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 Manufactura Integrada por Computadora Unidad I UNIDAD I SISTEMAS AVANZADOS DE MANUFACTURA 1.-GENERALIDADES.- 1.1 Situació n actual de los sist emas de manufa ctura La notable evolución industrial en las ultimas décadas es el resultado de las nuevas tecnologías de Manufactura y Administración para obtener resultados positivos, a pesar de la variedad y complejidad de una problemática industrial que se caracteriza por una compet encia a esc ala mun dia l, una may or tec nif icac ión y per son alización de la demand a, una exigencia de la calidad “cero defectos”, gran variedad de modelos con rápida obsolescencia que exige por lo tanto gran flexibilidad y rapidez de respuesta en nuevos modelos y por otro lado devalúa los conocimientos y el saber hacer (know how) disponibles oblig ando a la formación y experimentac ión de nuevas tecn ología s y con ello la búsqueda de un mayor aprovechamiento de los recursos propios. Características de la demanda actual y principales acciones para satisfacerla Mercado Producción Competencia Flexibilidad Producto personalizado Reducción de tiempos Calidad Cero Defectos Reducción de costos Nuevas Tecnologías Reducción de gastos Obsolescencia Integración de Tecnologías Proveedores Redes de Abastecimiento Recursos Humanos Entrenamiento cruzado Producir bajo un entorno variable resulta uno de los retos mas difíciles de administrar para los fabricantes; implica muchos productos en proceso en cualquier momento, un ir y venir sobre los planes de producción y a ello agregamos el impacto de los cambios a las requisiciones de materia prima, mano de obra y utilización de maquinaria. El apoyarse en gran medida en el uso extensivo e intensivo de las computadoras para conseguir la automatización de todo Sistema de Manufactura así como la confirmación de la información a una base de datos accesibles a todos los niveles, ha facilitado en gran medida la integración y asimilación de tecnologías, factor fundamental para contribuir a incrementar la competitividad de una empresa.

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Manufactura Integrada por Computadora

Unidad I

UNIDAD I

SISTEMAS AVANZADOS DE MANUFACTURA

1.-GENERALIDADES.-1.1 Situación actual de los sistemas de manufactura

La notable evolución industrial en las ultimas décadas es el resultado de las nuevastecnologías de Manufactura y Administración para obtener resultados positivos, a pesar de la variedad y complejidad de una problemática industrial que se caracteriza por unacompetencia a escala mundial, una mayor tecnificación y personalización de lademanda, una exigencia de la calidad “cero defectos”, gran variedad de modelos conrápida obsolescencia que exige por lo tanto gran flexibilidad y rapidez de respuesta ennuevos modelos y por otro lado devalúa los conocimientos y el saber hacer (know how)disponibles obligando a la formación y experimentación de nuevas tecnologías y con

ello la búsqueda de un mayor aprovechamiento de los recursos propios.Características de la demanda actual y principales acciones para satisfacerla

Mercado Producción

Competencia FlexibilidadProducto personalizado Reducción de tiemposCalidad Cero Defectos Reducción de costosNuevas Tecnologías Reducción de gastosObsolescencia Integración de TecnologíasProveedores Redes de Abastecimiento

Recursos Humanos Entrenamiento cruzado

Producir bajo un entorno variable resulta uno de los retos mas difíciles deadministrar para los fabricantes; implica muchos productos en proceso en cualquier momento, un ir y venir sobre los planes de producción y a ello agregamos el impacto de loscambios a las requisiciones de materia prima, mano de obra y utilización de maquinaria. Elapoyarse en gran medida en el uso extensivo e intensivo de las computadoras para conseguir la automatización de todo Sistema de Manufactura así como la confirmación de lainformación a una base de datos accesibles a todos los niveles, ha facilitado en gran medidala integración y asimilación de tecnologías, factor fundamental para contribuir a incrementar la competitividad de una empresa.

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Manufactura Integrada por Computadora

Unidad I

EVOLUCION DE RESPUESTAS A LAS FUERZAS POR EL CAMBIO

FUERZAS PARA EL CAMBIO

 

TECNOLOGIAPRODUCTOSPROCESOSSISTEMASTECNICAS

REQ. DEL MERCADO

ESTRATEGIA DE LA CIA.

ESTRATEGIA DE MANUFACTURA

 

CICLOS DE VIDA DEL PROD. MAS CORTOS

COMPETENCIA BASADA EN EL TIEMPOREQUERIMIENTOS DE CALIDADFLEXIBILIDAD/CAPACIDAD DE RESPUESTAREDUCCION DE COSTOS INDIRECTOS

PROCESOS DE MANUFACTURA

 

SISTEMAS DE PCMMRP

JIT

ESQUEMA DE CLASIFICACION DE PCM

Flujo

Repetitiva

JIT

MRP

CPM/PERT

 Numero deComponentes

Ejemplos:Segundos Minutos Días Semanas MesesPetróleo, Alimentos, Medicinas, T.V., Camiones, Aviones, Casas, Barcos

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Manufactura Integrada por Computadora

Unidad I

1.2 Desarrollo Histórico de la Manufactura Integrada por Computadora

Desde el inicio de la computación se ha buscado controlar las actividades tantoadministrativas como técnicas que requiere el ciclo del producto las cuales deben realizarseen orden secuencial y/o en paralelo, siendo estas las concernientes a :

• Diseño.- Especificación del producto, Diseño del producto, Documentación deldiseño.

