Automatización de los proceso de

manufacturaIng. Guillermo Conde Medina, M.P.E.D.R.

Sistemas de producción

Para operar en forma efectiva, una empresa manufacturera debe tener sistemas que le permitan lograr eficientemente el tipo de producción que realiza.

Sistema de producción

Sistemas de apoyo a la

manufactura

Sistema compuesto por las instalaciones

Sistemas de producción

Instalaciones

Se refieren al equipo físico (fábrica, máquinas y

herramientas de producción, equipo de manejo de material, equipo de inspección, sistemas de computadora que controlan

las operaciones de manufactura) y su disposición en la planta.

Sistemas de apoyo a la manufacturaSon los procedimientos usados

por la compañía para administrar la producción y

resolver los problemas técnicos y logísticos que surgen en el

ordenamiento de los materiales, el movimiento de los trabajos en la planta, y la seguridad de que los productos cumplen con las

normas de calidad.

DIRECTO

INDIRECTO

Sistemas de apoyo a la manufactura

Ingeniería de manufactura

Planeación y control de la producción

Control de calidad

La automatización de los sistemas de soporte a la manufactura está enfocada a reducir la cantidad de esfuerzo manual en el diseño del producto, planeación y control de la manufactura y las funciones de negocios de la firma. Esto da lugar la Manufactura Integrada por Computadora (CIM) que utiliza las siguientes tecnologías:

• CAD/CAM,• ERP• MRP• CRP

Modelo de manufactura

Definición de automatización

Se define como el proceso de hacer que las máquinas sigan un orden predeterminado de operaciones con poca o ninguna mano de obra, usando equipo y dispositivos especializados que ejecutan y controlan los procesos de manufactura.

Se logra usando diversos dispositivos, sensores, técnicas y equipo capaces de observar y controlar todos los aspectos del

proceso de manufactura, de tomar decisiones acerca de los cambios que se deben hacer en

la operación y de controlar todos los aspectos de ésta.

Áreas de implementación en la planta

Forjado, extrusión en frío, maquinado, colado y rectificado

son algunos ejemplos.

Procesos de manufactura

Manejo de materiales Inspección Ensamble Empaque

Materiales y las piezas en varias

etapas de acabado se mueven por la planta mediante

equipo controlado por computadora.

Se ejecuta automáticamente para comprobar la calidad, precisión

dimensional y acabado superficial

de las piezas.

Las piezas se arman o

ensamblan en forma automática

para formar subensambles y,

por último, el producto.

Los productos se empacan en forma

automática.

Automatización en el siglo XX-XXI• Estos aspectos implican la introducción de las

computadoras en la automatización, el control numérico computarizado (CNC), control adaptable (CA), autómatas industriales y sistemas de manufactura integrados por computadora (MCI), que incluyen el diseño, la ingeniería y la manufactura ayudados por computadora (CAD y CAM).

El gran avance en la automatización

comenzó con el control numérico (CN) de las

máquinas herramientas a principios de 1950.

Objetivos de la automatización

Integrar diversos aspectos de las operaciones de manufactura para mejorar la calidad y la uniformidad del producto, minimizar los tiempos de ciclo y esfuerzos y, con ello, reducir los costos de mano de obra.

Mejorar la productividad, reduciendo los costos de manufactura a través del mejor control de producción. Las piezas se cargan, alimentan y descargan de las máquinas con más eficiencia; las máquinas se usan con mayor eficacia y la producción se organiza con más eficiencia.

Mejorar la calidad empleando procesos más repetibles.

Reducir la intervención humana, el aburrimiento y la posibilidad del error humano.

Objetivos de la automatización

Reducir daños a las piezas, causados por el manejo manual de las partes.

Aumentar el nivel de seguridad para el personal, en especial bajo condiciones de trabajo peligrosas.

Economizar espacio en la planta manufacturera, arreglando en forma más eficiencia máquinas, el movimiento de materiales, y el equipo auxiliar.

Tipos de automatización• Inversión inicial alta para equipo de diseño especializado.• Altos volúmenes de producción.• Inflexibilidad relativa en la variedad del producto.

Fija

• Inversión alta en equipo de propósito general.• Bajos volúmenes de producción que la automatización fija.• Flexibilidad para lidiar con variaciones y cambios en la configuración del producto.• Más adecuada para producción por lotes.

Programable

• Alta inversión para sistema diseñado especialmente.• Producción continua de diferentes variaciones de producto.• Volúmenes de producción medios.• Flexibilidad para lidiar con variaciones de diseño del producto.

Flexible

Tipos de automatización

Tipos de sistemas de producción

Producción continua

Producción intermitente

Producción por proyecto

Producción continua

La generación de productos ocurre sin transición entre operación y operación. Comprende procesos que realizan un sólo producto totalmente estandarizado.

Produce grandes volúmenes.

La cantidad elaborada de cada producto es muy

elevada con relación a la variedad de productos.

Cada producto es procesado a través

de un método idéntico o casi

idéntico.

Los equipos son dispuestos en

línea, con excepción a veces

en las etapas iniciales. El ruteo es el mismo para

cada producto procesado.

El grado de automatización es

alto.

Los inventarios predominantes son de materia

prima y producto elaborado, dado

que los de material en

proceso suelen ser mínimos.

La planeación y el control de la

producción se basan, en

información relativa al flujo de los materiales de un lugar a otro.

Producción intermitente

Se caracteriza por el sistema productivo de "lotes" de fabricación. En este tipo de sistemas, la empresa fabrica una gran variedad de productos.

Bajo volumen de producción por

producto.

Gran diversidad de los productos

por fabricar.

Reagrupamiento de máquinas similares por

taller.

Alto grado de especialización de la mano de

obra.

La planeación y el control de la

producción se basan, en

información relativa al uso de

la capacidad instalada.

Flexibilidad de la producción.

Producción por proyecto

En este tipo de producción se fabrica un solo producto, o una cantidad muy reducida, con escasa repetición de los pedidos y requieren operaciones y recursos variados.

Cada producto es único y grande y exige una

variedad de máquinas y equipos.

Exige una gran variedad de mano de obra

especializada.

Es difícil hacer previsiones de la

producción pues cada producto exige un trabajo complejo y

lento.

El éxito de la producción por

proyecto depende mucho de la capacidad

del administrador o especialista encargado

de cada contrato.

Otros sistemas

Producción modular

Consiste en diseñar y producir aquellas partes que pueden ser consideradas en un número máximo de formas.

Es el intento de fabricar estructuras permanentes de conjunto, a costa de hacer menos permanentes las subestructuras.

Relación entre automatización y cantidad de producción

El volumen de producción es crucial para determinar el tipo de maquinaria y el grado requerido de automatización para producir piezas en forma económica.

La automatización, como cualquier otra inversión, debe someterse al impacto financiero de la relación costo/beneficio. Como cualquier negocio, es importante que la automatización contribuya a los ingresos de la empresa.