Elaborado por: Ing. Gabriel H. Díaz Moreno

INTRODUCCIÓN

PROCESO: Actividades lógicamente establecidas para convertir entradas en salidas, utilizando unos recursos (capital, mano de obra, maquinas herramientas, energía, etc.) y haciendo controles (control de proceso, control

Figura 1. Esquema de un proceso industrial

¿QUÉ ES MANUFACTURA?

La palabra manufactura se deriva de las palabras manus (manos) y factus (hacer); esta combinación de términos significa hacer con las manos. Gran parte de la manufactura moderna se realiza con maquinaria computarizada y automatizada supervisada manualmente.

Los procesos necesarios para manufactura se determinan en gran parte por el material con que se fabrica la parte. El diseñador del producto selecciona el material con base en los requerimientos funcionales. Una vez seleccionado el material, la elección de los procesos posibles se delimita considerablemente.

La manufactura puede definirse de dos maneras:

Manufactura tecnológica: es la aplicación de procesos químicos y físicos que altera la geometría, las propiedades o el aspecto de un determinado material para elaborar partes o productos terminados.

Los procesos para realizar la manufactura involucran una combinación de máquinas, herramientas, energía y trabajo manual. Cada una de ellas lleva al material cada vez más cerca del estado final deseado.

Figura 2. Elementos involucrados en la manufactura tecnológica

La manufactura tecnológica tiene relación directa con las propiedades tecnológicas de los materiales que se van a procesar.

Manufactura económica: es la transformación de materiales en artículos de mayor valor, a través de una o más operaciones o procesos de ensamble. El punto clave es que la manufactura agrega valor al material original, cambiando su forma o propiedades, o al combinarlo con otros materiales que han sido alterados en forma similar. El material original se vuelve más valioso mediante las operaciones de manufactura que se ejecutan sobre él.

Figura 3. Elementos involucrados en la manufactura económica.

El costo de un producto depende de las inversiones o gastos que se generan en cuanto al consumo de materias primas maquinas, mano de obra y otros gastos generales. Puede afirmarse que el objetivo de la manufactura económica radica en el generar un producto bajo cierto beneficio, Esto nos infiere que el costo debe ser aceptable y competitivo; también que debe existir una demanda para el producto o más aun, esta demanda debe crearse.

Desde que se empezaron a utilizar maquinas y herramientas siempre ha habido un gradual pero constante avance hacia la construcción de maquinaria más eficiente, sea combinado con operaciones o haciéndolas más independientes de la operatividad humana, reduciendo los tiempos de maquinado y el costo de mano de obra. Algunas se han convertido en maquinas completamente automáticas que su sistema de control es muy reducido.

Procesos de manufactura

Valor agregado

Material en

proceso

Material inicial

Material procesad

o

PROCESOENTRADAS SALIDAS

RECURSOS

CONTROLES

Materia prima

Procesos de manufactura

Material procesado

Maquinaria, Energía, mano de obra, Herramientas, etc.

Desechos y desperdicios

CAPACIDAD DE MANUFACTURA

Una planta de manufactura consiste en un conjunto de procesos y sistemas (y desde luego trabajadores) diseñados para transformar una cierta clase limitada de materiales en productos con valor agregado, cuya capacidad está determinada por tres aspectos: capacidad y aptitud tecnológica del proceso, tamaño físico y peso del producto, y capacidad de producción.

Capacidad tecnológica de proceso: es el conjunto de procesos de manufactura del cual dispone una empresa. La característica fundamental que distingue a estas plantas son los procesos que puede realizar. La capacidad tecnológica de proceso está relacionada estrechamente con el tipo de material.

La capacidad tecnológica de proceso incluye no solamente los procesos físicos, sino la competencia del personal de planta en dichas tecnologías de proceso.

Limitaciones físicas del producto: los productos de gran tamaño son difíciles de manejar para lo cual se requieren sistemas de transporte de gran tamaño como puente grúas o elevadores a la vez que se requiere de espacio suficiente para su almacenamiento. Los productos pequeños son más fáciles de manejar pero requieren sistemas ágiles y eficientes de transporte.

Capacidad de producción: es la máxima velocidad de producción que una planta puede lograr bajo condiciones dadas de operación. La condiciones de operación se refiere al número de turnos de trabajo, horas turno, etc. La capacidad de la planta se mide generalmente en términos de unidades producidas.