• Plantación.- Requisición de faltantes, Plantación del proceso, Plantación del flujo defabricación.

• Ejecución y Control.- Producción del elemento, Control de la Producción, Controlde la Calidad, Producto terminado, Distribución.

Es a principios de los años 60 en que se remonta los primeros contactos de las computadorascon las áreas de Manufactura. En General las primeras aplicaciones eran derivadas de  procesos administrativos como control de almacenes, calculo de primas y nominas,facturaciones, etc., desarrolladas en procesos de tipo manual que poco o nada aportaban alárea de manufactura.

Poco a poco se van dando mas aplicaciones como la Plantación y Control deRequerimientos, el proceso de Abastecimiento, la carga de maquinas, etc., pero lainformación continua siendo periódica, lo que genera datos adicionales manuales que casisiempre difieren de la misma. El flujo de documentos y tratamiento es fuente de errores ydeficiencias así como la gran cantidad de papel que emitan las computadoras.

A mediados de los años 70 se incorporaron terminales alfanuméricos en los mismos puestosde trabajo, el tratamiento on-line de la información con procedimientos Administración yConsulta de base de datos, se configura ya un Sistema Informático adecuado a lasnecesidades de Manufactura. Es decir, dispone de una información confiable, actualizada almomento y accesible por terminal en cualquier instante.

Mas adelante se implantan sistemas de recolección automática de datos, ya sea mediante unregistrador (data logger), que después se vuelcan a la computadora, ya sea por conexióndirecta a la computadora central de una serie de contadores o sensores instalados en lasmaquinas.

Pero en manufactura se utilizan también planos y graficas y por otro lado un sistema decentralización en una sola computadora con toda la documentación tan diversa y complejaque requiere el proceso productivo, se mostraba poco ágil, con muchos problemas decomunicación entre técnicos e informática y con un alto riesgo de paro de toda la instalación por cualquier avería en el sistema.

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Manufactura Integrada por Computadora

Unidad I

El desarrollo de la Microelectrónica, junto con los nuevos lenguajes, Sistemas deProgramación y paquetería de software han permitido en las últimas décadas laincorporación de la Informática a todas las áreas de Manufactura.

Los microprocesadores instalados en las maquinas de Control Numérico, en los robots, en

los controladores digitales, en las maquinas de medir de coordenadas, han permitidoautomatizar tareas penosas e incluso peligrosas para el hombre. Se mejora la precisión ycalidad del producto mediante Sistemas Automáticos de Control, se optimizan los ciclos demanufactura y se aplican conceptos de Producción Continua y Automática.

La informática Grafica Integrada en el CAD (Computed Aided Design) permite la conexiónfácil con la Ingenieria de Producto, así como la programación de las maquinas de CN yrobots. Además los paquetes de CAPP (Computer Aided ProcessPlanning) permitenautomatizar la planificación de los procesos. El Software disponible para Mantenimiento deInstalaciones facilitan el desarrollo de técnicas de Mantenimiento Preventivo fundamentales para los procesos de Manufactura Automáticos.

El control de Calidad dispone de técnicas CAI (Computer Aided Inspection) y de CAT

(Computer Aided Tasting), para automatizar sus funciones. Las instalaciones de pruebasmonitorizadas y controladas mediante computadora, permiten el diseño de Celdas dePruebas Automáticas que facilitan el diagnostico y localización de las anomalías en productos defectuosos.

Día a día crece la aplicación de las computadoras a las distintas funciones de Manufactura.En general, es una serie de islas de mecanización que es difícil y a veces imposible,comunicar entre si.

Las antiguas funciones de manufactura, diseño, procesos de manufactura y planeacion ycontrol de la producción, compartían muy poca información, los Sistemas Integrados deManufactura CIM reemplaza estas funciones. La introducción de las tecnologíasCAD/CAE/CAM es una buena oportunidad para la integración de todas las funciones demanufactura, así como la Tecnología de Grupos TG, que clasifica y agrupa las partes y procesos con base en la geometría de las partes, también los Sistemas de Planeacion yControl de Manufactura MP&CS y el Manejo Automatizado de Materiales.

La evolución tecnológica y las realizaciones de las grandes empresas lideres en el desarrolloindustrial, hace pensar que la tecnología actual es la punta de lanza de una nueva EraIndustrial, caracterizada por una Automatización Informatizada a todos lo niveles. Eldesarrollo intensivo de Sistemas Expertos (ES) y de la Inteligencia Artificial (AI) en todaslas áreas de producción permitirá una mayor automatización de las funciones de Diseño,Ingeniería del Proceso y Administración de la Producción.

Todas estas tecnologías englobadas en un concepto de organización tipo CIM, deintegración mediante ordenadores de todas las funciones de producción, permiten crear laimagen de la fabrica del futuro totalmente automatizada.

