Cómo acortar la simulación de flujos de producción de días a un solo clic

Democratización del gemelo digital

La historia de Michelin está inseparablemente unida a la movilidad y la innovación desde hace más de 130 años. A día de hoy, la empresa, con sede en Clermont-Ferrand (Francia), influye en el desarrollo de la movilidad en todo el mundo. Con esta experiencia, Michelin aborda los retos actuales y se aventura en nuevos y revolucionarios campos empresariales surgidos al calor de las nuevas tecnologías y la sostenibilidad.

Uso del gemelo digital para aumentar la eficiencia

La competencia internacional y los plazos cada vez más cortos hacen que sea más importante ser eficiente desde la primera idea hasta la producción en serie. Por eso Michelin ha recurrido a Plant Simulation de Siemens Digital Industries Software, dentro del portfolio de Tecnomatix® para crear un gemelo digital de sus instalaciones de fabricación con intención de probar virtualmente los cambios y optimizar los procesos antes de implantarlos, además de reaccionar más rápidamente a la demanda de cambios o a los riesgos para la producción.

Esto puede suponer un ahorro inmenso para toda la empresa. Naturalmente, el ahorro de recursos repercute en la sostenibilidad, otra parte crucial de la agenda de futuro de Michelin, que se refleja en el lema «Fabricamos el futuro», introducido como parte de la estrategia «Todo sostenible» para 2030. Esta estrategia, conocida como «Michelin en movimiento», pretende garantizar que la empresa pueda crecer de forma sostenible equilibrando los aspectos ecológicos, sociales y económicos.

Adopción del gemelo digital

El gemelo digital de Plant Simulation tiene un impacto de gran alcance en Michelin, tanto interna como externamente. A pesar de su importancia, podría haber seguido siendo una caja negra para muchos empleados, accesible solo a unos pocos.

Thierry Chenevier y Aude Nursimiloo conocen bien esta cuestión. Chenevier es uno de los expertos en transformación digital de la cadena de suministro de Michelin. Junto con su colega Nursimiloo, responsable del proyecto de fabricación de gemelos digitales, se han encontrado con reservas y prejuicios muy a menudo. Puesto que los usuarios finales no estaban familiarizados con el gemelo digital, fue un reto para la empresa adoptarlo.

«Así estábamos en 2022», recuerda Chenevier. «Disponíamos de un excelente modelo de simulación de nuestra fabricación, pero por desgracia no teníamos un acceso amplio por parte de los usuarios, cosa que queríamos cambiar. Michelin emplea a más de 130 000 personas en todo el mundo, de las que unas 80 000 trabajan en producción. Contamos con 86 centros de producción, de los cuales aproximadamente la mitad fabrican productos finales. Los modelos de simulación que utilizamos son específicos para estos centros de fabricación de productos finales».

«Teníamos intención de crear una experiencia de simulación con un solo clic que pudiera responder a preguntas como: "¿Cómo reacciona la capacidad de producción si cambio tal o cual parámetro?". Queríamos que los responsables in situ de estas cuestiones plantearan esas preguntas. Se trata de ingenieros industriales o de planificadores y jefes de producción. Pero la realidad en aquel momento era que teníamos que ajustar 65 tablas para una nueva simulación, lo que llevaba al menos tres semanas preparar la introducción de los datos.
Además, la simulación no era accesible a todo el mundo. Todo se ejecutaba en el PC del analista de datos. Además, tampoco contábamos con una interfaz fácil de usar para el usuario no especializado».

Desarrollo del gemelo digital

En 2018, Michelin comenzó a trabajar con el gemelo digital de Plant Simulation para la fabricación. Esta fase generó un primer modelo de simulación para un centro de producción en Italia. Michelin contó con el apoyo de Inoprod, socio de Siemens, y probó la fiabilidad de esta tecnología, así como otros posibles usos. En 2021, ampliaron esta práctica a otras cuatro instalaciones de producción, acelerando las simulaciones y representando escenarios de aplicación. La tercera fase está en marcha desde 2023, y consiste en una arquitectura más profesional del gemelo digital y en superar las barreras a la automatización y ofrecer una mejor experiencia al usuario final. A partir de 2024, cinco centros más al año empezarán a utilizar el gemelo digital de Plant Simulation. Esta fase final se centra en la formación, la automatización, la aceleración del modelo de simulación, la simplificación y la expansión masiva.

Un punto de inflexión

«Plant Simulation ofrece una base verdaderamente fiable y detallada para la innovación y el progreso», afirma Chenevier. «Aportará un valor añadido a nuestro personal de fabricación con acceso al software. Confiamos en conseguirlo en nuestra tercera fase de desarrollo con la aplicación Optimize My Plant de Mendix. Optimize My Plant es un entorno de software low-code integrado en Plant Simulation, que supuso un verdadero cambio para nosotros en cuanto a la experiencia del usuario».

