7/23/2019 Resumen Unidad v Automatizacion en La Manufactura

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Unidad V Automatizacin en la manufactura 2

5.1. Definicin, tipos usos dentro de lasdiferentes operaciones de manufactura !

5.2. "ar#are soft#are para automatizacin 5

5.!. $ngenier%a concurrente &

5.'. (l proceso de automatizacin) etapas,pro*lemas, re+uerimientos, procedimientos recomendaciones

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Unidad VAutomatizacin en la manufactura

La automatizacin es un concepto evolutivo, ms que revolucionario. En las

plantas manufactureras se ha implementado bien en las siguientes reasbsicas de actividad:

Procesos de manufactura. Las operaciones de maquinado, forjado,

etrusin en fr!o, colado " rectificado, son ejemplos caracter!sticas deprocesos que se han automatizado etensivamente.

Manejo de materiales. Los materiales " las piezas en varias etapas de

acabado se mueven por la planta mediante equipo controlado porcomputadora, sin conduccin humana.

Inspeccin. Las piezas son inspeccionadas automticamente para

comprobar su calidad, precisin dimensional " acabado superficial, seacuando se fabrican #inspeccin en procesos$ o despu%s de determinadas#inspeccin posproceso$.

Ensamble. Las piezas individuales fabricadas se arman o ensamblan en

forma automtica para formar subensamble ", por ultimo el producto.

Empaque. Los productos se empacan en forma automtica.

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5.1. Definicin, tipos usos dentro de las diferentes operaciones demanufactura

'e define la automatizacin, por lo general, como el proceso de hacer que las

maquinas sigan un orden predeterminado de operaciones con poca oninguna mano de obra, usando equipo " dispositivo especializados queejecutan " controlan los procesos de manufactura, la automatizacin, en todosu potencial, se logra usando diversos dispositivos, censores, actuadores,t%cnicas " equipo capaces de observar " controlar todos los aspectos delproceso de manufactura, tomar decisiones acerca de los cambios que sedeben hacer en la operacin " de controlar todos los aspectos de esta.

En un sistema de fabricacin automatizado el autmata programable esta en elcentro del sistema. Este debe ser capaz de comunicarse con todos losconstitu"entes de sistema automatizado.

El concepto de automatizacin corresponde a la necesidad de minimizar laintervencin humana en los procesos de gobierno directo en la produccin, valedecir, ahorrar esfuerzo laboral.

Los procedimientos lgicos humanos se encomiendan a mquinas automatizadasespeciales, ordenadores, las cuales procesan informacin mucho ms rpido queel hombre, con la a"uda de modelos matemticos que describen tanto la propiatecnolog!a como la actividad anal!tica " reguladora humana.

-as nueas tecnolog%as de automatizacin industrial)

Los robots Los sistemas ()*+()

aquinas herramientas automatizadas.

'istemas de fabricacin fleible.

*esde mediados de los a-os setenta las posibilidades de automatizacinintegrada han aumentado rpidamente gracias a lo adelantos en la robtica.En las mquinas herramienta de control num%rico, en los sistemas fleibles deproduccin, " en el dise-o " manufactura asistidos por computadora #()*()$.

El principal papel de los robots.

Es articular diferentes mquinas " funciones productivas/ transporte, manejo demateriales, maquinado, carga " descarga, etc. mediante su capacidad paradesempe-ar diversas tareas u operaciones.

Estas diversas aplicaciones industriales implican la clasificacin de los robots encuatro tipos de operaciones efectuadas:

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obots de manejo de materiales: carga " descarga de mquinas

herramienta, moldeado de plstico.

obot. de tratamiento de superficie: pintura, pieza,

obots de en ensamblaje " transferencia.

obot. de soldadura, " obots de procesamiento por calor/ moldeado, prensado, etc.

Las principales aplicaciones industriales son las siguientes:

2undicin en molde #die+casting$. Esta fue la primera aplicacin industrial.

