Estimad@s Clientes y/o amantes del LEAN:
En varios escritos anteriores, he insistido en la necesidad
de dominar el Proceso clave de Negocio de Industrialización de Nuevos
Productos/Servicios como arma estratégica no solo para evitar la
deslocalización hacia países de bajo coste de fabricación, sino como la mejora
forma de luchar contra la competencia
Ver, por ejemplo, la siguiente entrada de mi blog:
Esta Excelencia en el Proceso de Industrialización la
englobaría dentro de la estrategia que sugerimos desde DIT para llegar a ser
una LEAN ENTERPRISE:
Merece la pena subrayar el mensaje profundo ( sacado también
de la experiencia de TOYOTA ) que subyace en la diapositiva anterior:
Se multiplican los beneficios de una buena Industrialización
si antes hemos conseguido que el Proceso de Fabricación sea flexible y fiable,
y tenemos cero retrasos en el Proceso de Gestión de Pedidos
Siguiendo la estela de esos escritos, vamos a detallar un
caso de éxito en la implantación de la excelencia LEAN en sus Procesos de
Industrialización: CAF
La descripción de este caso está sacada del documento:
“Los
sistemas PLM en el Diseño e Industrialización de producto y su contribución a
la mejora de la competitividad industrial en España”
Este estudio ha sido generado para el EOI por Manolo
Betegón, gran especialista en estos temas, que colabora asiduamente con DIT en
los Proyectos en que es necesario unir de forma armónica el LEAN con los
Sistemas de Información
Respecto
a su uso, adjunto lo que dice el EOI en la primera página:
Usted puede usar, copiar y difundir este documento o
parte del mismo siempre y cuando se mencione su origen, no se use de forma
comercial y no se modifique su licencia
Nota. En caso de que estéis interesados en la totalidad de
este estudio del EOI, por favor, comunicádmelo por e-mail
5.2.2 Antecedentes
A finales de la década de los años 80 CAF acomete un
profundo proceso de reorganización y modernización con el objeto de evitar que
se vuelvan a repetir situaciones como las vividas en esos años (1982-1986),
como consecuencia de la caída de pedidos en el mercado nacional (cancelación
del plan general de ferrocarriles español) y la escasa presencia en los
mercados de exportación. Uno de los pilares básicos del plan de modernización
era:
§ Potenciar
e incrementar su capacidad de diseño y desarrollo para conseguir disponer de
una gama completa de producto con tecnología propia (hasta la fecha gran parte
del material fabricado por CAF no era tecnología propia) en el menor plazo de
tiempo posible.
La consecución de este objetivo se consideraba un elemento
fundamental para que CAF pudiera:
§
Mejorar de forma sustancial su
posicionamiento en los mercados internacionales tanto en países desarrollados
como en países emergentes.
§
Posicionarse en el mercado nacional
para poder competir en los futuros contratos que se realizarían para modernizar
la red de ferrocarriles españoles (cercanías, regionales, alta velocidad) y la
red de metropolitanos de distintas ciudades españolas (Madrid, Barcelona,
etc.).
Para poder alcanzar este objetivo, lo que hoy denominamos
sistemas PLM han jugado un papel vital, que ha permitido que en la actualidad
CAF sea un referente en el sector, al disponer de una amplia gama de producto
totalmente propia y una capacidad de desarrollo que le permite abordar de forma
simultanea múltiples proyectos con plazos de desarrollo muy
competitivos.
Para entender los pasos que CAF ha realizado en el ámbito
del desarrollo de producto, y que luego describiremos, se deberá tener en
cuenta que los procesos para el diseño y desarrollo de un tren deben dar
respuesta a problemáticas muy complejas como:
§
Producto muy complejo donde se
deben integrar múltiples sistemas y tecnologías con gran número de puntos de
interferencia entre ellas. Además normalmente no es factible realizar
prototipos (el prototipo es el primer tipo de coche a fabricar) que permitan
verificar con anticipación los diseños realizados.
§
La necesidad de tener que coordinar e
integrar en los proyectos de desarrollo a múltiples equipos humanos de carácter
multidisciplinar, tanto propios como externos. Además las cargas de trabajo
de los proyectos de desarrollo de un tren son muy elevadas.
§
Las dificultades para estandarizar el
producto lo que da lugar a que gran parte de los sistemas y tecnologías a
utilizar deban diseñarse o adaptarse en cada proyecto.
§
La reducción de los plazos de entrega
globales de los proyectos lo que convierte a las áreas de desarrollo en
potenciales cuellos de botella de los proyectos.
§
Normas y homologaciones especificas por
país y/o proyecto.
