Modelado de Procesos de Ingeniería Colaborativa para su aplicación con herramientas PLM avanzadas orientado al despliegue de experiencias con entornos Industriales 4.0

Abstract

[ES] El presente Trabajo Final de Máster se enmarca en el contexto de las directrices de los paradigmas de la industria 4.0 y de la necesidad de gestionar la gran cantidad de información generada en todo el ciclo de vida de un producto. El trabajo tiene como objetivo principal establecer un modelo para la gestión de proyectos de ingeniería industrial en entornos de ingeniería colaborativa y validar su implementación en un sistema PLM industrial de última generación a la vez que se testea la propia plataforma PLM. Para poder alcanzar este objetivo principal, en primer lugar se analizan los fundamentos y el estado del arte de la ingeniería colaborativa. A continuación, se realiza un estudio y caracterización de las plataformas actuales para la Gestión del Ciclo de Vida del Producto (Product Lifecycle Management, PLM) y se efectúa una comparativa de las 10 mejores soluciones PLM en el campo de la ingeniería industrial. Con esta información se establece un modelo marco de proceso de diseño y desarrollo de producto con fases, etapas, actividades, flujos de información y personas involucradas en los proyectos. Tras definir el modelo se realiza la implantación y se analiza cómo gestionar este tipo de proyectos en una nueva plataforma orientada a la colaboración y a la gestión del ciclo de vida del producto. Para ejemplificar la metodología propuesta se lleva a cabo un caso de estudio con el diseño de un volante para un vehículo comercial. En este caso práctico se ejecuta el proyecto de ingeniería verificando el uso de la plataforma y la integración del modelo de ciclo de vida propuesto. El alcance del proyecto comprende las siguientes actividades: ¿ Definir y Planificar el proceso de diseño y desarrollo del producto ¿ Implementar el modelo y gestionar el proyecto con la herramienta PLM industrial ¿ Diseñar el producto, elaborar planos y generar un análisis estructural ¿ Validar el funcionamiento del proceso de ingeniería colaborativa en la plataforma Finalmente, se realiza un presupuesto del coste de la implantación de la plataforma PLM industrial considerando el contexto del caso de estudio y todas las actividades de ingeniería de gestión.

[EN] The present Final Master's Thesis is based on the context of the guidelines of the industry 4.0 paradigms and the need to manage the large amount of information generated throughout the life cycle of a product. The main objective of the work is to establish a model for the management of industrial engineering projects in collaborative engineering environments and validate its implementation in a state-of-the-art industrial PLM system while testing the PLM platform itself. In order to achieve this main objective, first, an analysis of the fundamentals and the state of the art is carried out in proposals for collaborative engineering. Next, a study and characterization of the current platforms for the Product Lifecycle Management (PLM) is carried out and a comparison of the 10 best PLM solutions in the field of industrial engineering is made. With this information, a framework model of product design and development process is established with phases, stages, activities, information flows and people involved in the projects. After defining the model, the implementation is made and it is analyzed how to manage this type of projects in a new platform oriented to collaboration and to the management of the life cycle of the product. To illustrate the proposed methodology, a case study is carry out with the design of a steering wheel for a commercial vehicle. In this practice case, the engineering project is executed, verifying the use of the platform and the integration of the proposed life cycle model. The scope of the project includes the following activities: ¿ To define and to plan the product design and development process ¿ To implement the model and manage the project with the industrial PLM tool ¿ To design the product, prepare plans and generate a structural analysis ¿ To validate the functioning of the collaborative engineering process on the platform Finally, a budget is made of the cost of the implementation of the industrial PLM platform considering the context of the case study and all engineering management activities.