Estudio y Análisis de la Tecnología de grupos en los procesos de manufactura

*J. A. Merchan (joamercugmial.com), **J.P. Herrera (1907.jpaul@gmail.com), *** E. Garrido(edwin_gj_rs@hotmail.com)

Resumen

La tecnología de grupos pasa a ser un aspecto importante en el proceso de manufactura, es por esto que la mayoría de empresas de este sector, han tenido que estudiar este aspecto, para evaluar que tan conveniente les puede llegar a ser. Es por esto que en este artículo de revisión, se miraran las características de la tecnología de grupos, que servirán como base fundamental para su implementación sin ningún riesgo, ya que los pueden haber dado a criterios de cierta sensibilidad, que depende mucho de la empresa a la cual se quiera implementar.

Abstract

Group technology becomes an important aspect in the manufacturing process, which is why most companies in this sector have had to study this aspect, to evaluate how convenient they can be. That is why in this review article, the characteristics of the technology groups, which serve as the foundation for its implementation were to look at no risk, because the criteria may have given some sensitivity, which relies heavily on the company to which it wants to implement.

Introducción

La siguiente revisión se enfoca el tema de tecnología de grupos utilizada en los sistemas de manufactura, con el principio de que todos los productos que comparten características semejantes se deberían fabricar de manera semejante. Con la idea de que una fábrica debe organizarse por productos mas no procesos, minimizando transporte y control visual del trabajo, siendo razón para que las empresas ahorren tiempos y costos de producción, aumentando la productividad, la

organización de la planta y reconociendo las maquinas involucradas en el proceso.

Los antecedentes de esta tecnología remonta a 1925 por R.E Flanders con un artículo presentado para ASME, que describe como se resolvían los problemas que tenían en la fabricación utilizando, principios de estandarización de productos, con la departamentizacion de productos y no por procesos. En 1937 A Sokolovskiy descubrió características esenciales de la tecnología de grupos y propuso que las partes de configuración similar se produjeran mediante una secuencia de proceso similar. J.c. Kerr en un artículo presentado en 1938 en la

Institution of Production Engineers, sobre planificación en una empresa sugiere el concepto de 'seccionalización' de grupos de maquinas herramientas, 'la idea es dar a ciertas máquinas trabajos estándar que estén en secuencia con otras máquinas. Otro investigador. H. Opitz en Alemania, estudió las partes de trabajo manufacturadas por la industria de máquinas herramienta de Alemania y desarrolló el conocido sistema de clasificación y codificación para partes maquinadas que lleva su nombre.

Si bien la idea de tecnóloga de grupos parece solucionar algunos problemas involucrados en la industria manufacturera, el problema radicaba en que anteriormente a esta tecnología, lo que empresa desperdiciaba en tiempo y hasta en uso de la misma máquina herramienta, no se tenía en cuenta. Porque si es una empresa con una producción en masa o en donde los procesos de fabricación sean varios, es donde se comienzan a notar los factores de retraso y deficiencias en la producción, siendo la situación se debe estudiar con más detenimiento. Partiendo de estos síntomas pueden hasta ocurrir atascamientos en la producción o cuellos de botella que se pueden evitar si se logra ordenar en grupos semejantes todas las piezas que conforman el ensamble.

Teniendo en cuenta lo anterior, a continuación se presentaran los conceptos y las metodologías que se derivan de estos estudios y necesidades, adoptando los parámetros de cómo se debería clasificar en familias de piezas, para constituir las celdas

de manufactura que reducirán por ejemplo de 1000 piezas anteriormente elaboradas independientemente de 20 a 30 piezas con características similares de procesamiento. Mencionando los métodos de agrupación en familias y sus características se pretende llegar a una opinión y aporte para lograr aprovechar aun más este sistema de organización.

DESARROLLO

Marco Referencial

En la Tecnología de grupos TG se debe clasificar las piezas que se consideran con características similares, la decisión y o criterio para lograrlo, puede variar dependiendo de cuál y como sea la necesidad en la empresa, puede que un sistema le sea útil a una, como que ese mismo sistema no lo sea para otra, pendiendo del tipo de productos que la empresa realice.

