Unidad IIngeniería concurrente.

1.1.- Descripción y estructura de la ingeniería concurrente.1.2.- Metodología de la ingeniería concurrente.1.3.- Diseño para manufactura y ensamble.1.4.- Aplicación práctica y casos de estudio.

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Fuentes de Información:Introducción al proyecto de

Producción.Salvador Capuz Rizo

Editorial Alfaomega. (3)

Metodología del diseño industrial

Francisco Aguayo GonzálezEditorial Alfaomega. ()

Manual de diseño de producto para la manufactura.

James G. BrallaEd., Mc Graw Hill (tomo I )

Product design for manufacture and assembly.

Boothroyd G., Dewhurst P., Knight W.

Editorial Dekker Inc. ()

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Específicamente , el uso de agentes de software y lenguaje para el manejo de conocimiento pueden aportar una base confiable y flexible para el desarrollo de plataformas de ingeniería concurrente.

Aunque éste no es un concepto nuevo, ha recibido recientemente cierto empuje de tecnologías de la información (TIC) como el internet o algunas técnicas de inteligencia artificial.

1.- Ingeniería concurrente (IC).1.1.- Descripción y estructura de la ingeniería

concurrente (IC).IC es un enfoque para la manufactura que permite el

diseño y desarrollo simultáneo de productos, proceso y actividades de apoyo.

Competencia específica a desarrollar.Identificar en la filosofía de la ingeniería concurrente (IC) la forma de trabajo y las herramientas y métodos que utiliza.

Objetivo general del curso:El alumno obtendrá los conocimientos necesarios para el desarrollo de productos constatando la interrelación que existe entre las etapas de diseño y la manufactura para la satisfacción de los clientes en un tiempo determinado.

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CE mejora el enfoque secuencial de la producción tradicional mediante tres elementos principales: Una arquitectura computacional distribuida que permita la

sincronización, la programación óptima de tareas y el manejo adecuado de flujos de información.

El termino CE se ha venido usando desde 1986, cunado el Instituto para el Análisis de la Defensa de Estados Unidos lo describió en su reporte R-388.

Cuando se implementa exitosamente, los productos que se desarrollan con esta filosofía se fabrican de forma eficiente, entran al mercado rápidamente y son de calidad satisfactoria para los clientes.

Con la intención de que todos los desarrolladores consideren, desde el inicio del proyecto, todos los elementos del ciclo de vida del producto.

La ingeniería concurrente (CE por su siglas en ingles) se define como “un enfoque sistemático para el diseño paralelo e integrado de productos y los proceso relacionados, incluyendo manufactura y servicios de apoyo.

Esto es desde su concepción hasta su eliminación y reciclaje, incluyendo calidad, costos, planeación y requerimientos del usuario.

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Un conjunto de herramientas computacionales que permitan desarrollar prototipos a bajo costo, de forma óptima e inteligente.

Una representación unificada de toda la información de diseño y manufactura, de forma que pueda visualizarse e interpretarse desde diversas perspectivas.

Los grupos multidisciplinarios deseables para el desarrollar productos en paralelo según el enfoque de la CE poseen capacidades de decisión, responsabilidad y cierta libertad par manejar sus propios recursos.

Otros conceptos que distinguen a la CE del enfoque tradicional son el cambio en cultura organizacional, los equipos de trabajo multidisciplinarios y el énfasis en el manejo de rutas de información más que de jerarquías organizacionales.

Aun cuando en el enfoque secuencial es posible volver a las faces anteriores de desarrollo del producto, las tareas deben realizarse una a la vez. En cambio, el enfoque concurrente permite la realización simultanea de todas las tareas de desarrollo hasta la fabricación del prototipo.

La diferencia entre ambos enfoques puede apreciarse en la figura.

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Otras facultades que se les puede conceder, dependiendo de su conveniencia para proyectos específicos , son la comunicación y el aprendizaje.

El concepto de autonomía expresado en esta definición implica que , a diferencia de los programas convencionales, los agentes poseen intereses e iniciativa propios para acometer acciones sobre su ambiente.

Los agentes computacionales (o de software) pertenecen a una rama de la inteligencia artificial conocida como Inteligencia Artificial Distribuida, y aunque no exista una definición aceptada, se reconoce que éstos son programas que funcionan de forma autónoma o semiautónoma y que están en comunicación con otros agentes, humanos o computacionales.

Con equipos de personas de estas características es natural que el trabajo se realice a través de redes de cómputo utilizando entidades que posean cierta autonomía para representar a los distintos grupos y que sean capaces de comunicarse entre sí.

Además puede suceder que físicamente el personal se encuentre localizado en diferentes lugares, ciudades o países.

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Un formato común para el contenido de la información. El contenido de los mensajes mismos debe ser interpretable por todos los participantes.

1. Una ontología compartida. Esto es, los agentes deben tener una misma visión del mundo, o en términos coloquiales, un vocabulario compartido.

