Introducción

La historial de los materiales y procesos de manufactura se debe tener en cuenta en aspectos importantes, uno es lo relacionado con los materiales y su procesamiento y la otra es como se organizaron estos sistemas de producción

Descubrimiento e invención de los materiales y procesos

La fundición de trabajo con martillo (forjar) y rectificado se remota a los 6000 años donde se fabricaban de armas mediante destrezas y oficios, los romanos con fábricas para producir armas, pergaminos, cerámica y vidrio, el proceso era trabajo manual.

Alrededor de 8000-3000 a. C. se desarrollaron procesos tales como tallar trabajar la madera, formar a mano y cocer vasijas de arcilla, pulir a piedra, hilar y tejer textiles y teñir la ropa.

Llamada la edad de bronce donde el cobre fue el primer metal que se extraía de yacimientos, lo que requería fundirlo. Se descubrió que la aleación de cobre con estaño producía un metal más fácil para trabajar (se podía fundir o martillar).

Las propiedades del acero ocasionaron que fuera sustituido el bronce dando paso a la edad de hierro que también se fundía necesitando más energía que la que requería el cobre, con el desarrollo de la técnica, lo herreros se dieron cuenta que los que contenían bajas cantidades de carbono si calentaban y después se enfriaban por inmersión, el material se volvía más duro, aunque más frágil. Donde se aprovechó en herramientas con bordes afilados como cuchillos y espadas.

Las maquinas como herramientas fueron inventadas durante la revolución industrial, pensadas principalmente para procesos de remoción de material tales como perforar, tornear, rectificar, fresar, perfilar y cepillar.

Los métodos de ensamble empleados en las culturas antiguas como sujetar con lianas y cuerdas, remachar y clavar, soldar, eran utilizados principalmente para hacer barcos, maquinaria, carruajes y carretas, muebles y prendas de ropa.

El uso de tornillos y tuercas como sujetadores, requirió la creación de máquinas herramientas capaces de cortar con exactitud las formas helicoidales que se requerían como el torno Maudsley para cortar tornillos.

En los años 1900 se empezó a desarrollar el proceso de soldadura autógena por fusión como técnica de ensamble.

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El caucho natural fue el primer polímero (excluyendo a la madera que es un polímero compuesto) que se usó en la manufactura. Como un gran avance en los procesos utilizados en polímeros estuvo el de vulcanización que le dio propiedades importantes al caucho. El desarrollo dio para la utilización de plásticos tales como el nitrato de celulosa la baquelita, el cloruro de polivinilo, el polietileno y el nailon. Utilizándose procesos de moldeo por inyección (basados en el vaciado por molde utilizado en los metales).

La era de la electrónica ha requerido un gran avance en los procesos de manufactura en cuanto a miniaturización, siendo necesario en algunos casos introducir millones de transistores extremadamente pequeños en placas de tan solo 12 mm de lados.

Desarrollo de sistemas de Manufactura.

Los sistemas de manufactura son las formas de organizar a las personas y equipos para llevar a cabo la producción eficiente. El principio de división de trabajo, busca dividir el trabajo total en tareas y hacer que los trabajadores se conviertan en especialistas en hacer una sola actividad.

La revolución industrial (1760-1830) marco el cambio entre una economía basada en agricultura y el oficio manual a una con base en la industria y la manufactura (en Inglaterra la potencia del vapor remplazo a la del agua, a la del viento y a la animal). Los inventos desarrollados durante la revolución industrial contribuyen bastante al desarrollo de la manufactura. Inventos como la máquina de vapor de watt. Maquinas herramienta comenzando con la perforadora. La hiladora con varios husillos, el telar mecánico para la industria textil.

Se crea tambien el sistema fabril que era la forma de organizar números grandes de trabajadores de producción con base en la división del trabajo.

En Estados unidos se inventa algo llamado piezas intercambiables o sistema americano de manufactura que buscaba producir los componentes de una pieza, dejando a un lado la producción artesanal que requería que cada pieza se hiciese por separado. El secreto era un conjunto de máquinas, refracciones y medidores especiales, para producir una serie de componentes específicos. Este método requirió de mucho desarrollo con el tiempo para poder establecerlo de manera eficiente. Siendo actualmente un requisito para la producción en masa.

Con el nombre de segunda revolución industrial a mediados del siglo XIX Se inventaron procesos para satisfacer la demanda de hierro y acero. De igual manera para productos de consumo como la máquina de coser, la bicicleta, el automóvil. Esta época se caracterizó por la producción en masa, movimiento de la admiración científica, líneas de ensamblado, y electrificación de fábricas.

El movimiento de administración científica buscaba planear y controlar el aumento de trabajadores. Con el estudio de movimientos que pretendía encontrar el mejor método para ejecutar una tarea dada, el estudio de tiempos estableciendo estándares de trabajo para cierta labor, el uso de estándares, el sistema de pago a destajo, y el uso de datos registros y contabilidad de costo para las operaciones fabriles.

Con la idea de línea de ensamblado introducida por Henry Ford se hacia la producción en masa de productos complejos. Más adelante se remplazaron las máquinas de vapor por motores eléctricos y la tecnología se fue desarrollando hasta conseguir algo llamado como la automatización de la manufactura.