4.sistemas de fabricacion flexible

SISTEMAS DE FABRICACIN FLEXIBLE

Robtica

UNIVERSIDAD POLITCNICA SALESIANASEDE GUAYAQUIL

Sistema de Fabricacin Flexible (FMS)

Grupo de mquinas-herramientas de control numrico enlazadas entre s mediante un sistema de transporte de piezas comn y un sistema de control centralizado.

Los FMS son una combinacin de componentes ya existentes: Mquinas-herramientas Sistema de transporte de

piezas Dispositivo de cambio de

piezas Sistema de control central

FLEXIBLE MANUFACTURING SYSTEMS


Caractersticas: Capacidad de realizar

distintas piezas o productos de forma simultnea.

Capacidad para variar la produccin de cada componente de forma inmediata dependiendo de la demanda.

Capacidad para mantener el proceso de fabricacin a pesar de daos en la maquinaria.


Aplicacin:

Un FMS es ideal en producciones de volumen y variedad medias.

Por este motivo, su campo de aplicacin se encuentra en la produccin por lotes.

Adems, el uso mayoritario de mquinas CNC conlleva, generalmente, a la produccin de partes y/o productos de similares caractersticas y geometras.


Tipos de Flexibilidad:

Flexibilidad de la maquinaria: Capacidad de adaptar una mquina a una gran variedad de tipos de producto.

Flexibilidad de la produccin: Variedad de tipos de partes que un sistema es capaz de producir.

Flexibilidad mixta: Habilidad de variar las tasas de produccin de los diferentes tipos de partes manteniendo inalterada la tasa de produccin total.

Flexibilidad de los productos: Facilidad de cambios en el diseo de un tipo de partes o introduccin al sistema de un tipo de partes completamente nuevo.

Flexibilidad de enrutamiento: Capacidad de producir partes iguales siguiendo diferentes rutas dentro del sistema.

Flexibilidad del volumen: Habilidad de producir en grandes o pequeas cantidades segn la necesidad del momento.

Flexibilidad de expansin: Facilidad de expansin del sistema en caso de querer aumentar las cantidades totales de produccin.


Beneficicios de los FMS

Elevada utilizacin de las mquinas.

Menor nmero de mquinas requeridas (gracias al aumento de la utilizacin).

Reduccin del espacio en fbrica requerido.

Rpida respuesta a cambios.

Reduccin del inventario necesario (consecuente reduccin del WIP).

Tiempos de fabricacin menores.

Menor mano de obra requerida, mayor rendimiento de sta.

Posibilidad de produccin desatendida.

Test de Flexibilidad

Test de variedad de partes: Puede el sistema procesar

diferentes tipos de piezas?

Test de cambio de programa: El sistema permite cambios en la

cantidad de produccin?

Test de recuperacin de errores: El sistema se recupera

satisfactoriamente de averas y la produccin no se encuentra totalmente interrumpida?

Test de partes nuevas: Es relativamente fcil introducir

nuevos productos en el circuito?

Control Numrico Computarizado (CNC)

C.N.C. se refiere al control numrico de mquinas, generalmente Mquinas deHerramientas. Normalmente este tipo de control se ejerce a travs de uncomputador y la mquina est diseada a fin de obedecer las instrucciones de unprograma dado.

Ventajas: Mayor precisin y mejor calidad

de productos.

Mayor uniformidad en los productos producidos.

Un operario puede operar varias mquinas a la vez.

Fcil procesamiento de productos de apariencia complicada.

Fcil administracin de la produccin e inventario lo cual permite la determinacin de objetivos o polticas de la empresa.

Control Numrico Computarizado (CNC)

Desventajas:

Alto costo de la maquinaria.

Falta de opciones o alternativasen caso de fallas.

Es necesario programar enforma correcta la seleccin delas herramientas de corte y lasecuencia de operacin para uneficiente funcionamiento.

Los costos de mantenimientoaumenta, ya que el sistema decontrol es ms complicado ysurge la necesidad de entrenaral personal de servicio yoperacin.

Sistemas de Fabricacin Flexible (FMS)

Clasificacin:

Nmero de mquinas

Celda de mquina sencilla (SMC 1 )

Celda de manufactura flexible (FMC 2,3)

Sistema de manufactura flexible (FMS4 )

Flexibilidad de mquinas

FMS dedicado

FMS de orden aleatorio


Celda de mquina sencilla (SMC - Single Machine Cell)

Sistema formado por una nica mquina CNC en combinacin con un sistema de carga y descarga de material.

Se detiene la produccin al sufrir averas.Fabricacin:

Lotes: nico tipo depiezas en un tamao delote preestablecido.

