Introducción al PLM – Parte 1
(Madrid, 9 de marzo 2015)
F. Romero
Área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación
Índice
1. La empresa integrada.
2. La gestión del ciclo de vida del producto (PLM).
3. Aplicaciones cPDm/PLM.
4. La interoperabilidad semántica basada en modelos de información.
5. La interoperabilidad semántica basada en ontologías
6. Los entornos de desarrollo de ontologías.
Índice
1. La empresa integrada
• La empresa de fabricación actual.
• La integración y el modelado de empresa.
• La integración de la empresa.
• Soluciones de integración.
2. La Gestión del ciclo de vida del producto (PLM) 3. Aplicaciones cPDm/PLM.
4. La interoperabilidad semántica basada en modelos de información.
5. La interoperabilidad semántica basada en ontologías.
6. Los entornos de desarrollo de ontologías.
Área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación
La empresa de fabricación actual
Los sistemas de fabricación han evolucionado, a lo largo de la historia, en base a cuatro requisitos principales, impuestos por la competición en los mercados y las necesidades de la sociedad:
– bajos precios,
– Personalización,
– Innovación,
– respeto al entorno,
induciendo tres necesidades comunes, que han tenido que considerar los diferentes paradigmas de producción:
– Productividad;
– Personalización;
– Agilidad.
Necesidades que han dado lugar a unas empresas, cada vez más complejas y dinámicas (redes colaborativas: VE, EE, etc.), que deben ser muy eficaces y eficientes para sobrevivir.
La empresa de fabricación actual
(ERP / MES)
(PDM /PLM)
En ese contexto surgió, a finales del siglo pasado, la Ing. de Empresa: cuerpo de conocimiento (nuevo), sustentado en principios y prácticas relacionadas con el análisis, diseño, implementación y operación de una empresa.
Una disciplina que se encarga, entre otras tareas, de:
– ingeniar (diseñar) una infraestructura de comunicación entre los entes de la empresa involucrados en su operación (p.e. personas, máquinas, ordenadores, etc.), que facilite su coordinación y cooperación. Objetivos de la integración de empresa (EI),
– construir y mantener una base de conocimiento de la empresa, facilitando su uso (eficiente), para dar soporte a las decisiones de integración y operación, objetivo del modelado de empresa (EM).
La Integración y el Modelado de Empresa
La Integración y el Modelado de Empresa
Principios de la integración de empresa basada en Modelos
Un Modelo de Empresa no sólo permite ver lo que ocurre en los negocios (qué, cómo, cuándo, dónde, quién y por qué se realizan las operaciones, transacciones, etc.) y qué herramientas se necesitan para hacerlo. Proporciona, también, una imagen integrada de la empresa, mediante un conjunto de modelos conceptuales que cubren diferentes perspectivas y que se construyen para obtener una foto comprensiva y coherente de la empresa.
Unos modelos que formalizan: a) los procesos de empresa, que van a ser integrados o controlados; b) los objetos que éstos utilizan, manipulan o procesan; c) la información a la que acceden o generan; d) los recursos requeridos (organización) para su ejecución, e) las responsabilidades y autorizaciones requeridas para su control y d) las motivaciones.
La Integración y el Modelado de Empresa
Pero para construir estos modelos es fundamental el uso de:
– métodos, técnicas y herramientas de modelado, probadas y estándar, necesarias para realizar la abstracción, representación y manipulación del modelo,
– modelos de referencia, generales o parciales, a poder ser normalizados.
La Integración y el Modelado de Empresa
La Integración y el Modelado de Empresa
El principal actor en la elaboración de normas en el área de la integración y el modelado de empresa es el ISO TC184 (Industrial Automation Systems and Integration) y en concreto:
– SC4 (Industrial Data), dedicado a la estandarización de información que puede ser compartida o intercambiada en el área de aplicaciones industriales y de fabricación.
– SC5 (Architectures, Comunications and Frameworks), dedicado estándares relativos al modelado de empresa.
Del SC4 destacan la ISO 10303 (STEP), la ISO 15531 (MANDATE) y la ISO 18629 (PSL).
La Integración y el Modelado de Empresa
¿Que es integrar?: la integración consiste en unir componentes para formar un todo sinérgico. Por ello, la integración tiene un componente muy organizacional, aunque el componente informático es muy relevante no es el fundamental.
Desde el punto de vista organizacional, la EI está comprometida con el objetivo de facilitar los flujos de la empresa (de materiales, de información y de control). Un objetivo que consigue conectando todas sus entidades, para mejorar la comunicación (intercambio de datos e información a nivel de sistema), la cooperación (interoperación a nivel de aplicación), y la coordinación (orquestación sincronizada de los pasos de proceso a nivel de negocio) y conseguir que la empresa se comporte como un todo integrado (Figura transp siguiente) .
La integración de empresa
La integración de empresa
Niveles de integración
EI /CIM
Evolución EI / CIM
3C’s
La integración que puede ser vertical (entre niveles) y/o horizontal y que puede ser de diferentes tipos: integración débil, integración fuerte e integración completa.
Una integración débil implica que los subsistemas/componentes que lo forman trabajan juntos en el sistema integrado pero que siguen teniendo existencia por si mismos. Un tipo de integración que se vincula con la Interoperabilidad.
Desde el punto de vista organizacional la interoperabilidad significa, a grandes rasgos, coexistencia, autonomía y contexto federado.
La integración de empresa
El Marco de Interoperabilidad Europea (EIF) define tres niveles básicos de interoperabilidad:
La integración de empresa
Los aspectos técnicos (sintácticos), tienen que ver con la comunicación y el intercambio de información entre las aplicaciones, p.e. traspasando mensajes (en modo síncrono o asíncrono) usando formatos neutros (p.e. XML) y protocolos de transferencia (p.e. HTTP/HTTPS, or SOAP over TCP/IP).