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Manufactura Integrada por Computadora

Unidad I

Evolución de los Sistemas de Manufactura

La evolución de los sistemas de Manufactura ha visto pasar herramientas como el BOMP(Hill of Material Processor), el EQQ (Economical Order Quantity), las diversas etapas delMRP (Material Requirements Planning), CRP (Capacity Requiriments Planning), MPS

(Master Production Sheduling), MRPII (Manufacturing Resource Planning), FCS (FiniteCapacity Sheduling), DRP (Distribution Requirements Planning), etc., las técnicas aplicadasde JIT (Just In Time), y TOC(Theory of Constraints), y la integración total en CIM

( computer Integrated Manufacturing), respaldada por el CAD/CAE/CAM (Desing,Engineering and Manufacturinf Arded by Computer).

La siguiente grafica muestra la relación de las técnicas antes mencionadas con su evoluciónen el tiempo considerado no la fecha de sus inicios como nueva herramientas sino el periodo

en que las mismas fueron aceptadas y adoptadas por una gran cantidad de empresasdecididas a integrar y asimilar las nuevas tecnologías en función de que existia un software“amigable” y accesible tanto en el sentido económico como en cuanto a disponibilidad en elmercado y adaptabilidad las características particulares de cada empresa.

Evolución de los Sistemas de Manufactura considerando el punto de vista de los

Proveedores de Software y Consultoria.

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Manufactura Integrada por Computadora

Unidad I

Informática Manufacturera

En materia de automatización es importante considerar que la ventaja es doble: un aumento

en la productividad y la mejoría en la calidad y especificaciones del producto terminado.Las empresas que no adopten la automatización y no mejoren su calidad corren el riesgo dequedarse fuera del mercado o ser desplazados por producto importado.

La Automatización no es una moda o una inversión suntuaria, una compañía deinstrumentarla si quiere sobrevivir en los mercados modernos. En México es común que las plantas se automaticen en forma parcial, y no son raras las empresas donde coexisten procesos automáticos con otros que no han cambiado en décadas. El problema es que latecnología avanza muy rápido y quien se retrasa 3 o 4 años difícilmente se puede recuperar.Es de vital importancia considerar que en forma paralela deberán adoptarse los SistemasInformáticos que soporten la base de datos que la Automatización requiere.

Como en muchos otros campos de la actividad económica, en el que corresponde a losSistemas Informáticos de Manufactura hay problemas y oportunidades. Cada dis salen almercado marcas y tecnologías nuevas. Han llegado productos de muy alto nivel, como elsoftware integrado SAP y otros introducidos por la firma J.D. Edwards,  paquetes quenacieron con un enfoque de tipo financiero y evolucionaron hacia el mundo de lamanufactura.

Estos productos cubren los tres grandes temas de la empresa actual: Finanzas, ManufacturaPura y Distribución y Ventas. Hay una tendencia a integrar la parte comercial con conceptosde Facturación, Estadísticas de Ventas, Conectividad con el cliente, EDI (Electronic Data

Interchange) y codigo de barras, entre otros. El tema de la distribución es muy actual, demodo que muchas empresas con sistemas complejos, que tienen varios centros dealmacenamiento, utilizan DRP para conectar sus almacenes y sus canales de mayoreo ymenudeo. El software también ha crecido y va mas allá de los modelos de industria tipotaller, con módulos para Manufactura Repetitiva, Justo a Tiempo (JIT) y otros procesos.

Muchas grandes corporaciones usan estos paquetes para simular y correr diferentesescenarios, y esto les sirve para inclinarse por el mas factible, el menos riesgos o el que les proporciona mejores opciones. Por eso tienen flexibilidad para aprovechar oportunidades ycrecer aun en medio de dificultades.

Podría decirse que todas las grandes firmas ya han instrumentado la metodología MRP, yahora esta muestra un importante desarrollo en la industria mediana del país. La tecnologíadel tipo CAD/CAE/CAM , que se aplica a ciertos nichos como la industria metalmecánica,también ha tenido un buen desarrollo. Estos paquetes se ahorran muchos costos dedesarrollo de productos, pero requieren una gran inversión, por lo cual no necesariamenteestán al alcance de pequeño industrial.

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Manufactura Integrada por Computadora

Unidad I

Uno de los problemas de estas herramientas es la falta de capacitación en los lugares clavede las empresas. Muchas veces las han comprado por instrucciones de la casa matriz, porqueel vendedor convenció a los ejecutivos o porque alguien les dijo que son la solución a ciertos problemas, pero no las usan para cambiar las cosas y, por lo tanto, todo resulta en un

enorme desperdicio. Otro problema muy común se verifica cuando las empresas no compranlos productos que mas les convienen, sino los de moda, los que usan las compañías lideres olos que tienen una mercadotecnia mas agresiva.

¿Què podemos encontrar en el mercado del software para manufactura?

Varias firmas han sacado al mercado diversidad de paquetes, cuyo costo varían en razón alcliente al cual va dirigido: empresas chicas, medianas, grandes, consorcios, generadoras e productos o servicios, instituciones educativas, privadas o publicas, etc.

A continuación se proporciona una lista de los paquetes computacionales que se encuentranactualmente en el mercado y que han sido adoptados por diversas empresas de acuerdo a susnecesidades especificas y/o los recursos financieros disponibles.