Plant Simulation y la plataforma low-code Mendix™ forman parte de Siemens Xcelerator, la plataforma empresarial de software, hardware y servicios.

Optimize My Plant gana cada vez más aceptación

Hay varios ejemplos de la creciente aceptación de Optimize My Plant, una aplicación centrada en el usuario. En un taller de curado, transferir el plan de producción a una programación es todo un reto, debido a la gran cantidad de variedades de prensa y a los flujos de trabajo entrelazados. Crearlo manualmente llevó entre cuatro horas y dos días y, en algunos casos, una semana entera. Hoy esto es posible con un solo clic en una cómoda vista general. Así se podría automatizar y acelerar la introducción de datos complejos.

Aunque en el pasado los usuarios clave de las plantas podían tardar semanas en crear nuevos escenarios en Plant Simulation, Michelin ha creado escenarios predefinidos con la aplicación que cualquier responsable puede recorrer en un santiamén. La aplicación muestra el impacto de cambiar un parámetro de un escenario en los indicadores clave de rendimiento (KPIs). Si el usuario final quiere profundizar en el análisis de los KPIs, puede recuperar los detalles de los escenarios respectivos. Muestra la evolución de las cifras de producción, los niveles de existencias, la posible escasez de existencias y mucho más.

Sigue siendo complejo crear un conjunto de datos, pero mucho menos gracias a la optimización de la generación de datos complejos, la automatización de la preparación de datos y la separación de funciones. Los usuarios clave gestionan la complejidad de calibrar periódicamente un nuevo conjunto de datos completo, mientras que los usuarios finales comparan escenarios y comprenden el comportamiento del flujo.

Casos de éxito de varias plantas

Además, la creciente difusión de Plant Simulation en otras plantas pone de manifiesto lo crucial que es el software para el éxito de la empresa. Michelin también comunica estos éxitos para aumentar aún más la aceptación del gemelo digital y avanzar en la democratización de la simulación en toda la empresa. Nurisimiloo cita varios casos de uso:

«En China, el problema estribaba en que había dos sistemas automatizados de almacenamiento y recuperación en el norte y en el sur. Uno de los almacenes alcanzó su capacidad de carga, mientras que el otro aún tenía espacio de sobra. Utilizar Plant Simulation nos permitió crear un equilibrio entre ellos».

«En Italia, se utilizó Plant Simulation al inicio de un proyecto para implantar una nueva máquina. La cuestión era si se podía suprimir una o incluso dos de las máquinas existentes y cómo afectarían estos escenarios al flujo de material. El uso de Plant Simulation lo hizo posible».

«Una planta polaca se preguntaba cómo cumplir mejor el plan de producción y evitar aperturas innecesarias de las prensas para ahorrar energía. Quieren utilizar Plant Simulation para poder conseguir una utilización óptima de la prensa, con el consiguiente ahorro de energía».

«Los responsables de mantenimiento de una planta italiana querían saber cuál era la mejor forma de distribuir el trabajo. ¿Era mejor programarlo en un día concreto de la semana o repartir el trabajo en muchas franjas horarias pequeñas para minimizar el impacto en la capacidad de producción? Utilizar Plant Simulation también proporcionó una respuesta fiable en este caso».

«Para aumentar la capacidad de producción, Plant Simulation también se está utilizando para resolver otro tipo de optimización del tiempo en una planta de Polonia: Actualmente están optimizando la distribución del plan de producción de curado en las prensas en función del tiempo de curado».

Expansión de la tecnología de simulación

Dadas todas estas experiencias positivas, Chenevier es optimista en cuanto a la consecución de los ambiciosos objetivos de la empresa: «Con Plant Simulation y Optimize My Plant como interfaz intuitiva para nuestros usuarios finales, hemos hecho realidad la arquitectura que imaginábamos. Lo probamos en cinco proyectos piloto y todos ellos reforzaron nuestra confianza. Es prometedor para el desarrollo futuro. Además, conseguimos convencer a nuestro personal del valor de la simulación dinámica de fabricación para todos los ámbitos de nuestra producción industrial».

«A corto plazo, creemos que los proyectos actuales y todo lo relacionado con la optimización se beneficiarán de ello. A largo plazo, esperamos conseguir una expansión a gran escala de la simulación de fabricación en todos los ámbitos con recuperación de datos en tiempo real. Con Plant Simulation estamos desarrollando nuestra idea de una experiencia de usuario fluida. Estamos ampliando nuestras funcionalidades conjuntas a todos los niveles en torno a esta nueva herramienta de productividad. Simultáneamente, también estamos ampliando nuestros esfuerzos para conseguir una utilización generalizada de Plant Simulation mediante este modelo».

«Para 2027, lo habremos implantado en quince plantas más. Mientras tanto, estamos recopilando más casos de uso y publicándolos para aumentar el interés y el entendimiento de las ventajas de poner la simulación de fabricación a disposición de todas las partes relevantes de nuestra empresa».