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Sistema de apoyo a la toma de decisiones basado en simulación para la producción del JSF (Lockheed Martin)

  • Aerospace & Defense

El desafío

Problema/Objetivo

Lockheed Martin se adjudicó el contrato para el ensamblaje final del F-35 Joint Strike Fighter, un caza de quinta generación disponible en tres variantes para las Fuerzas Aéreas de EE.UU. (despegue y aterrizaje convencional, CTOL), el USMC (despegue corto y aterrizaje vertical, STOVL) y la Marina de EE.UU. (basado en portaaviones, CV). El F-35 se construirá inicialmente en el marco de una serie de contratos LRIP (Low Rate Initial Production), en los que el número de aviones casi se duplica con cada nuevo contrato. Durante la fase de producción LRIP, Lockheed Martin pasará de una producción de tres aviones al mes a aproximadamente un avión cada dos días. Es imperativo que durante este período de transición, y en plena producción, que la variabilidad y los retrasos que interrumpen el rendimiento de la programación de la producción se mitiguen para cumplir con las fechas de entrega contratadas.

Financiación

Inversión de Navy ManTech: 409.000 dólares

Solución

En este proyecto, se desarrolló un sistema de apoyo a la toma de decisiones (DSS) y se integró con el modelo de producción empresarial (EPM) desarrollado por Lockheed Martin. El objetivo general del DSS era proporcionar a los responsables de la toma de decisiones acceso a los datos relevantes del sistema de producción y a las variables de decisión para modificar los programas de producción. Además, el DSS ejecuta el EPM junto con una rutina de optimización para ayudar a los responsables de la toma de decisiones a la hora de optimizar los valores de las variables de decisión. Por último, el DSS produce vistas de los resultados pertinentes del modelo en forma de cuadros, gráficos y tablas.

Impacto en la empresa

Logros/Rentabilidad

La simulación de eventos discretos es una potente herramienta para modelar y analizar sistemas de producción con el fin de mejorar el rendimiento y el coste unitario. Sin embargo, la capacidad para realizar rápidamente análisis hipotéticos y generar programas de producción de forma semiautomática es limitada debido al alto nivel de interacción manual que requiere el software de simulación.

En este proyecto se desarrolló el Sistema de Apoyo a las Decisiones Basado en la Simulación (SBDSS) como interfaz inteligente para el software de simulación con el objetivo de aumentar el número de análisis que podían generarse. El SBDSS se integró con el Modelo de Producción Empresarial (EPM), un modelo detallado de simulación de eventos discretos construido dentro del software de simulación Simio y utilizado para simular los requisitos de recursos en apoyo de futuros calendarios / cambios de calendario. El SBDSS permite cargar los datos actuales de producción del F-35 y las fechas de entrega de los aviones. A continuación, ejercita de forma iterativa e inteligente el modelo de simulación EPM subyacente para crear planes de recursos de producción viables y eficientes. La herramienta proporciona salidas gráficas al analista y a los responsables de la toma de decisiones, lo que les permite generar y evaluar eficazmente los planes de producción.

Aplicación y transferencia de tecnología:

El SBDSS, integrado con EPM, se desarrolló y demostró con éxito en Lockheed Martin Ft. Worth. La transición del software SBDSS se realizó inicialmente en el FY12Q3 y en versiones posteriores hasta el FY13Q4. La herramienta SBDSS se ha instalado y se está utilizando para demostrar un cambio de paradigma entre la planificación de recursos y la programación en LMAC: la planificación de recursos basada en la simulación puede producirse de forma rápida y proactiva para mitigar las interrupciones de programación.

La implantación de la herramienta y del paradigma general de programación está prevista para el cuarto trimestre del año fiscal, beneficiando inicialmente al programa JSF y extendiéndose potencialmente a otras unidades de negocio de Lockheed Martin.

Beneficios esperados e impacto en el combatiente:

  • Permite realizar análisis "hipotéticos" para mejorar la planificación, lo que reducirá el número y la duración de los retrasos en la producción.
  • El SBDSS facilita técnicas avanzadas de planificación: planes de mitigación de riesgos, planes de optimización de la producción, planes de mejora de la programación.