MATERIALES: Los materiales empleados en los procesos de manufactura se clasifican de la siguiente manera:

Metales (ferrosos y no ferrosos): los metales usados en los procesos de manufactura son comúnmente aleaciones. Ejemplos: acero, hierro colado, aleaciones de aluminio, cobre, oro, plata, etc.

Cerámicos: Los materiales cerámicos abarcan una gran variedad de materiales tradicionales y modernos. La arcilla, los carburos y los nitruros. Los materiales cerámicos pueden dividirse, para propósitos de proceso, en: cerámicos cristalinos y vidrios.

Polímeros: se dividen en tres categorías: termoplásticos (polietileno, poliestireno, cloruro e polivinilo y nylon), termofijos (resinas, bakelita, lucita) y elastómeros (caucho, siliconas y el poliuretano).

Compuestos: naturales como la madera o el algodón, y sintéticos como la fibra de vidrio, el Kevlar, y los carburos de tungsteno.

LA EMPRESA DE MANUFACTURA

El proceso de realización del producto incluye un número de actividades interconectadas que van desde satisfacer las necesidades del cliente, pasando por las diferentes etapas del diseño (conceptual, producto, proceso), hasta finalizar con la satisfacción del cliente.

Desarrollo de especificaciones

En muchas formas, ésta es la fase más importante. Las necesidades se definen en términos de función, desempeño, restricciones de tiempo, costo y otros criterios. Las especificaciones que no cumplen con las necesidades del consumidor conducen a la falla del producto. Por lo tanto, no se necesitan un exceso en el desempeño ni una vida desmedida, pero el primero se debe optimizar.

Diseño conceptual del producto

Ésta es la fase más creativa: el producto se diseña en bosquejos generales para cumplir su función, es decir, para operar satisfactoriamente a lo largo de su vida esperada y para cubrir las

necesidades del cliente. En esta etapa no se

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necesitan dibujos detallados; es suficiente hacer bosquejos conceptuales que muestran las partes y la relación de una con otra. Se hacen elecciones preliminares de materiales y, puesto que éstos siempre influyen en el proceso, los procesos de producción se identifican tentativamente.

Diseño del producto

El producto, ya sea una máquina herramienta, máquina doméstica, producto de construcción, automóvil, aeronave, planta química de procesamiento, estación de potencia, equipo de perforación de petróleo, baterías de cocina, o recipiente de bebidas, se diseña entonces para satisfacer varios criterios. Esto ha conducido al diseño para X (DPX), donde X denota una lista creciente de criterios

Diseño del proceso

Para los componentes producidos internamente se lleva a cabo el diseño del proceso. Al igual que con el diseño del producto, el diseño del proceso no es una actividad aislada. El mejor proceso se selecciona, se eligen los, parámetros del proceso para optimizar la calidad y las propiedades del producto terminado, y para facilitar la inspección para el control de calidad. Se diseñan las matrices, se eligen las herramientas y, si éstas deben seguir una trayectoria prescrita, se selecciona y programa una trayectoria. Desde los años cincuenta más computadoras se han usado con este propósito. La información contenida en los dibujos se transforma en forma digital para el control numérico (CN) o control numérico por computadora (CNC) de máquinas. Cuando la geometría de la parte se crea por CAD (Diseño Asistido por Computador), la base de datos ya existe y se puede emplear directamente.

Para facilitar el procesamiento y ensamble, se diseñan accesorios para sujetar la pieza de trabajo en la posición correcta en relación con la máquina herramienta, o para mantener varias piezas de trabajo en la posición adecuada una con la otra.

Desde los años setenta, la computadora se ha usado también para la optimización y control del proceso, administración y movimiento de materiales, programación y monitoreo. Actualmente, a este campo se le llama en su totalidad manufactura asistida por computadora (CAM). Este grupo de actividades a menudo se describe como ingeniería de manufactura en el sentido más estricto.

Una fuerte posición competitiva también requiere del desarrollo de nuevos procesos y que los existentes se mejoren. Con frecuencia los nuevos procesos hacen posible el desarrollo de productos, incrementando de esta forma aún más la competitividad. El desarrollo del proceso en la escala de producción puede ser muy costoso. Por lo tanto, los fundamentos de los procesos a menudo se exploran en el laboratorio u oficina.