'oldadura de 3unto. )ctualmente es la principal rea la presente

generacin de robot. )mpliamente utilizada en la industria automotriz. Enpromedio, este tipo de robot. reduce a la mitad la fuerza laboral necesaria.

'oldaduras de )rco. 4o requiere de modificaciones sustanciales en elequipo de soldadura " aumenta la fleibilidad " la velocidad.

oldeado por Etrusin. *e gran 5mportancia por creciente demanda de

partes especializadas de gran complejidad " precisin.

2orjado #2orglng$. La principal aplicacin es la manipulacin de partes

metlicas calientes.

)plicaciones de 3rensado #press 6or7$. 3artes ", panales de veh!culos "

estructuras de aviones, electrodom%sticos " otros productosmetalmecnicos. Esta es un rea de rpido desarrollo de nuevos tipos derobot.

3inturas " 8ratamiento de 'uperficies. El mejoramiento de las condiciones

de trabajo " la fleibilidad han sido las principales razones para el desarrollode estas aplicaciones.

oldeado 3lstico. *escarga de mquinas de in"eccin de moldes, carga

de moldes, paletizacin " empaque de moldes, etc. )lta contribucin almejoramiento de las condiciones de trabajo, al ahorro de mano obra, a lareduccin del tiempo de produccin, " al aumento de la productividad.

)plicaciones en la 2undicin. (arga " descarga de mquinas, manejo de

materiales calientes, manejo de moldes, etc. Las dif!ciles condiciones detrabajo hacen necesarios los robot., aunque ha sido mu" dif!cil su dise-o "eficacia.

(arga " *escarga de quina 9erramientas. Los robots aumentan la

fleibilidad " versatilidad de las mquinas herramientas " permiten suarticulacin entre si. (ontribu"en ala reduccin de stoc7s, minimizan costosdel trabajo directo e indirecto, aumentan la calidad de la produccin "maimizar la utilizacin del equipo.

En aparatos " maquinaria el%ctrica " electrnica, juguetes, ingenier!a

mecnica, industrial automotriz, etc

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5.2. "ar#are soft#are para automatizacin

Hardware en la automatizacin.

Los sistemas de automatizacin de ma-ana desempe-arn tareas complejas enuna variedad de productos, con frecuencia de manera simultnea. Los retos delhard6are en el dise-o de dichos sistemas son lograr flujo del proceso, laproduccin, " el tiempo de funcionamiento mientras se logra cumplir la complejatarea de automatizacin

lujo del Proceso

La velocidad de su mquina afecta directamente el flujo del proceso. 3ara lograr

grandes velocidades, use componentes mecnicos con menor friccin, como unmotor lineal es vez del actuador tipo tornillo. 3uede mejorar la velocidad delsistema de control usando tecnolog!as embebidas, como los 23;)s con ciclos deejecucin de 1 9z en lugar de los tradicionales 3L(s con ciclos de 1 79z. Lossistemas de tipo servo contin productos en la mismal!nea de manufactura. 4o es slo la confiabilidad de los componentes en elsistema, tambi%n los tiempos de relevo entre los diferentes productos que afectanel tiempo de funcionamiento del sistema. 3uede modificar el tiempo defuncionamiento al reconfigurar el algoritmo de control para adaptar el sistema a unconjunto diferente de condiciones con un producto diferente en la l!nea deproduccin.

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"oftware en la automatizacin.

El control de procesos computarizado es el uso de programas digitales encomputadora para controlar el proceso de una industria, hace el uso de diferentestecnolog!as como el 3L( est guardado en el proceso de una computadora. 9o"en d!a el proceso computarizado es mu" avanzado "a que los procedimientos dedatos " otras funciones se pueden controlar ms.

En cuanto al proceso de los datos que se introducen a la computadora " los quesalen de ella se implementan sistema de monitoreo " control que es lo que paraprincipalmente se usa el soft6are en la automatizacin. 3ara monitorear unproceso informacin de manufactura tiene que ser introducido para que la interfazde la computadora sepa que monitorear.

