partes interesadas. Les ayuda a colaborar y a estar al día respecto a todo el diseño del producto.

Un hilo digital realiza el seguimiento de los cambios de conjuntos de entregables interconectados a lo largo del tiempo. La finalidad es asegurarse de que todas las partes interesadas estén al día de las modificaciones.

Modelos de fabricación y mecanizado

Diseño y análisis

Documentación del diseño Inspección, sin contacto y con contacto

Servicio y mantenimiento

v1.7

v1.1

v1.9

v1.3

v1.6

Modelos de fabricación y mecanizado

Diseño y análisis

Documentación del diseño Inspección, sin contacto y con contacto

Servicio y mantenimiento

v1.8

v1.3

v2.1

v2.4

v1.9


EFICIENCIA Y PRODUCTIVIDAD CON SOLUCIONES DE SAAS PLM

Un aspecto esencial de la solución de PLM es la posibilidad de configurarla o personalizarla para que se ajuste a las prácticas y normas de una empresa. Esto fomenta que los usuarios adquieran los conocimientos adecuados y mejora la productividad. Sin embargo, al principio, una solución de PLM suele ser una pizarra en blanco en la que una empresa puede elaborar sus prácticas y normas.

Algunas soluciones de SaaS PLM basadas en la nube llevan incorporadas mejores prácticas facilitadas por el proveedor de la solución. Se trata de una funcionalidad importante. Permite a las empresas adaptar sin problemas una solución de PLM para que se ajuste a sus propias necesidades, prácticas y normas. A veces, por ejemplo, estas mejores

prácticas se adaptan al sector de la organización. Estas normas incorporadas actúan como las nuevas mejores prácticas dentro de la empresa. También es posible que la organización utilice estas normas incorporadas como base para realizar más cambios e introducir nuevas normas.

Sea como fuere, las empresas pueden adaptar considerablemente la configuración de una solución de PLM para satisfacer sus necesidades concretas.

Las empresas pueden cambiar una solución PLM para satisfacer sus necesidades. Algunas soluciones de SaaS PLM integran las mejores prácticas para optimizar el proceso de desarrollo de una empresa o actuar como base de otras modificaciones.



ACCESO RÁPIDO CON SOLUCIONES DE SAAS PLM

Implementar una solución de PLM tradicional puede llevar meses o incluso años. También requiere un número importante de recursos de IT. Sin embargo, los desafíos actuales de desarrollo de productos son demasiado acuciantes. Las empresas necesitan soluciones inmediatas. Unas soluciones que deben ser rentables y capaces de ofrecer gestión de requisitos y gestión multidisciplinar de listas de materiales, así como funcionalidades de gestión de proyectos y programas. Una solución de SaaS PLM basada en la nube puede satisfacer estas demandas.

Las soluciones de SaaS PLM proporcionan un acceso rápido para que los usuarios puedan atender sus necesidades enseguida. Una empresa adquiere una licencia o una suscripción para acceder a una solución de SaaS PLM. De este modo, se reduce drásticamente el intervalo de tiempo que transcurre del pago al uso. Los usuarios pueden conectarse sin problemas a una solución de SaaS PLM a través de un navegador. Esto les proporciona acceso a la solución en cualquier momento, desde cualquier lugar y en cualquier dispositivo.

Las soluciones de SaaS PLM requieren un soporte de IT mínimo. No es necesario instalarlas, actualizarlas ni personalizarlas. De este modo, los equipos de diseño pueden utilizar estas soluciones con poco o ningún soporte del personal de IT de una empresa. Los equipos de diseño no solo son más autónomos, sino que también los equipos de IT dedican menos recursos al soporte y las operaciones de mantenimiento.

Las soluciones de SaaS PLM proporcionan acceso rápido para abordar las necesidades inmediatas y requieren poco soporte de IT o ninguno. Estas soluciones ofrecen una vía rápida hacia las funcionalidades que necesitan hoy día las empresas.


RESUMEN Y CONCLUSIONESEl cambio hacia productos inteligentes y conectados supone un desafío para las empresas de desarrollo, sobre todo debido a la creciente complejidad en los ámbitos de diseño. Los métodos tradicionales tienen dificultades para proporcionar el nivel necesario de visibilidad y colaboración entre equipos. Como consecuencia, se crean prototipos que tardan en realizarse, son costosos y se repiten.

Un enfoque progresivo mitiga estos riesgos e introduce una sola fuente autorizada en forma de gemelo digital. En este sentido, las soluciones de PLM son esenciales. Permiten a las organizaciones realizar el seguimiento y gestionar el hilo digital de sus equipos de ingeniería y departamentos funcionales.

En resumen:

• Para desarrollar productos inteligentes y conectados, las organizaciones deben abandonar las prácticas de desarrollo tradicionales y adoptar un enfoque progresivo.

• Un gemelo digital es un elemento clave del enfoque progresivo. Ayuda a equipos heterogéneos a obtener no solo una visibilidad de los requisitos de los demás, sino también una visión holística del diseño del producto en evolución.

• Las soluciones de PLM permiten a las organizaciones realizar el seguimiento y gestionar el hilo digital con facilidad, pero este proceso puede tardar años en desarrollarse e implementarse.

• Las soluciones de SaaS PLM proporcionan acceso rápido para afrontar las necesidades inmediatas. Los usuarios utilizan sus navegadores sin apenas soporte de IT. Estas soluciones ofrecen autonomía a los diseñadores e ingenieros de una organización.


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