CAD/CAM/CAE MANTENIMIENTO MANUFACTURA Pro/ENG MP2222222 Datasul-EMSSURFCAM PMC Informix 4GL/SQLCADKEY MT Plant TVCOSMOS/M DATASTREAM MAPICS XAEuklid V4 MAXUnigraphics Moopi

Micro Station 95 PromodelAutodesk Manufacturin SoftwareSistem

HiperMILLCADMAX True Surf 7.0 NCL CAMAutocad 14

La proliferación de los paquetes seguirá en aumento, los precios tendrán a bajar y, en elcorto y el mediano plazos, dichos paquetes serán una herramienta esencial para las empresasque quieran seguir la lucha.

Hay que recapacitar que la instalación de un software no es la solución a los problemas de laempresa. Se debe pensar en el paquete como la herramienta que apoya el desarrollo de unsistema. Por si sola la computadora no puede decir ni hacer nada. Para resolver lasnecesidades reales de la empresa existen cuatro elementos importantes a considerar: 1) elcliente interno, 2) los servicios, 3) las herramientas del software y 4) la información.

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Manufactura Integrada por Computadora

Unidad I

Durante los últimos años en México, el sector manufacturero ha crecido en forma moderada.Este crecimiento se ha notado de manera significativa en las micro y medianas empresas. Laindustria mexicana enfrenta hoy un reto de sobrevivencia por lo que se ve precisada aofrecer productos adecuados, con las características deseadas y en el momento justo para

  poder satisfacer a sus clientes. Los Sistemas Avanzados de Manufactura presentan unaalternativa que, aunque costosa, cabe recalcar que no se trata de estar en la vanguardiatecnológica, sino de utilizar aquellos recursos y tecnologías que permitan elevar el nivel decomplejidad y calidad. Las compañías manufactureras tienen que ser lo suficientementeflexibles para responder a las expectativas de sus clientes.

“La Automatización de los Procesos Industriales e Informáticos se ha convertido en el grandesafió actual y la antesala de las innovaciones que mostraran el camino hacia el nuevosiglo. Su diseño e implementación no son un reto pequeño para los industriales mexicanos,quienes, a pesar de las secuelas de la crisis económica, deben actualizarse para alcanzar laeficiencia requerida por los mercados globales”.

Dino Rozenberg

1.2 Procesos de Manufactura convencionales.

Como significado de manufactura podemos considerar el hacer artículos u objetos a travésde procesos industriales tales como industrias farmacéuticas, de alimentos, maquinaria,electricidad, calzado, metal mecánica, etc. Así mismo, El Significado de la palabramanufactura se deriva de HACER A MANO, sin embargo, la actividad de la cual

dependen todas las ramas de la manufactura es la fabricación y el uso de maquinaria.Los ingredientes principales de los dispositivos mecánicos son los metales, debido a que proporcionan un balance optimo de resistencia, ductilidad, dureza, resistencia a la fatiga,estabilidad dimensional, resistencia al desgaste, apariencia y economía para la mayoría delas aplicaciones. Sin embargo los plásticos han llegado a ser suplementos importantes de losmetales, debido a que ofrecen resistencia a la corrosión, flexibilidad, facilidad de forma,facilidad de coloración y peso ligero en diferentes formas.

Actualmente existen una gran variedad de Procesos de Manufactura factibles de utilizarse enla fabricación de algún producto, los cuales pueden incluirse en la siguiente clasificacióngeneral.

1.-PROCESOS DE FUNDICION Y MOLDEO.- Son aquellos a través de loscuales se obtiene materia prima para otros procesos, vertiendo material en estadoliquido o viscoso en un molde cuya cavidad contiene la forma de la pieza que serequiere obtener.

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Unidad I

2.-PROCESOS POR DEFORMACION PLASTICA.-Utilizados en la obtenciónde piezas estructurales y barras, mediante la comprensión de la materia prima. El proceso puede efectuarse en caliente o en frió, de los cuales los mas comunes son:

ROLADO.-El material se hace pasar y se comprime entre dos rodillos quegiran. Conforme el metal se comprime entre los rodillos, se alarga debido aque es incomprensible. Para tal efecto, los rodillos aplican presión normal deapriete y fricción de arrastre. El equipo utilizado en este proceso sedenomina tren de laminación.

• FORJA.-Es el formado de metal, normalmente en caliente, medianteaplicación individual o intermitente a presión. La forja puede efectuarse endado abierto comprimiendo el material entre dos superficies planas, en V,semiovaladas o semiredondas, o en dado cerrado comprimiendo el materialen cavidades localizadas dentro del dado.

• ESTIRADO.-Proceso similar a la extrusión, cuya diferencia principal es queel material se estira haciéndolo pasar a través de un dado.

3.-PROCESOS DE FORMADO.- Con estos procesos el metal de trabaja principalmente en frió. Los procesos mas comunes de este tipo son:

• CORTE DE METAL.-El material delgado en rollos proveniente del proceso de rolado o laminado se utiliza como materia prima en este proceso.La lamina se corta por cizalleo entre un punzón y un bloque matriz de dado.

• DOBLADO.-Las barras, varillas, alambre, laminas, tubos y perfilesestructurales se emplean en el proceso de doblado de dados.

• EMBUTIDO.-Las operaciones en este proceso producen partes huecas de paredes delgadas o con formas de recipientes a partir de lamina de metal. Lalamina se estira en una dirección y se comprime en otras direcciones. El proceso normalmente se realiza en frió.

