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Master en Ingeniería Industrial

MII015 Sistemas Integrados de Fabricación

Sistemas Integrados de Fabricación I. [2]

Asignatura: Sistemas Integrados de Fabricación Carácter: Obligatoria Idioma: Español Modalidad: Presencial Créditos: 6 Curso: Segundo Semestre: Tercero Grupo: MII15 Profesores/Equipo Docente: Oscar Rioja San Martin/ Jesús Alonso Barbero

1. REQUISITOS PREVIOS

Ninguno

2. BREVE DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS Conocimiento de las operaciones y los equipos de taller Automatización de operaciones (CAD CAM CIM) Los sistemas de comunicación industriales Robótica industrial, Células de fabricación flexible.

3. RESULTADOS DEL APRENDIZAJE

CETI 3- Conocimiento y capacidad para proyectar, calcular y diseñar sistemas integrados de fabricación. CB9- Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades. CB 10- Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

4. ACTIVIDADES FORMATIVAS Y METODOLOGÍA

Clases de teoría: (1,8 ECTS) 45h Porcentaje de presencialidad 100%. Lección magistral en la que se incluyen ejemplos reales de sistemas integrados de fabricación. El profesor expone los contenidos teóricos y prácticos en la secuencia apropiada para la asimilación de los mismos y propone a los alumnos la realización de una serie de trabajos de aplicación de los contenidos de la asignatura, que debe realizar de forma individual.

Trabajos que el alumno debe entregar (0,6 ECTS) 15h Porcentaje de presencialidad 0%. El alumno debe realizar y entregar 4 trabajos a lo largo del curso que le servirán para afianzar los contenidos teóricos de la asignatura y también le ayudará a alcanzar la competencia comunicativa. Estos trabajos serán corregidos y evaluados por el profesor. Clases de prácticas: (0.6 ECTS) 15h Porcentaje de presencialidad 100%. Se realizarán prácticas de taller en el centro de mecanizado CNC. Se orientarán a la integración de los sistemas de información en la fabricación, para ello el alumno deberá utilizar los conocimientos en CAD CAM CAE teóricos con el fin de modelizar, prototipar y finalmente fabricar un conjunto de piezas de diferente dificultad. Para ello se cuenta con software de CAD par el diseño de la pieza, máquina de prototipado rápido para evaluar la funcionalidad y finalmente el centro de mecanizado CNC en el cual, tras realizar la programación adecuada, fabricar la pieza.


El alumno realizará las prácticas de taller en el centro de mecanizado y elaborará un trabajo de prácticas con ayuda de ordenador y programas informáticos. Dispondrá además de tutoriales muy detallados y progresivos para el uso de las máquinas, con una guía de iniciación y aplicación a casos concretos, inicialmente muy sencillos, hasta llegar a moverse con soltura en los menús de la aplicación informática que la controla. El alumno realizará las prácticas propuestas por el profesor, que completará posteriormente en su trabajo personal, apoyado en tutorías, y elaborará un trabajo con el resultado que entregará al profesor. Se le encargarán al alumno la realización y entrega de al menos 4 prácticas, que tendrán una dificultad progresiva y realizarán cálculos analizados en la asignatura y que debe realizar de forma individual. Tutorías: (0,6 créditos ECTS) 15h Porcentaje de presencialidad 100%. Consulta al profesor por parte de los alumnos sobre la materia, fuera del horario de clase. Estudio individual: (2.4 ECTS) 60h Porcentaje de presencialidad 0% Trabajo individual del alumno utilizando los distintos medios empleados en la asignatura, libros de la bibliografía básica, así como cuanta documentación pueda ser necesaria para la elaboración y diseño de los proyectos de arquitectura a los que el alumno se debe enfrentar.

5. SISTEMA DE EVALUACIÓN

5.1. Convocatoria Ordinaria:

1.1. Participación, proyectos, trabajo de asignatura 20 %

1.2. Examen parcial. 20 %

1.3. Examen final. 40 %

1.4. Prácticas 20 %

Convocatoria ordinaria:

Prueba escrita: Se realizarán dos exámenes escritos, uno parcial (que no libera materia), y otro final, donde se evaluarán:

- El aprendizaje de los contenidos adquiridos por el alumno en las clases de teoría, en los trabajos, en las tutorías y en su estudio individual. - La utilización adecuada del lenguaje relacionado con los sistemas de fabricación y el desarrollo de los razonamientos y métodos, aplicando con criterio las técnicas, principios y conceptos adecuados a cada ejercicio del examen. El examen parcial pondera un 20% de la nota final en la convocatoria ordinaria. El examen final pondera un 40% de la nota final en la convocatoria ordinaria. Evaluación de los trabajos que el alumno debe entregar: Los trabajos encargados por el profesor en clase ponderarán un 20 %. Nuevamente se evaluará no solo los conocimientos sino la adquisición de competencias en su conjunto, tales como la calidad de la expresión y aptitud del alumno para comunicar, expresada por escrito y de manera gráfica en sus trabajos y verbalmente en sus intervenciones y participación en clase. La ponderación tanto del examen parcial, como de los trabajos, solo se aplicará si el alumno obtiene al menos un 4.5 en el examen final.