En algunos casos el problema práctico es tan complejo que sólo peritos con gran experiencia pueden resolverlo. El conocimiento, lógica y juicio del experto pueden ser capturados y desarrollados en cooperación entre el experto y los especialistas de sistemas. Una vez completados, permiten que una persona con menos experiencia encuentre la solución del problema interactuando con el programa.Al elegir y desarrollar procesos, se debe considerar su impacto en el ambiente y en la seguridad y salud de los operadores y demás personas. A menudo la manufactura involucra altas temperaturas, metal fundido, herramientas altamente esforzadas, líquidos inflamables o tóxicos, y actividades que generan ruido, humo, vapores, gases o polvo.

MANUFACTURA INTEGRADA POR COMPUTADORA – CIM

Los beneficios del CAD y CAM se pueden alcanzar por completo sólo si se establece entre ellos una interfaz efectiva, creando lo que usualmente se denomina CAD-CAM. El

flujo de la información en ambas direcciones asegura que las partes y ensambles serán

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diseñados con las capacidades y limitaciones de los materiales y procesos de manufactura en mente. El esfuerzo empleado en los cambios en el diseño y en el proceso se reduce asegurando que esas transformaciones sean introducidas en la base de datos común, y de esta forma sean reconocidos inmediatamente en todas las etapas tanto del diseño como de la producción. Un beneficio importante es que la introducción del CAD-CAM fuerza una revisión y mejoramiento del diseño y de las prácticas de manufactura existentes y de la planeación de la producción.

Una extensión lógica es la manufactura integrada por computadora (CIM), en la cual todas las acciones se llevan a cabo con referencia a una base de datos común. La administración de la base de datos es una tarea compleja pero no insuperable. Los dibujos y modelos por computadora sólo sirven para visualizar la geometría de las partes; no se permiten cambios en ellos. Si se van a hacer cambios en el diseño, proceso, programación, lista de materiales, normas de calidad, etc., se realizan en la base de datos; de esta forma se reflejan en toda la organización. La base de datos se actualiza continuamente con la información más reciente sobre la producción, ventas, etc. Para muchas industrias colombianas, la manufactura integrada por computadora (CIM) aún está en el futuro, pero ya ha comenzado.

CONTROL DE LOS PROCESOS DE MANUFACTURA

En este punto se deben clarificar algunos términos, de manera que el potencial del control del proceso se pueda señalar a través de la discusión de los procesos individuales.

Estrategias de control

Las diferentes aproximaciones hacia el control se pueden explicar mejor haciendo referencia a un ejemplo simple, el de tornear un componente cilíndrico. Los principios se aplican a cualquier proceso.

Para entender qué tarea se espera que realice un sistema de control, primero hay que examinar algunas de las acciones de un operador hábil de

torno. Supongamos que la parte que se va a maquinar fue montada en la copa y que se fijó la velocidad de corte y la alimentación (el movimiento axial de la herramienta durante cada revolución de la' pieza de trabajo). La tarea por seguir es mantener el diámetro de la parte terminada entre valores especificados mínimos y máximos, y asegurar que el acabado superficial cumple con las especificaciones.

Un operador entrenado y experimentado posee un conocimiento que le permite tomar la decisión de la profundidad de corte (el espesor de la capa removida en un corte). El conocimiento del operador con frecuencia se complementa o incluso se reemplaza por instrucciones proporcionadas con base en experiencias pasadas o en información publicada. Lo importante es que la información se almacena en alguna forma. Enseguida, el operador verifica la calibración del carro transversal leyendo la carátula del micrómetro. En otras palabras, se detecta el estado actual de la máquina. Luego, el operador determina qué cambios son necesarios, toma decisiones lógicas, y las comunica al sistema accionando el tornillo para calibrar la posición del carro transversal.

En este punto, se fabricará una parte correcta, suponiendo que el cuadrante de ajuste está bien calibrado y que las deflexiones de la máquina son despreciables. Un operador calificado irá más allá y detendrá la máquina después del inicio del corte, verificará el diámetro de la parte, y hará los ajustes necesarios.