• RECHAZADO DE METAL.-Las piezas que tienen seccionestransversales circulares pueden hacerse por rechazado a partir de lamina demetal, la cual se sujeta centrada contra un mandril o bloque de forma que

gira en la flecha de un torno. Una bastón redondeado con rodillos se oprimecontra la pieza que gira y se mueve en una serie de barridos desplazando elmetal en varios pasos para conformarlo a la forma del mandril.

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Unidad I

4.-PROCESOS DE MAQUINADO.-Procesos mediante los cuales el producto seobtiene modificando la materia prima mediante arranque de material. Los procesosde maquinado se clasifican en términos generales en:

ASERRADO.-Proceso de corte utilizado en el tronzado previo de la cantidadadecuada de materia prima, principalmente al emplear tochos, barras yestructurales. Su función es la de arrancar el material por medio de unasucesión de dientes de corte y pueden considerarse fresas de poco grueso.Actualmente existen tres tipos básicos de sierras.

A) Sierras de Cinta.- Es una hoja continua de circuito cerrado, tensadaentre dos volantes y guiada por rodillos, la cual permanece perfectamente rígida en la zona de corte, se producen de acero alcarbón y de acero rápido. Con estas sierras se pueden cortar barrasmetálicas hasta de 300mm de diámetro.

B) Sierras con Movimiento Alternativo.-Es una hola montada en un  puente cuyo funcionamiento es similar al aserrado manual, se producen de acero rápido. Con estas sierras se pueden cortar barrasmetálicas hasta de 300 mm de diámetro. Este tipo de sierras puedenser de Dentado Fino, de Dentado Medio, de Dentado Basto y deDentado Entrado

C) Sierra circular con insertos .- están constituidas por un disco de chapade acero tratador, en cuya periferia están dispuestos una serie desectores entados(insertos). El dentado se compone de dos series dedientes alternados entre si: una serie de desbaste y una serie deacabado de forma plana dispuestos sobre el diámetro menor.

• TORNEADO.-Permite la transformación de materia prima,haciéndola girar sobre su propio eje y arrancándole material en la periferia oen su interior. La maquina herramienta utilizada en el proceso de torneado seconoce con el nombre de Torno, y su herramienta principal es el buril.

• TALADRADO.-Es el proceso mediante el cual se puedenmaquinar, agradar roscar y acabar agujeros. Las maquinas herramientasutilizadas en el proceso de taladro son los Taladros y sus herramientas principales son las brocas.

•CEPILLADO.-Tiene como objetivo maquinar superficies planas horizontales, verticales o en ángulo. En la mayoría de las operaciones

el corte se realiza en una sola dirección. Las maquinas en este proceso son losCepillos.

• FRESADO.-Permite maquinar superficies planas, curvas,interiores, exteriores, etc. Las maquinas utilizadas se conocen comoFresadoras y sus herramientas principales son las fresas o cortadores.

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 • RECTIFICADO.–  Operación que se realiza para obtener mejor acabado superficial y tolerancias mas estrechas, pudiéndose maquinar superficies externas e internas obtenidas por los procesos anteriormente

descritos. Las máquinas utilizadas en este proceso se conocen comoRectificadoras.

5. PROCESOS ESPECIALES.- Las técnicas más nuevas que se han desarrolladose conocen como maquinado No Tradicional, no ordinario, sin posicionamiento, nomecánico o especiales, utilizados en el proceso de piezas pequeñas de materialesduros que no pueden cortarse con facilidad utilizando medios mecánicos.

• MAQUINADO POR ELECTRODESCARGA (EDM).– Es un medio para conformar metales duros, y formar agujeros profundos y de formascomplejas mediante erosión por arco en todas las clases de materiales

electroconductores.

• MAQUINADO ELECTROQUÍMICO (ECM).– También llamadoelectrolítico, se utiliza para remover material en la formación de agujeros ycavidades.

• FOTOGRABADO (PCM).– También conocido como Foto formado,maquinado fotoquímico, microfresado y estampado químico. Se utilizalámina cubierta con una capa fotosensitiva en uno o en ambos lados y seexpone en una cámara a una imagen de la parte deseada. La capa se revela para exponer las líneas o áreas que se van a carcomer en un baño ácido o en

una aspersión química a alta presión.

• CORTE POR LÁSER.- Empleado en la obtención de piezas muydelgadas mediante la aplicación d’e un rayo láser, el cual posee un alto gradode direccionamiento; es altamente monocromático, con una sola longitud deonda y con capacidad para generar potencias muy elevadas.

• CORTE CON HAZ DE ELECTRONES.– Basado en la teoría delmovimiento de los electrones los cuales se aceleran a gran velocidad con unalto voltaje generándose un haz con el cual se bombardea la superficie amaquinar, la energía cinética se convierte en energía térmica produciendo

calor suficiente o vaporizar el material en el punto de contacto.

6. PROCESOS DE ENSAMBLE.- Existen una serie de factores que influyen en larentabilidad de una empresa que ensambla productos en serie, por ejemplo

- Intercambiabilidad de componentes- División de la mano de obra y de los procesos en elementos menores

que pueden efectuarse con rapidez en un solo lugar.

