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Instrucciones de trabajo basadas en modelos: herramienta de IA de Dirac

BuildOS de Dirac utiliza inteligencia artificial (lA) para automatizar la generación de instrucciones de trabajo basadas en ensamblajes CAD.

Tuvimos una charla con el CEO de Dirac, Filip Aronshtein, para aprender más sobre las soluciones de ingeniería a los problemas de ingeniería, que solo han sido posibles recientemente gracias a los avances en IA.

La brecha entre el diseño y la fabricación

¿Cuál es el problema principal que has identificado?

Los ingenieros mecánicos a menudo no están muy familiarizados con la realidad de las instalaciones de fabricación. Hay muchos aspectos del mundo real que nunca llegan a incorporarse al proceso de diseño. Aunque la mayoría de los ingenieros mecánicos son expertos en CAD, no viven las consecuencias de esos diseños en la planta de producción.

Por lo tanto, hay muchos aspectos críticos del contexto real de la fabricación, como los espacios libres, el orden de montaje, la ergonomía y las limitaciones de las herramientas, que nunca se tienen en cuenta en el proceso de diseño.

Entre el diseño y la ejecución se encuentra la planificación. Por desgracia, ese mundo es sorprendentemente estático. Cuando se produce un cambio en el diseño, a menudo se necesitan semanas o meses para que ese contexto se propague al taller. Este retraso amplifica significativamente los costes, los retrasos y los riesgos. 

¿Por qué se tarda tanto en aplicar los cambios de diseño en la planta de producción?

Porque las instrucciones de trabajo siguen elaborándose como en los años 90. 

Los ingenieros de fabricación calculan manualmente el orden de montaje, comprueban los espacios libres, intentan asegurarse de que realmente se puede montar, toman cientos de capturas de pantalla y lo unen todo en enormes documentos de PowerPoint o Word. Todo esto lleva semanas, o incluso meses.

Ahora cambia dos piezas de un conjunto de 5000 piezas y volverás al punto de partida: volver a hacer capturas de pantalla, revalidar el contexto y esperar que nada se rompa en las fases posteriores. Con las constantes iteraciones de ingeniería, estás rediseñando las instrucciones de trabajo, que son la unidad atómica fundamental de la fábrica.

¿Cuál es tu toque personal en todo esto?

Mi formación es en ingeniería eléctrica y robótica. Empecé mi carrera en Northrop Grumman Trabajando en sistemas de radar. Cuando se quedaron sin trabajo de ingeniería eléctrica que asignarme, me dieron trabajo de ingeniería mecánica. Cuando se quedaron sin trabajo de ingeniería mecánica que asignarme, me dieron  trabajo de técnico.

Hice el montaje y las pruebas y pude ver lo ridículamente arcaica que era toda la infraestructura en el ámbito de la fabricación, incluso en una empresa muy avanzada en el ámbito de la ingeniería. Quería hacer algo al respecto.

¿Quién es el mayor perdedor en la actualidad?

Todos.

Los ingenieros mecánicos no saben que su diseño no es realmente ensamblable ni fabricable. Los ingenieros de fabricación dedican el 50 % de su jornada a crear presentaciones de PowerPoint en lugar de mejorar los procesos. Los operarios y técnicos trabajan con instrucciones obsoletas.

El verdadero perdedor es la empresa, ya que todo el mundo opera basándose en conocimientos tribales, y a menudo la gente se limita a hacer conjeturas y esperar lo mejor. Esto hace que los productos lleguen al mercado más tarde de lo que deberían.

BuildOS, la primera plataforma de instrucciones de trabajo basada en inteligencia artificial

¿Cuál es tu solución?

Hemos creado BuildOS, la primera plataforma basada en inteligencia artificial para la creación de instrucciones de trabajo. En lugar de tardar semanas o meses, un ingeniero de fabricación sube un ensamblaje CAD y BuildOS deriva automáticamente una secuencia de ensamblaje y genera instrucciones de trabajo interactivas, en 3D y animadas.

Si cambia la secuencia, las animaciones se actualizan automáticamente sobre la marcha. Si añade contexto adicional, como especificaciones de par, se asocia automáticamente con los componentes específicos. 

El 80-90 % del trabajo está automatizado. El 10-20 % restante se convierte en conocimiento tribal capturado que está estructurado, es reutilizable y se conserva de forma permanente en la organización.

El equipo de montaje debe estar equipado con tabletas para comprobar las animaciones.

Cualquier dispositivo con pantalla y navegador: tabletas, monitores, teléfonos, etc. BuildOS es nativo de la web. 