Empresas en software

Las dos empresas l!deres en soft6are son icrosoft '"stems e 5@. La primeracontrola el llamado sistema operativo, de uso universal " obligado " que constitu"euna especie de equivalente general en al campo de la electro informtica. 5@ seencuentra en la frontera del desarrollo de los sistemas de ()*+()E " lainteligencia artificial. Este liderazgo se mantiene en las redes de comunicacin dedatos con 4ovell " la disputa en todo caso se encuentra ubicada entre 4ovell, 5@" ;eneral otors.'oft6are en la automatizacin. El control de procesos computarizado es el uso deprogramas digitales en computadora para controlar el proceso de una industria,hace el uso de diferentes tecnolog!as como el 3L( est guardado en el procesode una computadora. 9o" en d!a el proceso computarizado es mu" avanzado "aque los procedimientos de datos " otras funciones se pueden controlar ms.

La fuerte unin del soft6are con el hard6are en los sistemas electromecnicosrequiere de un sistema de validacin completo. Los ingenieros estn cambiandode una simple ejecucin de fase de AdespliegueB a una ejecucin de fases deAdise-o+prototipo+desplegadoB. La fase de dise-o inclu"e la simulacin decaracter!sticas mecnicas, t%rmicas " de flujo de los componentes del hard6are enel sistema, adicional a los algoritmos " lgica de control que podr!an controlarestos componentes.

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5.!. $ngenier%a concurrente

La ingenier!a concurrente, tambi%n llamada por muchos autores ingenier!asimultnea, es un fenmeno que aparece a principios de la d%cada de los ochentaen el Dapn " que llega a Europa a trav%s de )m%rica, fundamentalmente Estados=nidos, a finales de esa misma d%cada.

Es una filosof!a orientada a integrar sistemticamente " en forma simultnea eldise-o de productos " procesos, para que sean considerados desde un principiotodos los elementos del ciclo de vida de un producto, desde la concepcin inicialhasta su disposicin final.

*ebe otorgar adems una organizacin fleible " bien estructurada, proponer

redes de funciones apo"adas por tecnolog!as apropiadas " arquitecturas comunesde referencia #ej: computadores en red " en bases de datos$.

Este nuevo enfoque hacia el dise-o que entrega la 5(, da un gran realce al papelque juegan las personas en sus respectivos trabajos, las cuales deben estar bieninstruidas.

especto de la metodolog!a de trabajo de la 5(, en esencia utiliza las mismasfunciones involucradas en el ciclo de desarrollo de un producto de la formatradicional de trabajar que es la ingenier!a secuencial, a la cual reemplaza/ sinembargo, la diferencia se halla en la interaccin constante que se produce entrelas mismas.

Los objetivos globales que se persiguen con la implementacin de la 5ngenier!a(oncurrente son:

)cortar los tiempos de desarrollo de los productos.

Elevar la productividad.

)umentar la fleibilidad.

ejor utilizacin de los recursos.

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#eneficios de la Ingenier$a %oncurrente.

La ejecucin de las actividades de dise-o en paralelo comporta mejoras enmuchas reas como la comunicacin, calidad, procesos de produccin, etc.repercutiendo positivamente en el flujo de caja " en los beneficios. 3or otra partela reduccin de tiempos de introduccin en el mercado, que es de importanciaestrat%gica, permite a las empresas incrementar su cuota de mercado.

)l reducirse los cambios de dise-o e iteraciones, los productos son ms fciles defabricar, son de ma"or calidad " se mejora el servicio. =na vez lanzados afabricacin, la produccin progresa rpidamente, puesto que el proceso est biendefinido, documentado " controlado.

3ara conseguir una implantacin con %ito " conseguir un entorno de 5ngenier!a(oncurrente competitivo, eisten cinco mbitos a abordar " mejorar:

La modelizacin de los procesos: 8%cnica que a"uda a analizar " a

mostrar como la informacin flu"e " se transforma a lo largo un conjunto deactividades relacionadas con el proceso de dise-o.

