Este documento presenta un programa sobre Fabricación Integrada por Computador (CIM). Introduce los conceptos básicos de CIM y describe sus componentes clave como diseño asistido por computadora, fabricación asistida por computadora e ingeniería concurrente. Explica cómo la planificación, comunicaciones y componentes de sistemas CIM como robots y máquinas de control numérico permiten la integración en la industria de procesos.

1. Luis
Pedraza.
Automá9ca
(10/11)
CIM
Fabricación
integrada
por
computador

2. Programa
(I)
1. Introducción
al
CIM
• Conceptos
básicos
• Modelos
de
referencia
• Implantación
de
un
sistema
CIM
2. Ingeniería
de
diseño
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• Diseño
e
Ingeniería:
CAD,
CAE,
FEA.
• Fabricación:
CAM
• Ingeniería
concurrente
3. Planificación:
CAP
• Planificación
y
control
de
la
producción
MPC,
CAPP,
MRP,
MRP-­‐
II
• Simulación
de
procesos:
con9nuos,
discretos.
4. Modelado
e
intercambio
de
información.
Interfaces
CIM.

3. Programa
(II)
5. Comunicaciones
en
producción:
ISO-­‐OSI,
LAN,
MAP,
TOP,
TCP/IP
6. Componentes
de
sistemas
CIM
• Equipos
y
procesos
de
fabricación
• Autómatas
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• Robots
• Máquinas
de
control
numérico
• Células
flexibles
• Sistemas
flexibles
de
fabricación:
FMS
9. Comunicaciones
en
fabricación.
Buses
de
campo,
DNC
10. Integración
en
la
industria
de
procesos
• Introducción
a
los
sistemas
de
control
inteligente.
Sistemas
expertos
• Supervisión
y
control
de
la
producción.
MMI,
GUI,
SCADA

4. Introducción
a
los
Sistemas
Integrados
de
Fabricación
• Evolución
de
los
sistemas
tradicionales
de
fabricación,
en
busca
de
• mejora
de
calidad
• reducción
de
costes
• y
reducción
de
4empos
de
respuesta
• ¿Cuál
es
la
novedad
en
la
empresa
del
siglo
XX-­‐XXI?
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• Compa9bilizar
obje9vos
de
eficiencia
y
flexibilidad
en
los
sistemas
produc9vos
mediante
la
integración
de
computadores
y
máquinas

5. CIM
• Definición
de
CIM
de
CASA
(Computer
and
Automa.on
Systems
Associa.on),
de
la
SME
(Society
of
Manufacturing
Engineers)(*):
“CIM
es
la
integración
de
toda
la
empresa
de
fabricación
mediante
el
uso
de
sistemas
integrados
y
de
comunicación
de
datos,
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
combinados
con
nuevas
filosoAas
de
dirección
que
mejoran
la
eficiencia
del
personal
y
de
la
organización”.
(*)
www.sme.org/cas
:
This
group
is
"home"
for
engineers,
managers
and
other
professionals
involved
in
computer-­‐based
technologies
and
automated
systems.
It
is
applica9ons
oriented
and
addresses
all
phases
of
research,
design,
installa9on,
opera9on
and
maintenance
of
the
total
manufacturing
enterprise.

6. Otras
de;iniciones
CIM
• La
AAES(*)
define
CIM
como:
“Combinación
de
equipos,
programas,
bases
de
datos
y
sistemas
de
comunicación
que
permite:
• La
automa9zación
de
la
producción
• La
op9mización
con9nua
de
la
fabricación
• La
coordinación
y
asignación
de
recursos
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• El
control
de
flujo
de
información,
de
materiales
y
de
operaciones”
• Un
sistema
CIM
según
la
definición
de
Arthur
Andersen
&
Co.,
1986
es:
“La
aplicación
integrada
de
conceptos
y
técnicas
de
organización
y
ges9ón
de
la
producción,
junto
con
las
nuevas
tecnologías
de
diseño,
fabricación
e
información,
con
el
objeto
de
diseñar,
fabricar
y
distribuir
un
producto
acorde
a
las
necesidades
de
mercado,
con
una
alta
calidad,
óp9mo
nivel
de
servicio
y
los
menores
costes”.
(*)
American
Associa.on
of
Engineering
Socie.es

7. ¿Por
qué
CIM?
(I)
• ¿Integrar
para
qué?
• Los
sistemas
de
producción
actuales
deben
permi9r
fabricar
diferentes
elementos:
• Por
diversificación
de
la
producción
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• Por
la
presión
de
tecnología
que
cambia
con
rapidez
• Es
decir:
integrar
ordenadores
y
máquinas,
en
busca
de
FLEXIBILIDAD
y
EFICIENCIA

8. ¿Por
qué
CIM?
(II)
• Un
sistema
CIM
no
es
sólo:
• Hardware
y
soLware
automa9zado
• Un
sistema
de
fabricación
comprado
e
instalado
en
la
empresa
• Estrategias
de
fabricación
como
JIT
o
ingeniería
simultánea
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• Una
empresa
que
busca
implementar
el
concepto
CIM
considerará
prioritarios
aspectos
como:
• Sa4sfacción
del
cliente
• Calidad
total
• Valora
las
ideas
de
cada
empleado
• No
acepta
el
estatus,
sino
que
busca
la
mejora
con4nua

9. Un
poco
de
Historia
(I)
• 60’s
–
70’s
• Demanda
clientes:
↑
variedad
y
↓
precios
• Es
preciso
nueva
filosoqa
de
producción
• ↓
costes
de
producción
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• ↑
calidad
(producto
y
proceso):
mejora
con9nua
del
proceso
produc9vo,
evitando
fallos:
concepto
KAIZEN
(*)
• Células
flexibles:
op9mizadas
de
forma
aislada:
pero
la
empresa
no
responde
de
manera
óp9ma
(*)
“Mejora
con9nua”.
Metodología
de
calidad
en
la
empresa
y
en
el
trabajo,
tanto
individual
como
colec9vo.
Filosofia
asociada
al
Sistema
de
Producción
Toyota.
“¡Hoy
mejor
que
ayer,
mañana
mejor
que
hoy!”