Un operador altamente calificado observará la superficie producida, escuchará el sonido de la máquina y, en general, detectará cambios que frecuentemente son difíciles de describir con precisión. Por ejemplo, bajo ciertas condiciones se puede desarrollar vibración (tintineo) que causa que el acabado superficial varíe en una manera sistemática, resultando en un acabado superficial inaceptable. Entonces el operador cambiará las condiciones de corte (velocidad, alimentación, soporte de la parte o herramienta), hasta que desaparezca la condición inaceptable. El operador también compensará por el desgaste de la herramienta, cambiará la herramienta cuando sea

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necesario, y se asegurará de que la máquina herramienta no esté sobrecargada.

Un sistema de control se hará cargo de varias o de todas las funciones del operador. Estos sistemas de control van desde los más sencillos (CNC) hasta los de gran complejidad (inteligencia artificial).

Automatización

La palabra automático se deriva del griego y significa automotor o autopensante. La palabra automatización se acuñó para indicar aspectos de manufactura en los que la producción, el movimiento y la inspección se realizan o controlan por máquinas que se operan a sí mismas sin la intervención humana.

Automatización implica un control en el cual se utilizan dispositivos programables. Un aspecto importante de la automatización en la manufactura es la automatización del movimiento de materiales: los manipuladores son los dispositivos mecánicos para el movimiento de materiales, herramientas y partes, y los robots son manipuladores programables.

Control numérico por computadora – CNC

Las funciones son parcial o completamente asumidas por una .computadora (una mini o microcomputadora asignada a la máquina herramienta. El programa en su totalidad se lee en la memoria. Como las computadoras se pueden reprogramar fácilmente, se obtiene una flexibilidad de operación mucho mayor. Por ejemplo, es posible trazar una curva compleja sin ningún rompimiento en la continuidad, y de esta forma obtener la aproximación más cercana para el contorno deseado. También se pueden agregar programas que proporcionen funciones tecnológicas, realicen control, así como incorporar algunos elementos de un modelo de proceso. En general, la parte o programa de proceso aún se recibe en medio magnético, aunque muchos sistemas de CNC permiten programación directa.

El CNC eleva la productividad y reproductividad, aumentando de esta forma la precisión, calidad y confiabilidad del producto final.

Controladores lógicos programables – PLC

El control de muchos procesos requiere funciones de secuencia, sincronización, conteo, lógica y aritmética, función realizada por contra/adores lógicos programables (PLC). Su gran ventaja es que la memoria se puede reprogramar fácilmente con un tablero de programación o una computadora. A menudo se usan en combinación con microcomputadoras para realizar tareas simples en secuencia, rápidamente, en tiempo real.

Se debe notar que, para explotar todos los beneficios del control por computadora, usualmente es necesario mejorar el desempeño mecánico del sistema. Con frecuencia, a la integración de los aspectos mecánicos y electrónicos se le denomina mecatrónica.

Programación del control numérico

La programación de la máquina herramienta se ha simplificado enormemente con el paso de los años, y se ha difundido del maquinado a otros procesos. La programación comienza definiendo la secuencia óptima de operaciones y las condiciones del proceso para cada una. Las características geométricas de la pieza se usan para calcular la trayectoria de la herramienta. El programa resultante puede ser muy general y se debe convertir, con la ayuda de un programa llamado el postprocesador, en una forma aceptable para el control particular de la máquina herramienta. La salida es una cinta perforada u otro medio de almacenamiento. Un paso importante es la verificación de la cinta, que revela errores de programación y asegura la producción de piezas correctas.

Con la difusión del CNC, la tendencia es confiar la mayor parte de la programación al operador de la máquina herramienta; sin embargo, la programación convencional asistida por computadora y CAD-CAM aún se realizan en los departamentos de programación.

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ATRIBUTOS GEOMÉTRICOS DE LAS PIEZAS MANUFACTURADAS

Los objetos industriales vienen en todos tamaños y en una variedad desconcertante de formas. ¿Cómo asegurar que las partes encajen una con otra o cómo hacer un dibujo que exprese

verdaderamente el propósito del diseño?

Los atributos geométricos de un producto industrial expresan no solo la funcionalidad del mismo, sino la posibilidad de manufacturarlo. Estos atributos se pueden considerar desde tres puntos de vista:

Forma (redonda, cuadrada, rectangular, oval, etc.)