Flexible: Diferentestipos de piezas segntazas de produccin delproducto.


Celda de fabricacin Flexible (FMC - Flexible Manufacturing Cell )

Clula formada por dos o tresestacin de procesado (tpicamentemquinas CNC) interconectadaspor un sistema de transporte,alimentadas por un sistema decarga/descarga automtico ycontroladas por un sistemainformtico distribuido.


Sistema de fabricacin flexible (FMS - Flexible Manufacturing System)

Sistema idntico a un FMC pero formado por cuatro o ms estaciones deprocesado.

Suele incluir estaciones de inspeccionado y un sistema de control msavanzado(incluyendo monitorizacin).


FMS dedicado:

Diseado para producir unavariedad limitada de productosdiferentes pero en elevadacantidad.

FMS de orden aleatorio:

Sistema capaz de producir granvariedad de productos diferentespero con una tasa de produccininferior al FMS dedicado.

Requiere un sistema de controlms sofisticado.

FMS de Orden

Aleatorio

FMS Dedicado


Un FMS esta compuesto por diferentes estaciones independientes con una funcin claramente definida. Estas estaciones, en su conjunto, formarn el sistema de fabricacin:

Carga y descarga.

Estaciones de mecanizado.

Ensamblaje.

Inspeccin.

Almacenamiento


Carga y descarga.

En este punto se realiza laentrada de materia prima alsistema como tambin lasalida del producto finalprocesado.

Estaciones de mecanizado.

Uso de estaciones CNC(principalmente) para lamanipulacin del material.

En estas estaciones se llevan acabo procesos de fresado,perforacin, corte, etc.


Ensamblaje. Uso tpico de robots

industriales. Reemplazo deoperarios por un sistemaautomatizado.

Inspeccin. Monitorizacin y seguimiento

de los diferentes procesosque se llevan a cabo en elsistema.

Puede haber otros tipos deestaciones menos comunescomo lo seran estaciones delavado, paletizacin, sistemasde refrigeracin, etc.


Almacenaje y transporte Transporte independiente y

aleatorio de piezas entre estaciones.

Capacidad de transportar y almacenar de manera segura la gran variedad de productos que se procesan en un FMS.

Capacidad de almacenar una cantidad reducida de material en cada una de las estaciones. De esta manera se incrementa la utilizacin de las mquinas.

Conveniente acceso al sistema para la carga y descarga de material y/o piezas procesadas.

Compatibilidad con el sistema de control que controla el resto del sistema.


Configuracin de

Transporte y

Almacenamiento:

Distribucin en lnea.

Basada en una nica lnea de transferencia alrededor de la cual se sitan las estaciones de trabajo, que ejecutan los planes de proceso de cada tipo de pieza o producto. Distribucin en lnea de estaciones de trabajo.


Configuracin de Transporte y Almacenamiento:

Distribucin en bucle.

Compuesta por un sistema de carga y descarga. Este introduce las piezas en el proceso unidireccional hasta que vuelven a salir.

Contamos con un sistema secundario que evita que se obstaculice el bucle con total facilidad. Distribucin en bucle de estaciones de trabajo.


Configuracin de Transporte y Almacenamiento:

Distribucin en escalera.

Consiste en intercalar sub-bucles dentro de un bucle principal. Esta configuracin facilita el traslado de las piezas de una mquina a otra, as como la reduccin del tiempo necesario para realizar la operacin.

Minimiza la necesidad de un sistema anti-congestin. Distribucin en escalera de estaciones de trabajo.


Configuracin de Transporte y

Almacenamiento:

Distribucin en campo abierto.

Consiste en mltiples bucles y escalas. Este tipo de distribucin es, generalmente, apropiada para procesar una familia numerosa de productos.

La cantidad de tipos de mquinas diferentes se puede limitar, y se dirigen productos a aquellas estaciones que estn libres.

Distribucin en campo abierto de estaciones de trabajo.


Configuracin de

Transporte y

Almacenamiento:

Robot Central.

Consiste en una celda que usa

un brazo robot como sistema

de transporte. Se suelen utilizar al trabajar con partes cilndricas o discos.

Celda centrada en brazo robot.


Recursos Humanos

Todo sistema de produccin necesita cierta intervencin humana para funcionar de manera correcta

Carga de materia prima y/o piezas a procesar.

Descarga de piezas procesadas. Cambiar herramientas. Mantenimiento y reparacin de los

equipos y mquinas. Programacin de las mquinas de

control numrico. Programacin del sistema informtico

central. Supervisin del sistema en general.

Fabricacin de un Automvil

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