Inspección visual

Se clasifican las piezas por grupo llamándolas familias de piezas, dependiendo del grado de similitud de las partes, el número de familias de piezas puede llegar a ser o no más pequeño que sería lo ideal. Para esto se pueden usar inspecciones visuales de similitud. En el cual se puede utilizar un diagrama de flujo como el de la ilustración 1 para realizar la clasificación de piezas.

Ilustración 1 Diagrama de flujo para elaborar familias de piezas

Inspección con flujo de producción

Se puede clasificar también dependiendo del flujo de producción usa la información que contienen las hojas de ruta, y también la clasificación y codificación de piezas implica la identificación de similitudes y diferencias entre las piezas para relacionarlas mediante un esquema de codificación común, como el

de la ilustración 2, aunque hay más esquemas de codificación que llevan una clasificación por número, que hace más fácil la identificación de las familias como el mostrado en la ilustración 3 elaborado por Opitz.

Ilustración 2 codificación de Opitz

Con todos estos atributos que podrían llegar a tener en común una familia de piezas, se debe codificar de la manera adecuada,

buscando con esto establecer un código que pueda organizar de la manera más reducida la cantidad de piezas a fabricar.

Codificación

Existiendo muchas sistemas de codificación, tiene que diferenciarse en; términos de los símbolos que se emplean como números, alfabéticos o alfanuméricos; la asignación de símbolos para la generación de códigos. De ahí salen códigos tipo monocodigo, policodigo, multicodigo.

Los monocodigo, siguen una estructura de árbol ilustración 5 de la cual cada símbolo amplifica la información del digito anterior, por lo tanto estos códigos deben ser interpretados en conjunto con los dígitos adyacentes. Ejemplo el digito del 0 al 9 divide el conjunto en los grupos principales como partes de hoja de metal, partes maquinadas, componentes y partes compradas, el segundo divide el conjunto en otros

subgrupos para cada uno, como por decir que si es una operación de maquinado, se debe subdividir en otras dos en donde estén las que son maquinadas por elementos rotatorios y las que no, y así se hace consecutivamente con tantos números como divisiones pueda tener la pieza. Teniendo la ventaja de que con este código se puede contener mucha información de la pieza en fragmentos pequeños, pero teniendo desventaja de que es complicado capturar esa secuencia de árbol que podase tener una pieza.

El policodigo al contrario que en el anterior los símbolos de este son independientes uno del otros. Queriendo decir que cada digito en un lugar específico describirá una propiedad de la pieza, haciendo esto que el código sea grande como lo muestra en la ilustración 4.

Ilustración 3 policodigo

Ilustración 4 monocodigo

Ventajas y desventajas

En la tabla 1 se muestra claramente él porque es más ventajosa implementar esta tecnología en sectores de grandes series de

producción, y porque no es conveniente en los sectores que tienen pequeñas series de producción, esto visto desde los diferentes niveles que hay en el proceso de manufactura.

Grandes Series Pequeñas Series

Nivel de diseño

- Diseño de la pieza orientado a su producción.

- Amplia normalización.

- Existe una gran variedad de diseños- El diseño no está orientado a la

producción- La normalización conseguida es muy

escasa

Nivel de preparación del trabajo

Estudio profundo del sistema de fabricación, métodos y tiempos, ya que el ahorro de una pequeña cantidad de dinero en la fabricación de una pieza, supone un gran ahorro en el total de la serie.

Como consecuencia de la variedad de piezas y de su número escaso no es muy económico, ni hay tiempo de hacer una preparación de trabajo tan exhaustiva como en las grandes series.

Nivel de producción

Aprovechamiento máximo de máquinas y utillajes. Introducción de máquinas muy automatizadas en su proceso, con el fin de conseguir tiempos de producción lo más pequeños posible.

Las máquinas han de ser universales, así como los utillajes, tanto más sea en cuanto más diversidad de trabajo exista. El empleo de máquinas y utillajes universales supone, naturalmente, una mayor inversión en tiempo.

Nivel de distribución en planta

Distribución de las máquinas por líneas de producto de forma que la pieza tenga una secuencia lógica y se reduzcan al mínimo las

Dada la diversidad lo lógico es hacer una distribución en planta en función de las características de las máquinas, es decir, por secciones homogéneas o máquinas

operaciones y transporte.homogéneas. Esto incide naturalmente en un mayor recorrido y mayor cantidad de transporte.