Tamaño (dimensiones) Posición (ensambles)

La primera impresión que recibimos de un producto manufacturado es su forma y tamaño. Ambos tienen connotaciones estéticas, y es la tarea del diseñador industrial crear un producto agradable. La forma y dimensiones también son críticas para la función del producto. En un ensamble, se necesita que muchas partes encajen una en otra, y esto requiere que las desviaciones permisibles en las dimensiones (tolerancias dimensionales) sean específicas y no se excedan. Ello conduce a la necesidad de técnicas y procedimientos de medición. Nuestras impresiones también se ven influidas enormemente por la apariencia superficial de un producto. Por lo tanto se debe especificar un acabado para las partes visibles, pero también existen requisitos técnicos que cumplir si dos partes acopladas (posición) han de funcionar adecuadamente. Por lo tanto, se deben encontrar medidas objetivas de la calidad superficial y emplear técnicas adecuadas de medición.

FORMA

La forma de una pieza la dicta, en primer lugar, su

función. Con frecuencia la complejidad de esta forma determina qué procesos se pueden considerar para fabricarla y, en sentido más general, al elevarse la complejidad se reduce el rango de procesos aplicables y se incrementa el costo del diseño y de la manufactura. Por lo tanto, una regla fundamental del diseño es mantener la forma tan sencilla como sea posible. Sin embargo, esta regla se puede romper si una forma más compleja permite la consolidación de varias partes y/o la eliminación de uno o más pasos de manufactura.Clasificación de la forma

No existe un sistema de clasificación de la forma aceptado universalmente. Al incrementar la complejidad espacial, la definición de la forma requiere parámetros geométricos adicionales. Se puede decir que la forma tiene un contenido de información mayor. No obstante, un pequeño incremento en el contenido de la información puede tener consecuencias importantes en la manufactura. Por ejemplo, al pasar de la forma sólida a la forma hueca sólo se suma una dimensión (el diámetro del agujero), pero inmediatamente excluye algunos procesos, o requiere operaciones extra en otros. En contraste, si se suma un tercer diámetro exterior al producto redondo, resultaría el mismo aumento en el contenido de información, sin que se impongan las mismas limitaciones en la elección del proceso. Las limitaciones en la forma son más rigurosas debido a las propiedades del material y a las interacciones con las herramientas. Por lo tanto, es importante no finalizar la configuración de la parte demasiado pronto en el proceso de diseño, de lo contrario se puede excluir el proceso de manufactura más económico.

La tecnología de grupo (TG) es una herramienta poderosa en el diseño para la manufactura. Su esencia es el reconocimiento de que muchos problemas tienen características similares, y si se resuelven en conjunto, se obtiene gran eficiencia y economía. Al aplicar este concepto a la manufactura, las piezas individuales se analizan en términos de puntos comunes de las características del diseño, así como de los procesos de manufactura y las secuencias del proceso. De esta forma se pueden identificar

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familias de partes y se aseguran ahorros:

1. Se elimina tarea del diseño repetitivo. Se ha estimado que 40% de todo el diseño es simple duplicación, 40% requiere alguna modificación del diseño existente, y únicamente 20% exige un diseño original. El diseñador que elige un tornillo estándar, u otro componente, practica la tecnología de grupo en el nivel más elemental.

2. En la manufactura, los programas requeridos para la fabricación de familias de piezas se pueden optimizar y conservar para el futuro, cuando la parte se fabrique de nuevo.

3. En la planeación de la producción se acelera la estimación del tiempo del ciclo, se racionaliza el movimiento de la pieza de trabajo y se simplifica el diseño del proceso. También se facilita la estimación del costo.

La introducción de la computadora a la TG es particularmente atractiva debido a que los programas relacionados con el diseño de elementos estándar, tales como cilindros sólidos y huecos, bloques rectangulares y conos, se pueden almacenar en la memoria, combinar fácilmente y modificar para una gran variedad de configuraciones de piezas. En forma similar, las variables del proceso se pueden archivar para su uso posterior y, si es necesario, con modificaciones.

TAMAÑO - DIMENSIONES

Estamos acostumbrados a ver productos manufacturados con un intervalo de tamaño enorme, desde un alfiler hasta un avión jumbo. Las piezas individuales también tienen un amplio intervalo de tamaño, así que no todos los procesos son adecuados para fabricarlas. Con frecuencia el tamaño mínimo está limitado por las leyes de la naturaleza, mientras que el máximo también puede ser fijado por la disponibilidad del equipo. Todas estas restricciones se deben considerar para el diseño.