Sin embargo, también podemos exportar las instrucciones a un archivo PDF, Word o PowerPoint si desea imprimirlas en papel. Pero a menudo vemos en la práctica que los clientes que comienzan con el conjunto de instrucciones en papel instalan rápidamente los monitores en su taller. 

En realidad, somos una justificación para que las empresas modernicen por fin la infraestructura de sus fábricas e inviertan en monitores o pantallas para sus plantas de producción.

¿Cómo funciona la retención del conocimiento tribal?

Bajo el capó, hemos creado una infraestructura de reconocimiento geométrico determinista y una tecnología de simulación. Esto nos permite reconocer subconjuntos comunes en todas las compilaciones, reconocer componentes cada vez que reaparecen y aprovechar el trabajo previo realizado en el software.

Cada instrucción de trabajo adicional tiene un efecto acumulativo en la rapidez con la que podrás moverte la próxima vez.

No se trata solo de automatización. Es una capa de inteligencia de producción acumulativa.

¿El software reconoce problemas de diseño como interferencias?

Por supuesto. Una característica fundamental es nuestro verificador de espacio libre para el diseño de la fabricabilidad. Señala los casos en los que no hay espacio libre para insertar una pieza.

¿Cuál es el papel de la IA en todo esto?

Bajo el capó se encuentran la geometría computacional, la simulación física y la heurística basada en la mecánica. Hemos descubierto una forma de crear una IA que sea determinista.

Muchos de los temores que tienen los equipos de ingeniería y fabricación en torno a la IA es que es probabilística y puede tener alucinaciones. Lo que hemos creado es un sistema que es determinista en su esencia, lo que permite automatizar de forma muy agresiva sin preocuparse por las alucinaciones.

Su sitio web habla sobre la fabricación basada en modelos. ¿Podría explicarlo?

Durante los últimos 15-20 años, en el ámbito de la ingeniería, el impulso hacia la ingeniería basada en modelos llevó a todo el mundo a pasar de los planos en papel al CAD en 3D. La fabricación nunca llegó a ponerse al día.

Cerramos ese ciclo. A través de líneas, estaciones e instalaciones, BuildOS aporta un contexto completo basado en modelos, que incluye información sobre piezas, funciones, restricciones, etc., a la planificación y ejecución de la producción.

¿Cuál es el papel de los seres humanos en el proceso?

Consideramos BuildOS como una herramienta poderosa y un multiplicador de fuerzas para las personas involucradas en el proceso, no como un sustituto. 

Los seres humanos siguen tomando las decisiones. Seguimos queriendo que las personas lo revisen y manipulen la estructura. Hay tantas opciones diferentes para el montaje. Los seres humanos suelen tener mucho más contexto para tomar la decisión correcta en estos casos.

Lo que hacemos es eliminar el trabajo pesado y amplificar su impacto. Es un multiplicador de fuerzas para las personas que realmente entienden cómo se construyen las cosas.

Reducción del tiempo en más del 90 % para los clientes

¿Cuándo se fundó y quiénes son sus clientes?

Nos lanzamos en abril de 2025. Tenemos muchos clientes de pago en Estados Unidos, Europa y Australia. 

Trabajamos con empresas de los sectores aeroespacial y de defensa, automovilístico, agrícola y de maquinaria de construcción, marítimo y de maquinaria industrial compleja. Básicamente, si construyes conjuntos complejos, somos lo que necesitas.

¿Con empresas de qué tamaño trabajas?

Damos soporte a todo tipo de empresas, desde las más grandes, con cientos de miles o millones de referencias, hasta los equipos más pequeños y los fabricantes medianos, con solo un puñado de empleados y 20 referencias. 

Cuantas más referencias, mejor, porque nos convertimos en una banda elástica que abarca todas las variantes y la gestión de configuraciones que usted tiene a gran escala para la planificación de la producción. Cuanto más grande es la empresa, mayor es nuestro impacto.

¿Qué tamaños de montaje puede manejar?

Somos útiles a partir de unas 20 piezas y podemos ampliarse fácilmente a decenas de miles de piezas.

Por ejemplo, uno de los fabricantes de equipos originales del sector automovilístico con el que trabajamos introdujo en nuestra plataforma un conjunto completo de montaje de automóviles de alta gama con 50 000 piezas. También trabajamos con empresas que fabrican submarinos y barcos.

Todo ese espectro está dentro del alcance.

¿Cómo le fue con el coche?

Bueno. De verdad, muy bien, sinceramente. 

Normalmente hay muchas personas diferentes involucradas en ese proceso. Cuando empezaron a utilizar nuestra herramienta, podían haber tenido a una sola persona haciendo todas esas cosas. Esto supuso un cambio en la forma en que la empresa concebía sus métodos de trabajo.