Nivel de planificación

Facilidad de seguimiento de la planificación y del control como consecuencia del conocimiento exacto de métodos y tiempos y por lo tanto cumplimiento de planes y plazos de entrega.

Los tiempos no son conocidos con exactitud y su control es realmente difícil, alargándose, en general, los plazos.

Tabla 1ventajas y desventajas de TG

Aplicación de la Tecnología de Grupos.

La tecnología de grupos consiste, como ya ha quedado establecido, en una serie de medidas de normalización encaminadas a hacer extensivas las ventajas de las grandes series a la pequeñas.

A) Nivel del trabajo de una sola máquina. La tecnología de grupos aplicada a nivel de trabajo de una sola máquina consiste en el mecanizado por familias que puedan mecanizarse en una sola máquina, con el mismo utillaje y con procesos semejantes. Se considera que el proceso de trabajo de la pieza más compleja incluye todas las operaciones necesarias para realizar el resto de piezas.

Ilustración 5 a nivel de una sola maquina

B) Nivel de trabajo de un grupo. Supone que éstas están agrupadas de forma que una

determinada familia de piezas se mecaniza dentro de un grupo de máquinas que tienen en común una familia de piezas, que incluye todas las máquinas necesarias para su fabricación.

Ilustración 6 a nivel de un grupo de maquinas

C) Nivel de conjunto de empresa, incluyendo no solo la fabricación, sino también el diseño y la preparación. La tecnología de grupos en su más amplio sentido supone, no sólo la racionalización de la producción, sino también la del diseño, preparación del trabajo y planificación de la producción, al simplificar y reducir el trabajo de información necesario para diseñar, planificar y preparar una pieza.

Fases de la implantación.

La implantación de la tecnología de grupos no es un trabajo simple que pueda encargarse al Director de Fabricación y a sus colaboradores, ya que afecta a todas las funciones directivas y son necesarios

profundos cambios. Es necesaria una planificación y una cuidadosa labor de control.

Conclusiones

Con el estudio de tecnología de grupo, se puede concluir, que si bien puede ser un método que se cree por una simple inspección visual, que conlleve a un diagrama de decisiones, o por métodos más técnicos y sistemáticos, que hasta por ser su elaboración más rápida en comparación a la visual, podría llegarse a implementar sistemas computarizados y automatizados, para lograr una combinación de los dos métodos, aunque cabe aclarar, estaríamos hablando de un procesamiento de información muy sensible, para obtener buenos resultados, sensible refiriéndonos a que aparte de detectar todas las variables anteriormente mencionadas, tenga el criterio para agruparlas, dado que esto puede variar según las series de producción y puede llegar a encontrarse inconvenientes indicando que no sea viable una organización por tecnología de grupos. Entonces referente a esto el sistema debería ser capaz de igual manera estudiar la viabilidad del caso, y al ser computarizado y automatizado aumentar aún más la eficiencia del método.

El diseño, clasificación, implementación y codificación con la tecnología de grupos puede llegar a tornarse tan complicado o tan fácil como parezca. El entorno puede ser muy susceptible, refiriéndose a que cualquier factor en el contexto de la planta puede llegar a ser crucial, si se mira por el lado de que tan grande sea la series de producción, si se mira por el lado de hasta qué nivel puede afectar, como mencionábamos si era a nivel de una maquina o varias máquinas, a nivel de diseño y planeación, si se mira por el lado de que tan complejas son las piezas, en donde sus propiedades se pueden clasificar

como homogéneas que las formas de las piezas son idénticas solo varían sus dimensiones y heterogéneas, en donde sus formas son completamente diferentes y pueden llegar a no seguir el mismo proceso de producción que las otra, sino que solo compartan características de celdas de máquinas y hasta no se utilicen todas las maquinas en la elaboración de alguna pieza. Esta son algunas de las variables que se mencionaban y hacían parte de factores importantes poner en marcha la tecnología de grupos, que tiende cada vez más de una evaluación muy exhaustiva dependiendo del caso a estudiar.

Referencias

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