La no presentación de los trabajos supone el suspenso automático de la asignatura tanto en la convocatoria ordinaria como en la extraordinaria. Evaluación de las prácticas que el alumno debe entregar: Los trabajos de prácticas ponderarán un 20 %. Nuevamente se evaluará no solo los conocimientos sino la adquisición de competencias en su conjunto, tales como la calidad de la expresión y aptitud del alumno para comunicar, expresada por escrito y de manera gráfica en el trabajo de prácticas y verbalmente en sus intervenciones y participación en clase. La ponderación de las prácticas, solo se aplicará si el alumno obtiene al menos un 4.5 en el examen final. La no presentación de los trabajos de prácticas, supone el suspenso automático de la asignatura tanto en la convocatoria ordinaria como en la extraordinaria. Convocatoria extraordinaria:

En la convocatoria extraordinaria la calificación final se obtiene como suma ponderada entre la nota del examen final extraordinario (80%) y las calificaciones de la prácticas del alumno presentados en convocatoria ordinaria (20 %), siempre que la nota del examen extraordinario sea igual o superior a 4.5.

6. BIBLIOGRAFÍA

• Bibliografía básica - James Bralla. “Handbook of product Design for manufacturing”. Mc Graw-Hill 1999 - Miguelez,et.al. “Problemas resueltos de Tecnología de Fabricación”. Ed. Thompson.

2005 - Manuel Reina Gómez. “Soldadura de aceros; aplicaciones”. 2003 - Serope Kalpakjian , “Manufactura Ingeniería y Tecnología” Ed. Pearson 1997,2001 y 2002

• Bibliografía complementaria - Jose María Lasheras. “Tecnología Mecánica y Metrotécnia”. Editorial Donostiarra. 2000 - M.P.Groover “Fundamentos de manufactura moderna”, Ed. Mc Graw Hill, 2007

-Tecnologías de fabricación y Tecnología de máquinas Universidad País Vasco

-Ingeniería Concurrente: una metodología integradora

Carles Riba/ Arturo Molina

Edicions de la Universitat Politècnica de Catalunya, S.L.2006

ISBN: 978-84-8301-899-6

-Ejercicios y problemas de mecanizado

Eva María Rubio Alvir/ Miguel Angel Sebastián Pérez

Departamento de Ingeniería de Construcción y Fabricación.

Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED).

ISBN: 978-84-8322-765-7

ISBN UNED: 978-84-362-5691-2

Depósito Legal: M-8322-765-7

-Tecnologías de fabricación y Tecnología de máquinas PROBLEMAS DE MECANIZADO

Universidad País Vasco


7. BREVE CURRICULUM

Jesus Alonso Barriuso Profesor Asociado Profesor del área de Ingeniería Industrial. Ingeniero Industrial por la Universidad Carlos III de Madrid en la especialidad de Electrónica y Automática. Profesor desde el año 2000 en el Instituto Politécnico Salesianos Atocha en módulos de Robótica Industrial, Comunicaciones Industriales, Sistemas de Automatización y Scadas. Certificaciones oficiales de redes CCNA (CISCO) e Instructor Oficial de Labview de National Instruments. Cursos Oficiales de Robótica de ABB y Sistemas de Automatización Industrial de Siemens (PLCs, Scada WinCC, Paneles Táctiles, Profibus,Ethernet/Profinet, Variadores de Frecuencia,…).

Oscar Rioja San Martin Profesor Asociado Profesor del área de Ingeniería Industrial.

Doctor en Ingeniería por la Universidad Politécnica de Cataluña. Estancia de 3 meses (abril 2011 - julio 2011) en Centre for Transport Studies, en University College of London. Ingeniero en Organización Industrial por la Universidad del País Vasco

8. LOCALIZACIÓN DEL PROFESOR

Profesor de la asignatura:

D. Jesus Alonso Barriuso Departamento de Ingeniería Industrial [email protected] Tfno: +34 91 452 11 00

Nota: Los horarios de tutorías se consultarán directamente con el profesor de la asignatura.