Generalmente, el tamaño y la forma de los

productos los expresamos por medio de dibujos o planos, realizados teniendo en cuenta normas de diseño y en los cuales asignamos valores determinados con el fin de tener un referente de producción. Los planos son requisito indispensable para iniciar la manufactura de un producto y es por esto que deben contener información necesaria y suficiente para ejecutar una orden de trabajo.

Las dimensiones dadas en un plano deben estar escritas de manera que contemplen unidades de medición internacionalmente aceptadas y reconocidas. La calidad y la precisión en las operaciones de manufactura demandan la existencia permanente de un control geométrico severo sobre las piezas que se pretenden sean intercambiables y que ofrezcan mejor servicio durante su operación.

Unidades dimensionales

La unidad SI (Sistema Internacional de Unidades) de longitud es el metro (m); las dimensiones más pequeñas se expresan en milímetros (mm) o micrómetros (µm, 10-6 m, coloquialmente denominado micrón). Algunos productos (nanotecnología) son tan pequeños que sus dimensiones se expresan en nanómetros (nm, 10-9

m). Para dimensiones atómicas, la unidad angstrom (Å), que aunque no pertenece al SI, se ha usado ampliamente (10 Å = 1 nm).

En el sistema inglés la unidad de longitud es la pulgada (inch). A las dimensiones más pequeñas se les refiere en minch (10-3 inch) - coloquialmente, milésimas). Pero las dimensiones más pequeñas se dan en micropulgadas (µinch, 10-6 inch). Como se sabe 1 inch = 25,4 mm y 1 µ pulg = 25,4 nm. De aquí surgen algunos factores de conversión que es necesario tener en cuenta.

Tolerancias dimensionales

El artesano hace productos individuales en los cuales cada parte es a la medida del ensamble. Cuando es necesario reparar o reemplazar una pieza, ésta se tiene que hacer y ajustar a la medida. La producción en masa requiere que las partes sean intercambiables; para esto, las dimensiones deben ser controladas. Desde los inicios en el siglo XIX, con la ayuda de técnicas de

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medición de desarrollo rápido, el control dimensional se ha hecho progresivamente más estricto. Una vez más, los diferentes procesos tienen una capacidad inherentemente distinta para fabricar partes con dimensiones controladas.

Aunque las dimensiones deben ser controladas, no es posible ni necesario fabricar partes con dimensiones exactas. Por lo tanto, los límites máximo y mínimo de las dimensiones (longitud o ángulo) se especifican con dos objetivos en mente:

1. Los límites deben ser lo suficientemente cerrados para permitir el funcionamiento de las partes ensambladas (incluyendo las intercambiables).2. Los límites deben ser tan amplios como lo permita la funcionalidad, ya que usualmente los límites más estrictos exigen procesos o secuencias de proceso más costosos. La causa más importante de costos de producción excesivos es la especificación de límites dimensionales innecesariamente cerrados (con alta precisión). Con demasiada frecuencia las tolerancias se especifican aun cuando no existe una parte de acoplamiento.

El diseñador especifica las dimensiones y la holgura, es decir, la diferencia necesaria en las dimensiones para asegurar el funcionamiento adecuado de las partes de acoplamiento (a la holgura también se le llama dimensión funcional o dimensión suma). En la práctica, a menudo los agujeros se manufacturan con alguna herramienta especial (taladro, escariador, troquel) y son, además, difíciles de medir mientras se hace el agujero; entonces se especifica la holgura (el espacio libre mínimo o la máxima interferencia) para satisfacer los requisitos de funcionalidad.

El siguiente paso es la determinación de la tolerancia (error máximo o mínimo permitido), es decir, la diferencia permisible entre los límites máximo y mínimo del tamaño. La tolerancia se puede expresar con respecto al tamaño básico como una desviación en ambas direcciones, superior e inferior (tolerancia bilateral) o sólo en una, si las consecuencias de la imprecisión en esta justificación son menos peligrosas (tolerancia unilateral).

POSICIÓN

Para que una pieza funcione adecuadamente respecto a otros componentes, con frecuencia es necesario colocar restricciones adicionales en la localización (posición) de las características geométricas y

en las propiedades geométricas, como concentricidad, excentricidad, planicidad, paralelismo y perpendicularidad. Esta información se transmite en los dibujos de dos maneras diferentes:

Dimensionamiento por coordenadas Dimensionamiento y tolerancias

geométricos

Con lo anterior se pretende informar a quien está realizando el proceso de manufactura, de cuáles son las condiciones que regulan la posición de una determinado componente, con el fin de ser acoplado o ensamblado en otro.