1.2.- Metodología de la ingeniería concurrente.No obstante , para lograr estas propiedades es necesario alcanzar primero un flujo efectivo de información entre los agentes participantes. Existen tres condiciones para ello:

Todas estas propiedades (autonomía, distribución geográfica, cooperación, aprendizaje y comunicación) hacen que los agentes de software sean ideales para el desarrollo de aplicaciones en CE.

Los agentes han demostrado ser una técnica útil para diseñar sistemas distribuidos y cooperativos en muchas actividades industriales y de servicios, incluyendo las telecomunicaciones, el control de tráfico aéreo, la administración de transporte, el cuidado médico y el entretenimiento.

2.- Un protocolo o lenguaje común. Esto es, todos los agentes deben ser capaces de comprender el lenguaje utilizado por los demás para intercambiar mensajes.

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También pueden ser vista como algo que debe ser inventado, definido, diseñado, construido, operado y puesto fuera de uso.

Las organizaciones básicas que ofrecen estos productos y servicios son las empresas y las administraciones en cuyo seno se desarrollan actividades para tal fin.

Esta no es una dificultad que haya surgido junto con CE. El intercambio de datos siempre ha sido un problema para la industria y ha producido diversas alternativas.

El objetivo último del mensaje de datos es hacer que la información adecuada esté a disposición del personal adecuado en el momento adecuado.

Además requieren trabajar con paquetes de software que a veces no son compatibles entre si, o pueden existir fases del proceso de desarrollo que no están completamente automatizados y requieren captura manual de datos.

1.3.- Diseño para manufactura y ensamble.Los grupos de desarrollo de productos

frecuentemente están integrados por personas que provienen de distintos contextos profesionales y no comparten el mismo vocabulario técnico.

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El grupo de investigación de ingeniería concurrente del ITSM-CERG(CERG-1999) en México ha desarrollado su trabajo entendiendo por ciclo de vida del producto todas las etapas por las que el producto pasa desde su concepción hasta su desecho o reutilización como se muestra en la figura 1.1.

Ingeniería del

producto

Planeación del

proceso

Planeación de la

producción

Especificaciones del

producto

Almacenamiento y

distribución

Control de

calidad

Producción

Ventas y Mercadotecnia

Proveedores

Compras

Uso del producto

Mantenimiento

Desecho

Reciclado/Remanufactura/Reuso

Requerimiento del mercado

Servicios

Figura 1.1.- Ciclo de vida del producto (fuente; [CERG-1999])

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De acuerdo con la evolución de ventas, (Kotler, 2000) divide el ciclo de vida económico de un producto en las siguientes etapas,; Introducción del producto, Crecimiento, Madurez, Declive o saturación (figura 1.2)

1.4.- Aplicación práctica y caso de estudio.(Riba, 2002) Pone de manifiesto que el ciclo de vida

de un proyecto, a diferencia de ciclo de vida de un producto, recorre todas sus etapas en el seno de una organización (o un conjunto de organizaciones que constituyen una cadena de suministro) por lo que suele existir una adecuada contabilización de los recursos asociados.

I nt roducción Crecimiento Madurez Declive

Ventas

Tiempo

Figura 1.2 .- Ciclo de vida de proyectos de f abr icación de producto (adaptada de Kotler, 2000)

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Punto muerto

Lanzamiento al mercado

Tiempo

R + D

Lanzamiento y f abr icación

Tiempo de recuperación de la inversión

Tiempo para el mercado

Tiempo de producción

Inve

rsió

n

Recu

per

ació

n de

la in

vers

ión

Bene

fici

os

Bene

fici

os d

e la

pro

duc

ción

Límite de retirada del mercado

Recu

rsos

acu

mul

ados

Figura 1.3.- Puntos clave en la evolución de los recursos para el ciclo de vida de un proyecto (adaptado de Riba, 2002)

2.- Punto muerto. En este punto se ha recuperado exactamente la inversión de lanzamiento, y los ingresos están a la par con los gastos del proyecto.

El manejo de los recursos asociados al ciclo de vida de un proyecto es similar al del ciclo de vida de un producto.

En la figura 1.3 se destaca claramente los siguientes puntos significativos; 1).- Lanzamiento al mercado. Es importante en el análisis de los recursos de un proyecto ya que comienza la amortizaciones de la inversión a través de los ingresos por comercialización de los productos (ventas – costos de fabricación).

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Punto muerto

Lanzamiento al mercado

Tiempo

R + D

Lanzamiento y f abr icación

Tiempo de recuperación de la inversión

Tiempo para el mercado

Tiempo de producción

Inve

rsió

n

Recu

per

ació

n de

la in

vers

ión

Bene

fici

os

Bene

fici

os d

e la

pro

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Límite de retirada del mercado

Recu

rsos

acu

mul

ados

Figura 1.3.- Puntos clave en la evolución de los recursos para el ciclo de vida de un proyecto (adaptado de Riba, 2002)

3.- Limite de retirada del mercado. Es el punto límite a partir del cual la rentabilidad de las nuevas unidades de producto fabricado se vuelven negativas a cuas de su pérdida de rentabilidad (generalmente, las empresas suelen decidir antes su retirada efectiva).

Entre el punto muerto y la retirada del producto se puede apreciar los beneficios del proyecto.