Profesor de prácticas:

Dr. Rafael Barea del Cerro Departamento de Ingeniería Industrial Despacho 403 E-Mail: [email protected] Tfno: +34 - 91.452.11.00

Coordinador de la asignatura:

Dr. Rafael Barea del Cerro Departamento de Ingeniería Industrial

Despacho 403 E-Mail: [email protected]


9. CONTENIDO DETALLADO DE LA ASIGNATURA TÍTULO: MÁSTER EN INGENIERÍA INDUSTRIAL ASIGNATURA: SISTEMAS INTEGRADOS DE FABRICACIÓN CURSO: SEGUNDO SEMESTRE: Primero CRÉDITOS ECTS: 6

Sesión Sesiones de Teoría, Práctica y Evaluación continua

Estudio individual y trabajos del

alumno

Horas Presenciales

Horas Estudio y Trabajo

1

Presentación de la asignatura y criterios de evaluación de la misma.

Evolución de los modelos productivos:

- Revolución industrial - Segunda revolución industrial. Producción en serie

1,5

13

2

Evolución de los modelos productivos:

- Administración de la producción. Inferencia estadística para el estudio de la producción

- Administración de las operaciones. Desarrollo del modelo Toyota

- Administración de procesos - Calidad total - Reingeniería de procesos - Lean manufacturing - Ingeniería concurrente

1,5

3

Definición de las tecnologías de fabricación. Clasificación de los procesos de fabricación

- Introducción. Definición de las tecnologías de fabricación

- Clasificación de procesos de fabricación - Por eliminación de material - Por fusión o moldeo - Por deformación - Por soldadura - Por sinterizado

1,5

4

Procesos de fabricación por eliminación de material

- Definición - Tipos de mecanizado - Máquina herramienta:

- Definición - Clasificación: en función de los

movimientos de la pieza o la herramienta de corte

- Uso industrial - Elementos comunes a toda máquina

herramienta - Movimientos de trabajo - Velocidad de corte - Avance - Profundidad de pasada - Tipo de operación de corte: desbaste o

acabado - Características técnicas de las máquina

herramienta

1,5




alumno

Horas Presenciales


5

Presentación del 1er trabajo: Análisis de un modelo productivo

1,5

6

Torneado:

- Definición - Movimientos de la pieza y la herramienta en el

torneado - Características. Ventajas y desventajas - Tipos de torneados. Interior y exterior - Máquina herramienta: Torno

1,5

7

Torneado:

- Características técnicas del torno. Generales, de capacidad y de trabajo

- Torno paralelo - Funcionamiento. Dirección de ejes.

Elementos o componentes principales - Sujeción de la pieza. - Sujeción de la herramienta

- Otros tipos de torno - Torno vertical - Torno revolver - Torno control numérico - Torno automáticos

- Elección del tipo de torno en función del tamaño del lote

1,5

12

8

Fresado:


fresado - Características. Ventajas y desventajas - Tipos de fresados. Planeado, escuadrado,

contorneado, cajeado, ranurado

1,5

10

Fresado:

- Características y tipos de fresas. - Máquina herramienta: Fresadora. - Características técnicas de la fresadora.

Generales, de capacidad y de trabajo - Arquitectura de fresadoras

1,5

11

Taladrado:


taladrado - Características. Ventajas y desventajas - Tipos de taladrado: mandrinado, escariado - Broca. Características - Máquina herramienta: Taladro - Características técnicas del taladro. Generales,

de capacidad y de trabajo

1,5




alumno

Horas Presenciales


12 Rectificado:

- Definición - Características. Ventajas y desventajas. - Diferencias con torneado y fresado. Velocidad de

corte, espesor de la viruta, - Aplicaciones - Tipos de rectificados: Plano, cilíndrico (interior,

exterior) y sin centros - Máquina herramienta: Rectificadora

1,5

13 Rectificado:

- Tipos de rectificadoras: Planeadora, cilíndrica y sin centros

- Características técnicas de la rectificadora. Generales, de capacidad y de trabajo

- Muelas Tipo del material abrasivo Tamaño del grano Dureza de la muela Estructura de la muela Aglomerante Desgaste

1,5

14 Control numérico computerizado:

- Definición de Máquina herramienta de Control numérico

- Estructura de un CN. Aportaciones de CN - Máquina herramientas a las que se le puede un

CN - Definición de CNC - Estructura de un CNC.

Aportación de control computerizado: varias máquina herramienta en una

- Ventajas de un CNC

1,5


- Tipos de programación - Programación manual de los CNC

- Lenguajes de programación. ISO, DIN, EIA

- Bloque. Dirección, dato y palabra - Significado de los diferentes palabras - Posicionamiento de cero - Coordenadas absolutas - Coordenadas incrementales

1,5


- Ejemplos prácticos

1,5




alumno

Horas Presenciales


17 Fabricación asistida por ordenador:

- Antecedentes y evolución histórica - Definición de la tecnología CAD - Tipos de CAD. Analítico y paramétrico. Diseño de

objetos reales - Ventajas que ofrece CAD - Definición de la tecnología CAM - Ventajas que ofrece CAM. PLM (ingeniería

concurrente) - Generación de programas de CNC mediante

programas CAM. Mastecam - Ventajas de implementar sistemas CAD/CAM - Aplicaciones de los sistemas CAD/CAM - Otros tipos de CAM para procesos de

estampación, forja, inyección, etc

1,5

12

18 Fabricación integrada por ordenador:

- Diferentes CAx: CAE, CAP, CAQ. - Definición de CIM. Rueda CIM - Pirámide CIM, división de niveles de la estructura - Integración horizontal e integración vertical.