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- Movimiento de los materiales a las estaciones detrabajo

- Uso eficiente del tiempo- Minimizar el tiempo de preparación con el uso dematrices y dispositivos para ensamble

- Reducción del costo de material, comprando por volumen

- Minimizar la cantidad de mano de obra medianteestudios de tiempos, movimientos y eficiencia

- Utilización de herramientas y máquinas especiales

Entre los principales procesos de ensamble se encuentran:

POR AJUSTE.– Constituido por el ensamble de dos piezas con la mismadimensión nominal, pudiendo ser: con juego, indeterminado, o con apriete.

• POR SOLDADURA,– Medio por el cual se unen dos piezasconcentrando calor, presión o ambos en el punto de unión, para fusionar lasáreas adyacentes. Los principales procesos de soldadura son: por Arcoe1éctrico, con Rayo de Energía, por Resistencia Eléctrica, por Gas, por Soldadura enestado Sólido.

• POR ELEMENTOS MECÁNICOS.- Consistente en la. unión de dos

 piezas mediante el uso de elementos mecánicos, tales como: Remaches,Tornillos y Tiercas, Pasadores, Chavetas, Seguros.

7. PROCESOS DE LIMPIEZA.- Los productos manufacturados colectan aceite,suciedad, virutas, etc., durante su fabricación. Estos residuos deben eliminarse paraoperaciones como inspección, pintura, ensamble y en especial para su venta. Los principales procesos de limpieza son:

• INMERSION.– Es la forma más fácil de limpiar y se realiza medianteagitación, vuelco, o frotado, en forma manual o automatizada.

• ELECTROLÍTICA.- Es una variante de inmersión en una soluciónalcalina con la pieza como cátodo en un círculo eléctrico.

• ASPERSIÓN.- Todas clases de fluidos actuando con fuerza sobre lassuperficies a limpiar. De las más comunes tenemos

A) Desengrasado por vapor.- Limpieza con solventes no inflamables, loscuales se vaporizan en el fondo de un tanque.

B) Decapado.– Es la remoción química de los óxidos superficiales y lasescamas de los metales por soluciones ácidas.

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Unidad I

8. PROCESOS DE REVESTIMIENTO.- Comúnmente se aplican recubrimientos

a las superficies de los productos para mejorar la apariencia, textura, mejorar laresistencia a la corrosión, como aislamiento eléctrico, facilidad de lubricación y protección contra altas temperaturas. Los revestimientos más comunes son:

• DE CONVERSIÓN.- Son películas inorgánicas formadas por acciones químicas, frecuentemente impregnadas con sustancias orgánicascomo fosfato, cromo, óxido negro, anódicos, etc.

• ORGÁNICOS.– En forma de hojas delgadas se laminan sobre lassuperficies o se aplican como pinturas, esmaltes o tintas, a casi todos losmateriales.

• PLATEADO POR INMERSIÓN EN CALIENTE.– Es una forma de  bajo costo para aplicar un revestimiento protector de piezas de metal,sumergiendo el producto en aluminio, zinc, estaño o plomo fundido.

• ELECTROPLATEADO.– Se puede realizar en todos los metalescomunes y aún en muchos no metálicos, como protector contra la corrosión,el desgaste o la abrasión, para mejorar la apariencia, etc. Las piezas sesumergen en una solución en agua o sales del metal que se va a aplicar.

l.4 Métodos Avanzados de Manufactura

Flexibilidad en la manufactura.- En la actualidad para las empresas altamentecompetitivas que se precien es impostergable la incorporación de este concepto.

Desde siempre las compañías manufactureras han tratado de obtener ventajas competitivas através de la búsqueda sistemática de un menor Costo de producción y es a partir de losochenta, en que la Calidad se convirtió en la siguiente meta en torno a la cual las empresasmás competitivas han trabajado laboriosamente.

Durante los primeros años de esta década, los conceptos de Disponibilidad y Servicios al

Cliente, se han ido incorporando con más fuerza a las empresas que se consideran de Clase

Mundial.

PARADIGMAS DEL TIEMPO

70's: Mutuamente exclusivo 80's: Se rompió la barrera Costo/Calidad

 Costo/CalidadCalidad

Disponibilidad Costo

Costo

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Manufactura Integrada por Computadora

Unidad I

90’s Se rompió la barrera de Disponibilidad

La flexibilidad ha sido el factor menos favorecido en los últimos 20 años. En vez de la

 producción masiva, estándar y estable, la realidad actual exige plantas capaces de trabajar cada vez lotes más pequeños, con productos hechos bajo especificaciones de los clientes einsertos en un mercado impredecible.

La variedad como reto.- En su forma básica, flexible significa responsivo al cambio,adaptable, capaz de variación o modificación. Flexibilidad en consecuencia es la habilidadde responder en forma efectiva a los cambios y la Flexibilidad de Manufactura puededefinirse entonces como la habilidad de una empresa para organizar y reorganizar susrecursos efectivamente, respondiendo a los cambios en las condiciones de su entorno

Dado que la flexibilidad es una respuesta a 1os cambios en las condiciones del entorno,

 parece razonable definirla a través de categorizar y describir los tipos de variabilidad a losQue una organización manufacturera debe responder.

