Diseño de un Gemelo Digital en la Asignación y Programación de Trabajos de Bajo Volumen y Alta Mezcla para Lograr la Personalización Masiva
Autores: Sit, Sheron K. H.; Lee, Carman K. M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
La creciente demanda de los consumidores por productos únicos ha hecho que la personalización y la customización sean esenciales en la fabricación. Este cambio hacia una producción de bajo volumen y alta variedad (LVHM) desafía los paradigmas tradicionales y crea dificultades para las pequeñas y medianas empresas (PYMES). La Industria 5.0 enfatiza la importancia de los trabajadores humanos y la sostenibilidad social para adaptarse a estos cambios. Este estudio presenta un diseño de gemelo digital adaptado para la producción LVHM, centrándose en la colaboración entre la experiencia humana y las tecnologías avanzadas. El sistema de optimización de producción basado en gemelos digitales (DTPOS) utiliza un modelo de optimización basado en simulación inteligente (ISOM) para equilibrar la productividad y la sostenibilidad social mediante la optimización de la asignación de trabajos y la programación. El modelo de gemelo digital fomenta una relación simbiótica entre los trabajadores humanos y el proceso de producción, promoviendo la excelencia operativa y la sostenibilidad social a través de la innovación local y el crecimiento económico. Se realizó un estudio de caso en el contexto de un ensamblaje de placas de circuito impreso (PCBA) utilizando tecnología de montaje superficial para validar la eficacia y el rendimiento del modelo de gemelo digital. El DTPOS propuesto mejoró significativamente los indicadores de rendimiento de los pedidos pequeños, reduciendo el tiempo promedio de procesamiento de pedidos de 19 días a 9.59 días, una mejora del 52.63%. El tiempo promedio de entrega de pedidos pequeños fue de 19.47 días, lo que indica una finalización oportuna. Estos hallazgos destacan la exitosa transformación de la producción en masa a la personalización en masa, permitiendo una utilización eficiente de la capacidad de producción y una mejor asignación y programación de trabajos. Al adoptar los principios de la Industria 5.0, el modelo de gemelo digital propuesto aborda los desafíos de la producción LVHM, fomentando un equilibrio sostenible entre la productividad, la experiencia humana y la responsabilidad social.
Descripción
La creciente demanda de los consumidores por productos únicos ha hecho que la personalización y la customización sean esenciales en la fabricación. Este cambio hacia una producción de bajo volumen y alta variedad (LVHM) desafía los paradigmas tradicionales y crea dificultades para las pequeñas y medianas empresas (PYMES). La Industria 5.0 enfatiza la importancia de los trabajadores humanos y la sostenibilidad social para adaptarse a estos cambios. Este estudio presenta un diseño de gemelo digital adaptado para la producción LVHM, centrándose en la colaboración entre la experiencia humana y las tecnologías avanzadas. El sistema de optimización de producción basado en gemelos digitales (DTPOS) utiliza un modelo de optimización basado en simulación inteligente (ISOM) para equilibrar la productividad y la sostenibilidad social mediante la optimización de la asignación de trabajos y la programación. El modelo de gemelo digital fomenta una relación simbiótica entre los trabajadores humanos y el proceso de producción, promoviendo la excelencia operativa y la sostenibilidad social a través de la innovación local y el crecimiento económico. Se realizó un estudio de caso en el contexto de un ensamblaje de placas de circuito impreso (PCBA) utilizando tecnología de montaje superficial para validar la eficacia y el rendimiento del modelo de gemelo digital. El DTPOS propuesto mejoró significativamente los indicadores de rendimiento de los pedidos pequeños, reduciendo el tiempo promedio de procesamiento de pedidos de 19 días a 9.59 días, una mejora del 52.63%. El tiempo promedio de entrega de pedidos pequeños fue de 19.47 días, lo que indica una finalización oportuna. Estos hallazgos destacan la exitosa transformación de la producción en masa a la personalización en masa, permitiendo una utilización eficiente de la capacidad de producción y una mejor asignación y programación de trabajos. Al adoptar los principios de la Industria 5.0, el modelo de gemelo digital propuesto aborda los desafíos de la producción LVHM, fomentando un equilibrio sostenible entre la productividad, la experiencia humana y la responsabilidad social.