La arquitectura de los sistemas de informacin : Es necesario que el

compartir datos libremente entre aplicaciones, usuarios " organizacionessea una realidad, donde las distintas aplicaciones act

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5.'. (l proceso de automatizacin) etapas, pro*lemas, re+uerimientos,procedimientos recomendaciones.

Automatizacin de procesos

)utomatizacin, sistema de fabricacin dise-ado con el fin de usar la capacidadde las mquinas para llevar a cabo determinadas tareas anteriormente efectuadaspor seres humanos, " para controlar la secuencia de las operaciones sinintervencin humana. El t%rmino automatizacin tambi%n se ha utilizado paradescribir sistemas no destinados a la fabricacin en los que los dispositivosprogramados o automticos pueden funcionar de forma independiente o semi+independiente del control humano. En comunicaciones, aviacin " astronutica,dispositivos como los equipos automticos de conmutacin telefnica, los pilotosautomticos " los sistemas automatizados de gu!a " control se utilizan para

efectuar diversas tareas con ms rapidez o mejor de lo que podr!an hacerlo un serhumano.

(tapas de la automatizacin

La fabricacin automatizada surgi de la !ntima relacin entre fuerzas econmicase innovacin t%cnica como la divisin de trabajo, la transferencia de energ!a " lamecanizacin de las fbricas, " el desarrollo de las mquinas de transferencia "sistemas de realimentacin, como se eplica a continuacin.La divisin del trabajo #esto es, la reduccin de un proceso de fabricacin o deprestacin de servicios a sus fases independientes ms peque-as$, se desarrollen la segunda mitad del siglo HI555, " fue analizada por primera vez por eleconomista britnico )dam 'mith en sus libro 5nvestigacin sobre la naturaleza "causas de la riqueza de las naciones #1C$. En la fabricacin, la divisin detrabajo permiti incrementar la productividad " reducir el nivel de especializacinde los obreros.

La mecanizacin fue la siguiente etapa necesaria para la evolucin hasta laautomatizacin. La simplificacin del trabajo permitida por la divisin de trabajotambi%n posibilit el dise-o " construccin de mquinas que reproduc!an losmovimientos del trabajador. ) medida que evolucion la tecnolog!a detransferencia de energ!a, estas mquinas especializadas se motorizaron,aumentando as! su eficacia productiva. El desarrollo de la tecnolog!a energ%ticatambi%n dio lugar al surgimiento del sistema fabril de produccin, "a que todos lostrabajadores " mquinas deb!an estar situados junto a la fuente de energ!a.

La mquina de transferencia es un dispositivo utilizado para mover las piezas quese est trabajando desde una mquina herramienta especializada hasta otra,colocndola de forma adecuada para la siguiente operacin de maquinado. Losrobots industriales, dise-ados en un principio para realizar tareas sencillas en

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entornos peligrosos para los trabajadores, son ho" etremadamente hbiles " seutilizan para trasladar, manipular " situar piezas ligeras " pesadas, realizando as!todas las funciones de una mquina de transferencia. En realidad, se trata devarias mquinas separadas que estn integradas en lo que a simple vista podr!a

considerarse una sola.

Procedimientos3ara la automatizacin de procesos, se desarrollaron mquinas operadas con(ontroles 3rogramables #3L($, actualmente de gran ampliacin en industriascomo la tetil " la alimentacin.3ara la informacin de las etapas de dise-o " control de la produccin sedesarrollaron programes de computacin para el dibujo #()*$, para el dise-o#()*5()E$, para la manufactura (), para el manejo de pro"ectos, para laplaneacin de requerimientos, para la programacin de la produccin, para elcontrol de calidad, etc.

La insercin de tecnolog!as de la informacin produccin industrial de los pa!sesdesarrollados ha conocido un ritmo de crecimiento cada vez ms elevado en los