5.2.3 Evolución y principales hitos
El camino que ha recorrido CAF desde los años 80 hasta hoy
día y que le ha permitido conseguir alcanzar los objetivos planteados ha tenido
unos hitos concretos que respondían a las problemáticas anteriormente
descritas:
La maqueta digital
El primer hito que encontramos en el camino que vamos a
describir es la maqueta digital que hoy en día sigue jugando un papel
fundamental en el proceso de desarrollo de producto utilizado por CAF.
El problema que se quería abordar en ese momento, derivado
de la gran complejidad de un tren como consecuencia del número de sistemas y
tecnologías que integra, eran el elevado número de modificaciones que se producían
cuando se realizaba el primer montaje de los componentes diseñados, ya que, el
diseño en 2D (en aquellos momentos prácticamente todo el diseño se realizaba
con sistemas 2D) no permitía validar de forma sencilla las interferencias entre
componentes y sistemas de forma previa a su montaje físico. El volumen de horas
de reproceso generadas por esta problemática era elevado y debían reducirse
para disminuir tanto plazos como costes del proceso de desarrollo e
industrialización.
Por ello en la segunda parte de la década de los 80 se
decide realizar un proceso de selección de un sistema CAD 3D como base para la
creación de maquetas digitales que permitiesen validar las interfaces entre
sistemas de forma previa a su montaje físico. Inicialmente y por restricciones
tecnológicas, que obligaban a trabajar solo con partes del coche, este objetivo
solo se pudo conseguir de forma parcial, porque los sistemas CAD 3D (todos los
existentes en el mercado en aquellas fechas) y las plataformas hardware
utilizadas no eran capaces de manejar de forma simultanea los volúmenes de
información necesarios para obtener la maqueta digital de un coche completo.
Además todavía no existían aplicaciones específicas para el diseño de tuberías
muy necesarias para facilitar el análisis de interfaces en un tipo de producto
como los coches y locomotoras de ferrocarril.
En cualquier caso todo el trabajo realizado y la generación
de maquetas digitales parciales permitió:
- Disminuir
las horas imputadas por errores en los planos de montaje
- Disminuir
el número de planos a generar
En la actualidad todos los productos diseñados y
desarrollados por CAF disponen de sus correspondientes maquetas digitales,
habiéndose llegado a disponer de maquetas de tamaño real (desarrollada en
colaboración con la universidad de Zaragoza) para validar el interiorismo de
los productos desarrollados.
El árbol de producto
El siguiente hito que encontramos en el camino es el árbol
de producto y que al igual que la maqueta digital también sigue jugando un
papel fundamental en los procesos de desarrollo de producto de CAF.
En este caso el problema al que se quería dar respuesta era
la estandarización de los procesos de desarrollo, dado el elevado número de
recursos tanto internos como externos que participan en dicho
proceso.
Para ello en el año 1992 se empiezan a dar los primeros
pasos para el desarrollo de una base de datos de ingeniería que se consideraba
el elemento imprescindible para estandarizar los procesos de diseño y
desarrollo de producto. Durante el desarrollo, inicialmente a medida de esta base
de datos de ingeniería, y las pruebas realizadas para determinar cómo debía
realizarse su integración con el diseño gráfico que se estaba desarrollando en
el CAD 3D, se llega a la conclusión de que es necesario modificar la operativa
del proceso de diseño que inicialmente se pensaba utilizar por otro modo de
trabajar:
Operativa inicial
La operativa que inicialmente se estaba utilizando implicaba
empezar a trabajar modelando los componentes, piezas y ensamblajes del producto
en 3D para después generar las estructuras de diseño (podrían considerarse
arboles de producto) asociadas a los modelos 3D y que son las que quedarían
almacenadas en la base de datos de ingeniería.
Nueva operativa
La nueva operativa consistía en trabajar de forma
prácticamente inversa, es decir, partir de árboles de producto predefinidos
en la base de datos de ingeniería donde se identifican todos los
componentes, piezas y ensamblajes del producto (coche, bogie, etc.) antes de
ser dibujados en 3D. Cuando hay que realizar el diseño de un coche se parte del
árbol de producto de ese tipo de coche y se particulariza de forma que se pueda
determinar que componentes y piezas pueden ser reutilizados y cuáles deben ser
diseñados y modelados en 3D. Esta nueva metodología de trabajo permitía
estandarizar los procesos de desarrollo, ya que, todos los equipos de
trabajo utilizaban un mismo modelo de producto (árbol de producto) para
diseñar, independientemente de que los componentes, piezas y ensamblajes que la
componían no hubieran sido modelados todavía en 3D.
Los años 1995 a 1997 se emplean en la realización de un
piloto para probar el funcionamiento de esta metodología de trabajo utilizando
como producto a diseñar y desarrollar un bogie.