Administración de la información - Logística de la información - Clasificación de los datos en un sistema

CIM - Relación entre la pirámide CIM y la implantación

en una empresa - Necesidad de adaptar cada empresa a la filosofía

CIM

1,5

19 Comunicaciones industriales:

- Necesidad de las comunicaciones industriales en los diferentes niveles de la pirámide CIM

- Volumen - Tiempos de repuesta

- Definición - Tipos de redes y descripción de las mismas.

Empresa y fábrica, y célula - Problemática de las redes de célula - Redes de campo. Clasificación

- Redes de controladores. Definición, tipología y aplicaciones

- Redes de sensores-actuadores.

1,5

20 Sensores y actuadores industriales:

- Definición - Tipología - Variables físicas medibles - Clasificación

- Según el principio de funcionamiento - Según la señal eléctrica que producen - Según el rango de valores que producen - Según el nivel de integración - Según la variable física que miden

- Principio de funcionamiento, ventajas y desventajas y campos de aplicación de cada tipo

1,5




alumno

Horas Presenciales


21 Ingeniería concurrente:

- Definición - Ciclo de vida de un producto - Estructura organizativa - Sistemas de comunicación

1,5

22 Ingeniería concurrente:

- Técnicas formales a aplicar en la ingeniería concurrente

- Quality Function Deployment (QFD) - Design for Manufacturing (DFM) - Método de Taguchi - Finite Method Element Analysis (FMEA) - Statistical Process Control (SPC) - Design Structure Matrix (DSM) - Design Evalaution Display (DED)

1,5

23 Ejemplo práctico 1,5

24 Introducción a la Robótica Industrial. Morfología del Robot.

I. Puesta en Marcha y

Programación de Robot IRC5

1,5

13

25 Seguridad del Robot. Armario de Control. Unidad de Programación. Introducción a RobotStudio. Sistemas Coordenadas: Mundo, Base, TCP o Herramienta. Modelos Cinemáticos. 1,5

26 RAPID. Instrucciones de Movimiento (MoveL, MoveJ, MoveC). Estructura del Programa (Memoria de Trabajo). Utilización de Rutinas. 1,5

27 Definición de Herramientas. Tipos de Datos (Robtarget, tooldata, num, SignalDI, SignalDO…) Tarjeta de E/S del Robot. Instrucciones: Set, Reset, SelDO, PulseDO, SetGO. 1,5

28 Instrucciones Básicas de control del programa: Condicionales y repetitivas (IF, WHILE), Instrucciones Aritméticas (Contadores): Add, Clear, :=, Incr. Instrucciones de Espera: WaitTime, WaitDI, WaitUntil. 1,5

29 Instrucciones de comunicación con la FTPU: TPWrite, TPReadNum, TPErase. Verificar la posición de calibración y actualizar el contador de vueltas. Realización de copias de seguridad (Backups) 1,5

30 Evaluación Final Ordinaria y Extraordinaria 1,5

Total 45

Prácticas y trabajos clase

Torno Convencional Prácticas 3 50

Fresa Convencional 3




alumno

Horas Presenciales


Fresa CNC

3 5

Definición de Herramientas. Programación de Trayectorias en diferentes Piezas. 3 5

Manejo de E/S. Programación Estructurada con Rutinas. Paletizado. 3 5

Total 15 5

Tutorías 15 5

25


Sesión

22

Sesiones de Teoría, Práctica y Evaluación continua

Fusión y preparación de los materiales


alumno

fabricación por moldeo

Horas Presenciales

1,5


23 Métodos de moldeo. Conceptos generales.

1,5 24 Moldes desechables.

1,5 25 Moldes permanentes. 1,5

26 Aplicaciones, comparación de procesos

1,5 27 Aspectos de diseño en moldeo 1,5

28 Monografías de alumnos (presentaciones)

1,5

10 29 Monografías de alumnos

(presentaciones)

1,5

30 Evaluación Final Ordinaria y

Extraordinaria

1,5

Total 45 Prácticas y trabajos clase

Soldadura Prácticas 3 50 Soldadura 3

Soldadura 3 5 Deformación plástica I y matricería 3 5 Deformación plástica II y plegado 3 5 Total 15 5

Tutorías 15 5 25

ECTS Horas Clases de Teoría 1,8 45 Practicas 0,6 15 Trabajo prácticas y trabajos clase

1

25 Tutorías 0,6 15 Estudio Individual 2 50

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