Los aspectos semánticos proporcionan a los sistemas una forma para interpretar el significado de los datos, información o conocimiento. La solución, construir: repositorios compartidos de metadatos, o modelos ontológicos.
La interoperabilidad organizacional es necesaria para coordinar los procesos por los que cooperan las diferentes entidades del negocio, definiendo los pasos y mensajes de sincronización y definiendo los mecanismos de coordinación y cooperación. La solución, utilizar: BPMS, Workflows, etc.
La integración de empresa
La integración de empresa
La empresa de fabricación.
Objeto de la Fabricación Integrada por Ordenador (CIM)
Área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación
Para Sheer la CIM contemplaba las áreas de la figura, a las que se le puede sumar la Oficina (administración) Asistida por Ordenador, y suponía:
• Organizar los datos de forma independiente de las aplicaciones.
• Unas cadenas de procesos consistentes.
• Unos bucles de
realimentación rápidos.
La integración de empresa
Una completa integración funcional (intra e inter-empresa) asegura que los procesos de negocio y de fabricación están unidos, usando una arquitectura común, para alcanzar un objetivo común. Para ello se deben integrar, a todos los niveles, diferentes tipos de:
– e-Tecnologías: telecomunicaciones, Internet/Intranet/Extranet, bases de datos, aplicaciones web;
– e-Aplicaciones: planificación de recursos de la empresa (ERP), sistemas de ejecución de la fabricación (MES), integración de la cadena de suministro (SCI), gestión de las relaciones con el cliente (CRM), gestión de las relaciones con los suministradores (SRM), gestión del ciclo de vida del producto (PLM);
– e-Servicios: e-suministro, e-ingeniería, e-marketing, e-reparación, e-factoría.
Soluciones de integración de empresa
Soluciones de integración de empresa
Soluciones de integración de empresa
Innovación y Marketing
Diseño y Definición de Producto
Fabricación
Mantenimiento y Soporte Planificación de la Cadena de
Suministro
Suministro y Fuentes Externas Planificación y Programación
Ejecución Cadena de Suministro
Eje de la Cadena de Suministro, Valor y CRM
Dominios ERP, CRM, SCM
Dominio PLM
Proceso de Integración
EjedelCiclodeVidadelProductoydelProceso
Diseño y Definición de Procesos
Índice
1. La empresa integrada
2. La Gestión del ciclo de vida del producto (PLM).
• El ciclo de vida del producto.
• La gestión del ciclo de vida del producto.
• Componentes de un sistema PLM.
• Tipos de aplicaciones PLM.
• Estándares de interoperabilidad
3. Aplicaciones cPDm/PLM.
4. La interoperabilidad semántica basada en modelos de información.
5. La interoperabilidad semántica basada en ontologías.
6. Los entornos de desarrollo de ontologías.
Área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación
Etapas:
El ciclo de vida del producto
Área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación
Contexto en el que se aplica:
– El problema de la situación actual, sobre todo en la Empresa Extendida (EE), es que la información del producto está dispersa entre diferentes actores.
La Gestión del ciclo de vida
del producto
Área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación
La Gestión del ciclo de vida
del producto
Área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación
– En la EE se utilizan equipos distribuidos, multidisciplinares y cooperativos, y para ello, fundamentalmente en lo que respec- ta al diseño (IPD, CE-interempresa), se requieren sistemas IT que faciliten la captura, representación, recuperación y
reutilización de conocimiento del producto. Por ello, el uso compartido, el intercambio y la gestión de datos del producto son la esencia del PLM.
Definiciones:
– La PLM es la estrategia de empresa para crear y sostener un entorno de conocimiento centrado en el producto, básica para aquellas organizaciones enfocadas en el producto.
La Gestión del ciclo de vida
del producto
Área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación
– Otra definición, complementaria, ve a la PLM como la
actividad de gestionar todos los productos de la compañía a lo largo de todo su ciclo de vida, de una forma mas efectiva y en entornos distribuidos. Una actividad que ayuda a las empresas a recuperar un control sobre sus productos (virtuales o
físicos), que muchas veces han perdido.
– PLM ayuda a:
» Realizar productos mejores y a comercializarlos más rápidamente.
» Reducir los costes.
» Maximizar el valor del producto en todo el ciclo de vida.
» Aumentar la transparencia sobre lo que ocurre en todo el ciclo.
» Resolver algunos problemas.
» Incrementar las oportunidades de mercado.
La Gestión del ciclo de vida
del producto
– Los tres elementos fundamentales son:
» Sistemas IT
• Herramientas (aplicaciones)
• Estándares de interoperabilidad
• Arquitecturas
» Procesos
• Actividades
• Organización
• Competencias
» Metodologías
• Técnicas
• Procedimientos
• Prácticas
Componentes de un sistema PLM
Clasificación general.
– En la empresa, relacionadas con la multitud de procesos descritos y técnicas/metodologías existentes, conviven muchas aplicaciones. Estas se pueden clasificar en cuatro grupos:
1. Aplicaciones de creación de productos y definición de procesos:
(Authoring): CAD/CAM/CAE, Prototipaje rápido, CAPP , CASE , etc.
2. Aplicaciones orientadas al cliente, que enlazan con sistemas CRM (Sist. para presentar catálogos a los clientes o para capturar necesidades, requerimientos, órdenes y reclamaciones)
3. Aplicaciones orientadas al suministrador, que enlazan con sistemas SCM.
4. Aplicaciones de funcionalidad general, integradas en lo que se denominan plataformas de Desarrollo del Producto Colaborativo (PDM, Groupware, KBE, etc.).
– Las tipo 2 y 3 están relacionadas con las ordenes de entrega.
Área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación
