Electrolux implementa en todo el mundo una fábrica 3D y la planificación del flujo de materiales

Instalaciones de producción en todo el mundo

Electrolux AB, con sede en Estocolmo, Suecia, vende electrodomésticos para uso comercial o doméstico en 150 países. Con cerca de 58.000 empleados y 46 centros de producción, la empresa desarrolla y fabrica productos de varias marcas. Además de Electrolux, las marcas Grand Cuisine, AEG, Zanussi, Frigidaire y Westinghouse tienen una muy buena reputación.

En 1996, Daimler Benz adquirió la marca alemana AEG, junto a otras divisiones y localizaciones del grupo. Así fue cómo la fábrica en Rothenburg ob der Tauber, fundada en 1964, se convirtió en Electrolux, quien a día de hoy produce 600.000 hornos y 1.400.000 cocinas al año para el mercado europeo. «Le damos mucha importancia a la implementación en detalle de las características esenciales de producto para cada marca en desarrollo y producción», señala Bernd Ebert, director de ingeniería de fabricación global, preparación de alimentos, en Electrolux. Con sede en Rotemburgo, Ebert garantiza que todas las fábricas de aparatos de cocina de Electrolux utilicen procesos y sistemas uniformes.

Alta prioridad para la planificación de la fábrica virtual

Como parte de una estrategia de digitalización integral que abarca todas las áreas, la compañía sueca tiene 11 proyectos de fabricación digital. Ebert ha asumido toda la responsabilidad de dos proyectos internacionales con prioridad máxima. El objetivo es crear «gemelos digitales» de todos los centros de fabricación: En el proyecto de fabricación digital, se seleccionó y presentó una herramienta de planificación avanzada para la verificación temprana del diseño. El fin era desarrollar productos que fueran sencillos de producir y montar. Por ejemplo, las secuencias y movimientos de ensamble se planificarán y optimizarán en 3D para evitar colisiones. Su prerrequisito es el desarrollo de estructuras de fábricas tridimensionales, que es el foco de atención del segundo proyecto. Estas estructuras se crearán gracias a una herramienta de planificación estándar que puede simular tanto la planta como el flujo de materiales sobre una base de datos 2D para optimizar la capacidad y la eficiencia.

Plataforma global para la fabricación digital

La selección de software comenzó en 2010, cuando solo unos pocos tenían acceso al software de planificación de una fábrica en 3D. Un pequeño equipo de especialistas liderado por Ebert ha trabajado con el departamento de IT de la compañía en Estocolmo. En 2012, se implementó Teamcenter, de Siemens Digital Industries Software, como una plataforma de desarrollo de productos para la gestión de ciclo de vida del producto (PLM). El debate sobre la estrategia de Siemens resultó en una oferta para probar la versión inicial del software 3D Line Designer.

Siemens pudo utilizar los datos originales para demostrar el rendimiento del software en problemas reales. Más tarde, en 2016, Electrolux eligió Line Designer junto a las soluciones del portfolio de Tecnomatix®, incluyendo Simulación de Procesos. Las razones por las que se optó por esta herramienta fueron las ventajas de la integración de Teamcenter: «Podemos guardar todos los recursos creados con Line Designer como bibliotecas en Teamcenter, gestionarlas y hacerlas accesibles para todos los usuarios», explica Ebert. «De esta manera, mantenemos toda la infraestructura del software y del hardware incluyendo el material de formación. Asimismo, contribuimos a la hora de ampliar la experiencia en Teamcenter de usuarios ya existentes.» Los resultados esperados dieron lugar a una alianza entre el desarrollo de productos y una plataforma común e internacional para la planificación de la fábrica y la optimización del flujo de materiales.

Estrategia de implementación tras el proyecto piloto

En el proyecto piloto que tuvo lugar en Rotemburgo en 2016, los empelados recibieron formación por parte de Siemens y desarrollaron, entre otras cosas, una nueva línea de montaje en un ensamble automatizado con Line Designer.

Los estudios de ergonomía que se llevaron a cabo con Simulación de Procesos y con los tiempos de ciclo también se optimizaron con éxito gracias a las simulaciones. «Las soluciones de Tecnomatix y Teamcenter han demostrado que funcionan de la mejor manera posible», comenta Ebert como ingeniero de proyecto. «Al mismo tiempo, hemos obtenido una experiencia valiosa en cuanto a la implementación global».

El equipo principal ha formado a varios especialistas en cada una de las soluciones de software. Ahora pueden ofrecer consejo y soporte a los empleados de otros centros de producción. Las áreas del sistema que se han creado con Line Designer, como las cintas transportadoras o los ascensores, o incluso los modelos de transporte de materiales y otros dispositivos, pueden parametrizarse. «Al proporcionar modelos en 3D y escenarios en todo el mundo, nos hemos ahorrado muchísimo trabajo», indica Ebert. «Una vez que se ajustan los parámetros, se pueden reutilizar en cualquier parte del mundo. Esto nos acerca automáticamente a la anhelada estandarización de procesos y sistemas en las líneas de producto (cocinado, lavado, secado y refrigeración), así como a Estados Unidos, Sudamérica, Asia/Pacífico y Europa.»

«Basándonos en la experiencia que nos ha proporcionado el proyecto piloto, la implementación internacional se ha llevado a cabo en distintas etapas. Cada una de ellas incluye una formación intensiva y la familiarización de los empleados en cada localización», comenta Ebert. «Para poder asegurar algunos de nuestros grandes proyectos, hemos seleccionado cuatro centros con un mayor volumen de inversión.»

Proyecto Anderson, Carolina del Sur

Una única localización implica la construcción completa de una nueva fábrica de frigoríficos en Anderson, Carolina, donde se concentrará la producción de los mismos en el continente americano a mediados del 2019. Ahí, un mayor nivel de automatización podría significar un ahorro del 30 % en trabajo manual. Se han planificado muchos procesos con Tecnomatix para poder desarrollar un nuevo concepto de automatización, planificar la fábrica correctamente y asegurar toda la inversión.

Una de las áreas que más inversión de tiempo requiere es la planta que produce las paredes de las neveras. Todo lo que viene antes y después se basa en los tiempos de proceso de aquí. Para poder diseñar este cuello de botella de forma correcta y a la primera, el proceso se planificó y simuló como un flujo de una sola pieza. «Se tuvieron en cuenta muchos detalles, como por ejemplo los distintos materiales y modelos», comenta Ebert. «Dedicamos mucho tiempo a representarlo todo, pero al final valió la pena». Los resultados precisos de Plant Simulation eliminan la necesidad de grandes búferes. Tener una única cinta transportadora y un solo almacén para 5000 frigoríficos supone un ahorro de aproximadamente dos millones de dólares.

Después de la fabricación de las paredes, los procesos de ensamble se dividen en cuatro líneas. En esta fase, las rutas de los flujos de material se planificaron, simularon y optimizaron con todas las piezas que se habían comprado de las listas para los 30 modelos del diseño de producto modular que van desde el camión a las líneas de montaje. «Un trabajador de Siemens configura las bases de esas rutas. Mientras tanto, nuestro empleado mejora el flujo de material. Así alcanzamos nuestros objetivos de eficiencia», indica Ebert.

Con Simulación de Procesos, los empleados también han planificado las celdas del robot que se encargarían de procesos que antes se realizaban de manera manual. «Incluso cuando no se detallan del todo esas celdas, podemos decidir con exactitud si necesitamos un robot o tres», dice Ebert. La gran precisión de la planificación se trasmite a la gestión de los escenarios y vídeos en 3D.

«Una gran inversión requiere de mucha persuasión», afirma Ebert. «Con las posibilidades de visualización de Tecnomatix, puedo ver la gestión en cada fase de planificación, lo que hace que los procesos se puedan llevar a cabo. La tecnología 3D ayuda con la verificación de los conceptos de ensamble así como con la selección de proveedores para la soluciones de automatización. Asimismo, ofrece información que antes no tenía.»

El concepto de desarrollo en todo el mundo

Los primeros proyectos han demostrado que las herramientas de Tecnomatix y Teamcenter pueden utilizarse para resolver tareas y alcanzar objetivos. Sin embargo, los empleados utilizan varias herramientas con regularidad. «Necesitamos especialistas que puedan desempeñar nuevos cargos en nuestro equipo internacional», comenta Ebert. «Para lograr una buena estandarización, cada tema tiene que describirse de forma centralizada.» También hay algunos grandes proyectos pendientes en Europa.

«La fábrica es demasiado costosa para utilizarla como experimento», señala Ebert, haciendo referencia al doctor Hans-Jürgen Warnecke, un reconocido científico y antiguo presidente de Fraunhofer Gesellschaft en Alemania. «Para probar nuevos conceptos, hay herramientas de simulación eficientes que hacen que el tiempo de inactividad de la producción parezca superfluo.»