VARIABILIDAD

Tipo de Variabilidad Formas de incertidumbre Formas de Complejidad

DEMANDA Mezcla del producto Número de partesVolumen Nuevos Materiales

OFERTA Cambios en las entregas Numero de proveedores

Calidad Numero de materias primasPRODUCTO Nuevos productos Cantidad de Productos

Cambios a los actuales Opciones, funcionalidad

PROCESO Cambios Tecnológicos Integración de TecnologíasCambios Organizacionales Asimilación de Tecnologías

RECURSOS Ausentismo IncertidumbreRotación Factor HumanoDisponibilidad de Equipo Resistencia al cambio

Costo/Calidad/Disponibilidad

Flexibilidad

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Manufactura Integrada por Computadora

Unidad I

Si bien la variedad es una virtud para la Mercadotecnia para la planta, variedad es

sinónimo de complejidad. Es sabido que la preferencia de los clientes por seguir comprandolos productos, depende, entre otras cosas, de la diversidad de opciones disponibles.

Producir bajo un entorno variable uno de los retos más difíciles de administrar para losfabricantes. Al menos son tres los tipos de Flexibilidad que se requieren en una planta: laMecatrónica, una Organización adaptable y la Manufactura Sincronizada.

Mecatronica

Mechatronics es un término acuñado por los japoneses para indicar la combinación entreMecánica y Electrónica. Dos esferas tecnológicas que se intersectan a partir del desarrollo y

la rápida introducción de nuevas tecnologías, y que se basa en la Microelectrónica aplicadaa los robots, los Sistemas Flexibles de Manufactura (FMS) y la Automatización deoficina.

 

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Manufactura Integrada por Computadora

Unidad I

Organización Adaptable

Una Organización adaptable implica grupos autónomos con capacidad de toma dedecisiones frente a imprevistos.

Una fabrica es inservible si no sabe que esta vendiendo y no puede reaccionar a lasnecesidades del mercado. De nada servirán todas las explicaciones de la Mecatronica si nose tiene una organización capaz de realizar en forma flexible la interfase entre el entorno yla propia organización. Una organización es viable si puede sobrevivir a un medio ambiente particular.

Esta supervivencia se puede dar en dos formas incrementando la habilidad de la

organización de prever el futuro, o bien, aumentando su flexibilidad y capacidad deadaptación, dada su inhabilidad de prever el futuro.

La complejidad de la convivencia de los sistemas de demanda y producción, y loimpredecible que resulta el entorno de cualquier sistema, hacen imposible contar consistemas de que planeen todo el detalle, lo que obliga a que las organizaciones se vuelvanaltamente adaptables. Entonces se requerirá un nivel de flexibilidad de la organización tal,que pueda adaptarse a la circunstancia del contexto en su totalidad.

De hecho, cuanto mas grande sea la organización y su entorno, mas son los estados devariabilidad entre estos y, por lo tanto, mas los niveles de incertidumbre de la organización.

Esto obliga a procesar un mayor numero de datos, que presentados en forma lógica permitan a quienes toman decisiones en todos los niveles a actuar en el momento adecuadode acuerdo con la información presentada y las estimaciones de su experiencia.

En resumen, para considerar una organización verdaderamente adaptables es preciso que:

a.Sin perder su autoridad se creen grupos autónomos o autodirigidos con capacidadde toma de decisiones para todos los posibles imprevistos en la planta.

 b. La autoridad sepa delegar adecuadamente las funciones en estos gruposautónomos

c.Se desarrolle una función integradora que mantenga la unidad de la organización.

Manufactura Sincronizada

Desde el inicio de la computación se ha buscado controlar las actividades tanto de la fabricaen general como de la cedula en particular. La evolución de los Sistemas de Manufactura havisto pasar herramientas como el antiquísimo BOMP, el EOQ, el MPR, CPR, MPRII ,

FCS, DRP, JIT, TOC y la integración total en CIM. 

Entonces se puede resolver el problema de la FLEXIBILIDAD desde el tan necesitado punto de vista de la tecnología de la información. El reto esta en como ligar los sistemas dealto nivel con lo que realmente sucede en el piso. Habrá que integrar ambos ambientes através de un sistema de piso que haga reprogramación en forma dinámica.

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Manufactura Integrada por Computadora

Unidad I

 

UNA ESTRATEGIA COMPLETA

Los Sistemas de Manufactura sincronizada incluyen un conjunto consistente de principios, procedimientos y técnicas con los cuales se evalúan las acciones a ser tomadas por cada célula productiva en función de los objetivos globales del sistema productivo, dela situación actual en el piso y de la demanda generada en ese momento por el mercado.

Así, los Sistemas de Manufactura Sincronizada permitirán tomar decisiones a tiempo y decalidad sobre la asignación de los recursos en función de un mejor servicio al cliente, buscando equilibrar el flujo en el sistema, no la capacidad.

El ideal es poder reaccionar con gran flexibilidad. Para tomar decisiones adecuadas, cadacélula en la planta debe contar con información exacta sobre la fecha de entrega del producto, basada en la fecha de solicitud hecha por el cliente, la planeada para entregar el producto terminado y la requerida por la secuencia de producción siguiente, entre otrosdatos.

Ello se debe actualizar en forma constante por los cambios que pueden ocurrir, ya sea por lademanda, falta de material, problemas de calidad, pasos de producción retrasados, etc., loscuales son la regla común en la planta.

La idea es controlar la ejecución de un pedido a través de cada uno de sus procesos demanufactura, desde que se libere hasta su entrega, y asignar en forma precisa los recursos,así como indicar claramente quien hace que, cuando y donde.