Este método de trabajo que integra una base de datos con los
sistemas CAD 3D es en realidad el origen de los sistemas que hoy denominamos PDM
(Product Data Management) y por tanto una vez comprobada
la validez de la metodología propuesta, CAF decide realizar la selección del
software PDM de mercado a utilizar, porque es en ese momento, cuando están
apareciendo las primeras aplicaciones de ese tipo. En principio se adopta como
sistema PDM (aunque en realidad solo era un gestor de datos de ingeniería) la
aplicación desarrollada por el suministrador del CAD 3D utilizado por CAF
(CATIA) para la gestión de datos del software 3D (Catia Data Management).
Durante los años 1998 y 1999 se realizan desarrollos a medida sobre el CDM para
dotarlo de aquellas funcionalidades tipo PDM de las que no disponía.
En el año 2000 se adquiere la primera versión del sistema
PDM que se utiliza en la actualidad (ENOVIA) y se realiza la migración a
dicho sistema de todas las aplicaciones estándar y desarrolladas a medida que
se estaban utilizando hasta ese momento.
En la actualidad los sistemas PDM y su integración con los
sistemas de diseño 3D son la base fundamental de los procesos de desarrollo de
CAF que sigue manteniendo como metodología de trabajo la utilización de los árboles
de producto que están definidos en el PDM (base de datos de ingeniería).
La gestión colaborativa y la ampliación de
funcionalidades
Lo que podríamos considerar el último hito que encontramos
en el camino es la gestión colaborativa y la ampliación funcional de los
sistemas que ya estaban implantados y que representan la situación actual
de los procesos de diseño y desarrollo de producto de CAF.
Una vez definida la metodología idónea para los procesos de
desarrollo de producto y disponer de los sistemas adecuados para su gestión,
CAF necesitaba poder incrementar de forma sustancial su capacidad de desarrollo
y ello implicaba la necesidad de integrar en sus procesos de desarrollo a
recursos externos y por tanto poder utilizar de forma exhaustiva la gestión
colaborativa además de incrementar las capacidades de los sistemas que se
estaban utilizando en esos momentos (año 2000).
Por ello a partir del año 2000 se trabaja en la ampliación
funcional de los sistemas implantados hasta la fecha, conforme los
desarrolladores de dichos sistemas, van lanzando al mercado nuevas versiones.
Todo el trabajo realizado desde el año 2000 hasta la fecha se puede resumir en
que en la actualidad CAF pueda:
§
Disponer de sistemas CAD 3D capaces de manejar
maquetas digitales de coches completos gracias a la evolución de los sistemas y
al incremento de las capacidades de proceso de las plataformas hardware
utilizadas.
§
Disponer de todos los tipos de CAD 3D necesarios
para el diseño de un coche. Es decir CAD mecánico, eléctrico, de tuberías, y
que son necesarios para diseñar las maquetas digitales.
§
Disponer de bibliotecas de productos comerciales
con sus modelos 3D. La utilización de estas bibliotecas facilita la
reutilización de componentes al disponer de facilidades para realizar búsquedas
y disminuye las cargas de trabajo (ya están hechos los modelos 3D).
§
Disponer de forma integrada con los sistemas CAD
3D de sistemas CAM para la programación de las máquinas de control numérico
involucradas en los procesos productivos, así como disponer de otras
funcionalidades necesarias para optimizar la fabricación de piezas y utillajes.
§
Disponer de forma integrada con los sistemas CAD
3D de sistemas CAE para la realización de análisis y simulaciones del
comportamiento de las piezas y subconjuntos diseñados a distintos factores.
§
Disponer de un entorno único de desarrollo que
permite trabajar bajo metodologías de desarrollo colaborativo tanto a los
equipos internos como a los equipos externos involucrados en la ejecución de
los proyectos de desarrollo.
§
Disponer de una infraestructura tecnológica
(redes y comunicaciones) que permite que se pueda trabajar sobre un único
entorno de desarrollo sin que la ubicación física sea un condicionante.
§
Disponer de toda la información de producto en
una única base de datos incluyendo no solo los datos de ingeniería sino toda
aquella información relevante para su desarrollo, industrialización y posterior
mantenimiento (especificaciones técnicas, cálculos, requisitos, documentos,
etc.). Ello permite garantizar que la información siempre estará actualizada en
sus últimas versiones.
§
Disponer de un control de la configuración de
producto que garantiza que en la base de datos de ingeniería se dispone de la
última versión de producto incluyendo los cambios realizados en los ciclos de
mantenimiento (siempre que sean responsabilidad de CAF).