BuildOS no es solo una herramienta incremental que permite a las personas trabajar más rápido. Es una plataforma que permite a los fabricantes replantearse desde cero la forma en que planifican su producción.

¿Qué beneficios están obteniendo realmente los clientes?

Mejora considerable en la calidad de vida. Hemos observado una reducción de entre el 90 % y el 95 % en el tiempo necesario para redactar una instrucción de trabajo. Detectan los problemas antes, sus instrucciones de trabajo tienen mejor aspecto y sus trabajos son más dinámicos.

En términos más generales, permiten comercializar los productos más rápidamente. Si se puede aumentar la velocidad de iteración, se pueden realizar más ciclos. Eso aumenta su ritmo de innovación.

¿Cómo reacciona la gente cuando ve la plataforma por primera vez?

Al principio, lo que ofrecemos parece mágico, por lo que la gente se muestra escéptica, como es natural. En los primeros minutos, les mostramos el proceso con sus propios archivos CAD y todo ese escepticismo se desvanece.

Los ingenieros más veteranos suelen ser los más escépticos al principio. Luego se convierten en nuestros mayores defensores porque ven lo revolucionario que es esto para sus equipos. Los llamamos «escépticos invertibles».

¿Alguna historia interesante que destaque?

El director de operaciones de Anduril mencionó que una de las principales ventajas de Dirac es que ayudamos a acelerar sus ventas. Esto ocurre especialmente con nuestros clientes del sector aeroespacial y de defensa, que nos utilizan como argumento principal para que los gobiernos les compren sus sistemas.

Cuando nuestros clientes reciben la visita de sus propios clientes para evaluarles, somos una capacidad fundamental que muestran para demostrar lo avanzadas que son sus instalaciones de producción.

Para los proveedores, BuildOS se utiliza para ganar licitaciones. Se convierte en una señal de excelencia operativa. 

Se aceptan todos los formatos CAD.

¿Cuál es su modelo de precios?

Vendemos suscripciones empresariales anuales, normalmente con un alcance a nivel de fábrica o de programa, en lugar de a usuarios individuales.

El precio depende de tres factores: el número de centros de producción o programas cubiertos, los módulos implementados (como la automatización de las instrucciones de trabajo, la propagación de cambios o el diseño de la fábrica) y la escala de ingeniería y el volumen de producción que se soporta.

Los módulos de ingeniería se basan en suscripciones; el acceso de los operadores suele ser para toda la planta, ya que el valor proviene de la adopción a nivel de planta. Los clientes más grandes suelen empezar con 1-3 sitios y se expanden rápidamente a medida que el valor se multiplica en toda la empresa.

¿Qué formatos de archivo e integraciones admite?

Aceptamos todos los formatos de archivo CAD nativos. Por lo tanto, puede utilizar nuestros servicios sin ningún problema.

También colaboramos con todas las grandes empresas de CAD, como Siemens y PTC, para integrarnos con sus PLM, como Teamcenter y otros.

¿Qué hay de la seguridad y el cumplimiento normativo?

Cumplimos con la normativa ITAR y, si es necesario, podemos alojarnos en la infraestructura en la nube de una empresa. La seguridad es fundamental para nuestros clientes y nosotros nos adaptamos a sus necesidades.

Orquestación de la producción

¿Cuál es tu hoja de ruta para la expansión?

Nuestra visión es ser el sistema de registro nativo de IA para la coordinación de la producción. El componente de instrucciones de trabajo es nuestro primer módulo. 

Nos estamos expandiendo a otros flujos de trabajo, como los ingenieros industriales responsables de los centros de trabajo, el equilibrio de líneas y el diseño de líneas, la automatización de las instrucciones de mantenimiento y reparación (MRO), las instrucciones de calidad/inspección, la automatización de las instrucciones de fabricación, etc. Básicamente, queremos abordar los flujos de trabajo críticos que hoy en día no están bien atendidos por PLM, ERP o MES, especialmente en lo que se refiere a la automatización de la gestión de los cambios en la producción.

¿Qué más hay de interesante en el ámbito de la IA para la ingeniería mecánica?

Creo que hay oportunidades muy interesantes en el ámbito de los accesorios y los utillajes que la IA puede ayudar a acelerar. He oído hablar y he visto algunos trabajos prometedores, aunque no creo que estén disponibles todavía. En Dirac, nos estamos orientando hacia el uso de la IA para automatizar la gestión del cambio para los fabricantes empresariales.

La IA en los flujos de trabajo de cotización ha tenido mucho éxito. Xometry ha sido un buen ejemplo en este sentido.

También creo que empresas como nTop, que se dedican al diseño generativo de componentes basados en parámetros modificables, serán muy interesantes, especialmente en la fase de diseño conceptual.

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