METROLOGÍA BÁSICA

“Cuando puedes medir aquello de lo que hablas, y expresarlo con números, sabes algo acerca de ello; pero cuando no lo puedes medir, cuando no lo puedes expresar con números, tu conocimiento es pobre e insatisfactorio: puede ser el principio del conocimiento, pero apenas has avanzado en tus pensamientos a la etapa de la ciencia”.

WILLIAM THOMPSON KELVIN 1824 - 1907

Sir Kelvin. Matemático y Físico Escocés.

La metrología es la ciencia que estudia y busca definir con técnicas y métodos de medición (utilizando las herramientas y el equipo necesario para medir, verificar

o hacer inspección de calidad), el grado de exactitud y precisión requeridas en la tecnología de fabricación de productos o servicios.

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La metrología es la ciencia de las medidas, de los sistemas de unidades adoptados y de los instrumentos utilizados para efectuarlas o interpretarlas. Comprende, tanto en lo teórico como en lo práctico, la medición y su incertidumbre asociada en cualquier campo de aplicación, sea éste científico, industrial, o de protección al consumidor.

La metrología es la ciencia que estudia y busca realizar medidas lo más exactas de acuerdo a la necesidad y exigencia del producto. Dicho estudio trata de la evaluación de cantidades. Evaluar una cantidad es compararla con otra de valor conocido que recibe el nombre de unidad. El resultado de la comparación es un número concreto que recibe el nombre de medida.

La metrología se extiende a evaluar todas las magnitudes o variables físicas cuyos valores particulares son susceptibles de medición.

Clasificación de la metrología

Metrología Industrial: Trata con las variables físicas en general. Según el tipo de industria y la variable que se desee controlar para un proceso específico la metrología industrial se clasifica en: metrología dimensional, geométrica, ponderal, eléctrica, química y

termodinámica, principalmente.

Metrología Científica: Ciencia que busca mejorar sistemas de

medición buscando un control cada vez más rápido y perfecto.

Metrología Legal: Asesora a las empresas buscando aplicar las normas nacionales e internacionales a todos los procesos de diseño y desarrollo, producción y control de productos en general. Además regulan la legislación de las pesas y medidas.

Medición

“Si lo haces, mídelo; si lo mides, contrólalo; si lo controlas, mejóralo”. W. Edwards Deming

El proceso de medición generalmente requiere el uso de un instrumento como medio físico para determinar la magnitud de una variable. Los instrumentos constituyen una extensión de las facultades humanas y en muchos casos permiten a las personas determinar el valor de una cantidad desconocida, la cual no podría medirse utilizando solamente las facultades sensoriales.

La medición es la forma de determinar el tamaño, la cantidad o la extensión de algo. Es la manera de describir un objeto mediante números y unidades.

Propósitos de la medición

Las mediciones ofrecen los medios exactos y precisos para describir las características y el tamaño de las partes.

La mayoría de las mediciones se hacen para uno de los siguientes propósitos:

Para obtener datos acerca de algún fenómeno o elemento.

Para encontrar el tamaño, la cantidad y la extensión exactos.

Para inspección o prueba (por ejemplo, para determinar si un elemento funciona de acuerdo a sus especificaciones).

Como elemento de un sistema de control.

Unidades de medida

Es el valor de una magnitud por la cual se admite, por convención, que su valor numérico es igual a uno, y ésta unidad de medida se fija de una magnitud que hace posible la comparación cuantitativa entre los diferentes valores de una misma magnitud.

Sistema Internacional de Unidades

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Unidades SI fundamentalesMAGNITUD UNIDAD DEFINICION

LONGITUD metro m Es la unidad SI de LongitudMASA kilogramo kg Es la unidad SI de MasaTIEMPO segundo s Es la unidad SI de TiempoCORRIENTEELECTRICA

ampere A Es la unidad SI de Intensidad de Corriente Eléctrica

TEMPERATURATERMODINAMICA

kelvin K Es la unidad SI de Temperatura Termodinámica

INTENSIDADLUMINOSA

candela cd Es la unidad SI de Intensidad Luminosa

CANTIDAD DESUBSTANCIA

mol mol Es la unidad SI de cantidad de substancia