§
Disponer de herramientas mediante las cuales se
han automatizado los procesos de desarrollo de producto (Business Process
Management) lo que ha permitido reducir plazos de desarrollo y mejorar
sustancialmente la gestión de cambios de ingeniería.
§
Disponer de herramientas de visualización de
producto ligeras (visores) que han facilitado la eliminación de papel y
disponer de información actualizada del producto prácticamente en tiempo
real.
Ahora podemos concluir que el camino que acabamos de
describir ha permitido que CAF haya dado respuesta a los retos que se
plantearon en esa área hace dos décadas y que podemos resumir en:
§ Haber
conseguido incrementar la capacidad de desarrollo de nuevos proyectos y
tecnologías de forma flexible al poder utilizar metodologías de
trabajo de ingeniería colaborativa y simultanea que han permitido la
integración tanto de equipos propios como de equipos de terceros.
§ Haber
reducido los plazos y costes de desarrollo mejorando sustancialmente su
posición competitiva frente a otras compañías del sector.
5.2.4 Siguientes pasos
Pero este camino, como es lógico, no ha llegado a su punto
final y en la actualidad se sigue trabajando en la implantación de nuevas
funcionalidades que deben dar respuesta a requerimientos que todavía se
considera que no están adecuadamente cubiertos o a requerimientos derivados de
la evolución de los mercados o a requerimientos derivados de los nuevos
enfoques que se están analizando para mejorar todavía más las capacidades en el
diseño y desarrollo de nuevos productos. Entre otros podemos destacar la
necesidad de desarrollar o implantar nuevas funcionalidades para:
§ La
gestión de requisitos que debido a la complejidad creciente de los procesos
de homologación de producto, debido de una parte a la complejidad cada vez
mayor del producto y de otra parte a que cada país tiene normativas distintas,
está produciendo incrementos importantes en los plazos y costes de desarrollo.
§ El
control de la evolución de la configuración de producto que permita no solo
asegurar que estamos utilizando la última versión de un producto, si no poder
trazar cuáles han sido los cambios que se han producido desde su diseño, bien
por modificaciones del diseño, bien por modificaciones realizadas durante la
fabricación o mantenimiento del producto.
§ La
modularización de producto para poder dar respuesta a un mercado que
demanda productos con mayor nivel de personalización en plazos cada más cortos
y con costes cada vez más ajustados.
Aunque en la actualidad CAF cuenta con procesos y sistemas
para el diseño y desarrollo de producto que se pueden considerar un referente
en el entorno industrial español, continúa con su mejora y ampliación, como se
ha descrito con anterioridad, para dar respuesta a los nuevos retos que
presenta el sector donde desarrolla su actividad.
5.2.5 Conclusiones
De las opiniones recogidas durante las conversaciones
mantenidas con los directivos de CAF se puede afirmar, que no hubiera sido
posible alcanzar las metas que se había planteado la compañía en el ámbito del
diseño y desarrollo de producto, sin la utilización de los sistemas que se han
descrito a lo largo de este apartado.
De dichas conversaciones también se han podido extraer las
siguientes conclusiones que explican su éxito en la consecución de los
objetivos estratégicos para el diseño y desarrollo de producto que se marcaron
hace dos décadas:
a)
El apoyo de la Dirección General a las
propuestas realizadas en aquel momento por la Dirección de Ingeniería para
acometer el proceso que ha permitido que CAF sea hoy día un referente en la
utilización de sistemas PLM.
b)
Ser visionarios al definir y utilizar
procesos y metodologías de trabajo sin esperar a que los sistemas necesarios
para su gestión estuvieran desarrollados a nivel comercial. De hecho en más de
una ocasión fue necesario desarrollar a medida funcionalidades que
posteriormente fueron incorporadas a las aplicaciones comerciales.
c)
Considerar un objetivo estratégico de la
compañía la potenciación de las actividades de diseño y desarrollo de
producto para conseguir desarrollar una gama de producto con tecnología propia
que diese respuesta a la demanda del sector ferroviario y metropolitano.
d)
Dedicar los recursos humanos y materiales
necesarios para realizar los distintos proyectos que han permitido disponer
en la actualidad de los sistemas PLM descritos. En este punto se consideró
fundamental, además de contar con las inversiones económicas necesarias
(software, hardware, etc.), disponer de los recursos humanos necesarios para la
ejecución de los distintos proyectos.
e)
La formación como factor fundamental para
la gestión del cambio, demostrando que con los nuevos procesos y sistemas
se facilitaba el trabajo y la consecución de resultados.
f)
La innovación en el diseño de producto
enfocada en la aplicación de técnicas de modularización que permitan reducir
tanto los plazos de desarrollo como los costes de producto.
Que disfrutéis cada hora del fin de semana
Un cordial saludo
Alvaro Ballesteros
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