Estos tipos de sistemas conforman la siguiente gran Revolución en la Evolución de losSistemas de Manufactura. Revolución porque implica el rompimiento de viejas tácticas ytécnicas obsoletas. Y Evolución  porque orienta a adoptar la búsqueda de beneficios enforma continuada que permitan incrementar las utilidades, el servicio al cliente, lacapacidad a los cambios del mercado y de las condiciones de planta, con la consecuentereducción de los ciclos de fabricación y los inventarios en proceso, y una mayor visibilidadde los problemas de calidad.

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Manufactura Integrada por Computadora

Unidad I

En resumen, hay que permitir a la planta ser mas FLEXIBLE. Después de todo nada

sucede como se planeo.

Técnicas Básicas de Mejoramiento de la Productividad

 1. Técnicas basadas en la Tecnología

a. Diseño asistido por computadora CAD  b. Manufactura asistida por computadora CAMc. Ingeniería asistida por computadora CAEd. Robóticae. Tecnología de Rayo Láser f. Tecnología de Energéticosg. Tecnología de Grupos GTh. Software Para Manufactura

i. Benchmarking  j. Administración del mantenimiento TPMk. Conservación de la energía

II. Técnicas basadas en el Trabajador

a. Incentivos financieros individuales y grupales b. Previsión Socialc. Promoción de empleadosd. Enriquecimiento y Agrandamiento del trabajoe. Rotación del trabajof. Participación del trabajador g. Curva de aprendizajeh. Comunicación

i. Educación, Capacitación y Desarrollo j. Percepción de rolesk. Supervisión de calidadl. Reconocimiento y Penalizacionesm. Mejoramiento de las condiciones de trabajon. Administración por objetivos APOo. Círculos de calidad, trabajo en equipo CC, WT  p. Cero defectos JIT

III. Tecnicas basadas en el producto

a. Ingenieria del valor IV  b. Investigación y desarrollo IOc. Diversificación de productos

d. Simplificación de productose. Estandarizacion del productof. Mejoramiento de la confiabilidadg. Promocion y Publicidad

IV. Tecnicas basadas en la Tarea de Proceso

a. Ingenieria de Metodos o Simplificación del Trabajo b. Estudio del trabajo. Estudio de tiempos y movimientosc. Analisis, descripción, diseño y evaluacion del trabajod. Diseño de la Seguridad del trabajoe. Ingenieria de Factores Humanos o Ergonomiaf. Planeacion y Programación de la producción MPS, CAPP

V. Tecnicas basadas en los Materiales 

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Manufactura Integrada por Computadora

Unidad I

a. Control de inventariosJIT b. Planeacion de requerimientos demateriales MRPc. Administración de materialesMRPII

d. Control de calidadTQMe. Mejoramiento de Sistemas deManejo de Materiales SLPf. Reconstrucción, Reutilización yReciclado de Mat. RRR 

  Nombre de la Características Tipos de Partes Herramientas Operaciones

Maquinaria Principales Maquinas Principales Principales Básicas

TORNOLa pieza se trabajamientras gira sobreun eje horizontal, esatacada por unaherramienta de corteque se hace mover lentamente, paralelaal eje de la pieza

Mecánico,De Banco,Horizontal,Vertical,Rápido,Copiador yAutomático

Portaherramienta,Contrapunto,Carro,Cabezal, Motor yGuías.

Buriles yBrocasHelicoidales

Devastamiento deradioPerforación,roscado interno yexterno.

FRESADORA

El metal esarrancado por mediode una cuchillagiratoria de muchos

dientes. Cada uno delos cuales tiene unaarista cortante o filo.

Horizontal,Vertical yUniversal

MesaPorta FresaSujetador dePieza

Y Codo.

FresasCortar una piezaen partes igualescortar una pieza orectificar caras de

una pieza

RECTIFICADORA Se utiliza comoherramienta decorte, una ruedaabrasiva a fin deefectuar trabajos demucha presión

Horizontal,Vertical yUniversal.

MesaHerramienta deCorte,Sujetador de

  pieza yManivelas deavance

Muelas

Rectificado dcaras internas yexternas con gran

 precisión.

CEPILLO

En esta se sujeta

  pieza firmementesobre la mesa la cualtiene un movimientode vaivén

De codo y

De mesa

Mesa

CodoHerramienta decorteSujetador de

 pieza

Buriles

Labrar superficie

  planas so  piezas demasiadgrandes o pesadas

TALADRO

La pieza esta fijadasobre la mesa o elsuelo según el tipode taladro, el trabajolo hace laherramientamediante un

De columnaRadialDomestico

Revolver,Columna,Avance,Mordazas,Mesa de trabajoy de la base,Motor y

Brocas,EscariadoresEnsanchador,Avellanadores yMachos

Perforaciones,Ensanchado d

 perforaciones,rimado,Avellanado,roscado ymandrilado

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Manufactura Integrada por Computadora

Unidad I

movimientorotatorio

Cabezal

MANDRILADOR 

Las herramientas decorte giran en unárbol horizontal, este

árbol conduce laherramienta de corteen un avancelongitudinal

HorizontalVertical

MesaMotor Árbol

Revolver 

BrocasCuchilla de

 barrenar O de tornear 

Operaciones dtorneado yrefrendado ademá

del mandrilado