La transformación digital de la industria ha estado en curso durante años, a medida que más empresas digitalizan equipos heredados a través de conexiones de red, emplean computación en la nube y de borde para el análisis de datos y conocimientos, y compran equipos nuevos con mayores capacidades de interoperabilidad y conectividad. Gran parte de esta actividad se realiza con objetivos específicos en mente, como menos tiempo de inactividad, reducciones de costos operativos, mayores tasas de rendimiento y mayor capacidad de fabricación.
Dado que estas aplicaciones de destino de las tecnologías digitales son las más familiares para los fabricantes, lograr la fabricación digital de extremo a extremo puede parecer una meta lejana para muchos.
Para demostrar que la digitalización completa de los procesos de fabricación, desde la planificación y el diseño hasta la producción de la pieza final con retroalimentación para la mejora continua, no es una idea lejana, sino un objetivo que se puede lograr con las tecnologías actuales, Siemens demostró cada paso de su Xcelerator, portafolio de software en IMTS 2022.
Utilizando como ejemplo la creación de un nuevo y liviano componente de articulación de rueda para el vehículo todoterreno eléctrico eRod, Rahul Garg, director de soluciones de maquinaria industrial de Siemens Digital Industries Software, guió a los visitantes a través de cada paso de cómo se puede usar Xcelerator para diseñar, probar y crear un producto o componente.
El portafolio de Xcelerator incluye NX para fabricación, que incorpora programación de inspección NX CAD (diseño asistido por computadora), NX CAM (fabricación asistida por computadora) y CMM (máquina de medición por coordenadas). Los fabricantes pueden conectar los pasos de fabricación aditivos y sustractivos en este software, lo que permite el uso de un solo sistema para programar modelos 3D complejos, como el muñón de la rueda eRod de peso ligero. Obtenga información sobre el trabajo de Siemens con Nvidia para crear el metaverso industrial.
Comenzando el proceso
Garg dijo que el primer paso es crear un escaneo 3D de la pieza original. Luego, ese escaneo se incluye en las herramientas de diseño de Xcelerator. La inteligencia artificial en el software de diseño evalúa el escaneo de la pieza original. Según las especificaciones ingresadas en el software que delinean lo que se requiere de la pieza, el software determinará qué cambios se deben realizar en la pieza para optimizar su diseño y lograr el objetivo final deseado.
“En unos minutos, pasará por todas las diferentes permutaciones y combinaciones de todo el diseño”, explicó Garg. “Luego analizará la capacidad de fabricación de la pieza recién diseñada. Para optimizar realmente todo el proceso de fabricación, el software analiza todas las estructuras de soporte que se necesitarán para fabricar esa pieza.
Todo eso se hace dentro de un entorno digital integrado, desde el escaneo hasta el diseño, las optimizaciones de topología y las simulaciones, para ver cómo se fabricará la pieza y qué recursos se necesitarán para fabricar esa pieza”. Los conocimientos de manufactura de circuito cerrado proporcionados por Xcelerator permiten a los usuarios ver cómo se fabricará la pieza y trae esa información al proceso de planificación para optimizar aún más el proceso antes de que comience la producción real.
Gemelo digital
Otro componente clave de Xcelerator es su capacidad de gemelo digital. En la demostración en IMTS, Carson Huber, ingeniero de aplicaciones avanzadas de Siemens, explicó que el gemelo digital utilizado en esta demostración es una réplica exacta del mecanizado sustractivo utilizado para fabricar la pieza en el taller.
“Este gemelo digital en realidad está siendo impulsado por el código de la máquina”, dijo Huber. “Incluso si usa código heredado, puede usarlo para impulsar este gemelo digital”.
El proceso digital completo proporcionado por Xcelerator permite la optimización integral de la pieza y el proceso de producción porque el mundo digital es un entorno de fabricación de costo cero que se utiliza para probar diseños y procesos de fabricación antes de la implementación en el mundo real, dijo Garg. “En este mundo digital, podemos romper la pieza, podemos romper la máquina, podemos romper las herramientas y no nos cuesta nada. Podemos verificar todo antes de llevarlo a la máquina física, y todo se hace en un entorno integrado para garantizar que no haya pérdida de datos y que no haya problemas posibles en las transiciones [entre un entorno de software y otro]”.
SaaS y Sustentabilidad
Para algunos fabricantes, incluso después de ver estos procesos digitales completos presentados paso a paso, la transición a la fabricación digital de extremo a extremo aún puede parecer una meta lejana. Para abordar eso, Siemens ha hecho que Xcelerator esté disponible a través de software como servicio (SaaS) a través de su oferta Xcelerator-as-a-Service (XaaS). Siemens ha hecho esto para que el software sea más accesible desde el punto de vista de los costos para las pequeñas y medianas empresas. SaaS descarga los factores de instalación, mantenimiento y actualización de software a Siemens, problemas que la mayoría de los fabricantes más pequeños no son capaces de soportar de manera eficiente por sí mismos.
Ampliando aún más las capacidades de la cartera de Xcelerator, Siemens acaba de anunciar que está colaborando con sustamize GmbH para crear el nuevo software Teamcenter Carbon Footprint Calculator. Este software brindará acceso a los datos de emisiones de CO2 más actualizados para materiales y energías, lo que permitirá a los fabricantes medir, simular, reducir y rastrear la huella de carbono de sus productos al principio de la fase de desarrollo. Según Siemens, esto les permitirá a diferentes departamentos medir, optimizar y gestionar las huellas de carbono en cada nivel de la cadena de valor del producto.