10. Un
poco
de
Historia
(II)
• 60’s
–
70’s
• Primeros
computadores
en
la
industria:
• RW-­‐300
en
planta
química
TEXACO
(Port
Arthur,
Texas,
marzo
de
1959)
• FERRANTI-­‐ARGUS
en
planta
de
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
Imperial
Chemical
(noviembre
de
1962)
• 80’s
• µP
y
µC
y
reducción
de
costes:
• Inteligencia
distribuida:
especialización
de
funciones
• Surge
la
necesidad
de
que
todos
los
comptuadores
interaccionen
de
manera
ordenada

11. Los
procesos
productivos
actuales
• Hasta
hace
poco:
procesos
de
producción
masiva
•
Se
precisa
↑
VARIEDAD
de
PRODUCTOS
• FLEXIBILIDAD:
posibilidad
de
reconfigurar
la
línea
de
producción
en
todos
sus
niveles
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• Impacto
de
las
TICs
en
los
sistemas
produc9vos:
• La
integración
de
los
diferentes
elementos
que
cons9tuyen
un
sistema
de
producción
está
realizado
a
través
de
lo
que
se
conoce
como
CIM.

12. Concepto
CIM
(I)
CIM
es
una
filosoNa
o
principio
orientador
de
la
organización
de
una
empresa
de
fabricación,
tendente
a
obtener
el
máximo
beneficio,
para
los
obje9vos
globales
de
la
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
empresa,
a
través
de
la
integración,
basada
en
computador,
de
las
funciones
de
la
misma,
incluidas
su
interacción
con
otras
empresas
o
con
las
administraciones

13. Concepto
CIM
(II)
• Los
sistemas
informá9cos
introducidos
en
las
empresas
de
fabricación
permi9eron
inicialmente
la
automa9zación
y
mecanización
de
gran
número
de
tareas,
y
han
permi9do,
más
recientemente,
la
integración
basada
en
computador
de
áreas
completas
de
la
empresa.
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• Reto
actual
del
CIM:
integración
global
basada
en
computador
de
la
empresa
de
fabricación,
rompiendo
así
las
llamadas
islas
de
automa9zación
y
de
información.

14. CIM
Inicialmente
la
automa9zación
de
sectores
aislados
de
la
empresa,
dio
lugar
a
las
llamadas
islas
de
automa4zación
y
de
información
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
Reto
interno:
coherencia
entre
los
obje4vos
corpora4vos
y
de
marke9ng,
y
la
capacidad
produc4va
de
la
empresa

15. Rueda
CIM
(SME)
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)

16. Rueda
CIM
(SME)
Áreas
de
la
rueda
SME
(Niveles
de
la
empresa)
o
Nivel
direc4vo
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
(exterior)
o
Nivel
de
proceso
(medio)
o
Infraestructura
y
recursos
(interior)

17. Rueda
CIM
vs.
Áreas
de
la
Empresa
Sectores
de
la
rueda
SME
•
Diseño
y
documentación
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
•
Planificación
y
control
de
la
producción
•
Producción

18. Áreas
de
la
Empresa
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)

19. Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
La
empresa
y
el
sistema
de
producción
SISTEMAS
DE
FABRICACIÓN

20. Producción
Producción
es
un
conjunto
de
ac4vidades
interrelacionadas
que
incluyen
el
•
diseño
del
producto
y
la
documentación,
•
selección
de
los
materiales,
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
•
planificación,
•
producción,
•
control
de
calidad,
•
tareas
de
dirección,
y
•
venta
del
producto.

21. Sistemas
de
producción
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)

22. Sistemas
de
producción
• Clasificación
de
los
sistemas
de
producción
• Dos
criterios:
• Cómo
se
fabrica
el
producto
con
el
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
sistema
de
producción
• Cómo
se
sa4sface
la
demanda
con
una
estrategia
de
producción

23. Sistemas
de
producción
• Clasificación
según
el
sistema
de
producción
• Proyecto
• Job
shop
• Repe99vo
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• Línea
• Con9nuo

24. Sistemas
de
producción
• Clasificación
según
la
estrategia
de
producción
• Depende
de:
• Tiempo
de
producción.
Manufacturing
Lead
Time
(MLT),
9empo
máximo
entre
la
recepción
de
una
orden
y
la
entrega
del
producto
• Tiempo
de
espera
del
cliente.
Customer
Lead
Time
(CLT),
9empo
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
máximo
que
el
cliente
está
dispuesto
a
esperar
desde
su
pedido
• Encontramos:
• Ingeniería
bajo
pedido
(ETO,
Engineer
To
Order)
• Fabricación
bajo
pedido
(MTO.
Make
To
Order)
• Ensamblado
bajo
pedido
(ATO,
Assemble
To
Order)
• Fabricación
en
stock
(MTS,
Make
To
Stock)

25. Sistemas
de
producción
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)

26. Organización
de
la
Empresa
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)

27. Organización
de
la
Empresa
Contabilidad
y
Dirección
Ventas
y
Diseño
del
Ingeniería
de
marke9ng
producto
producción
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
Ingeniería
Clientes
Planificación
y
control
de
producción
Proveedores
Distribución
y
Compras
envío
Fábrica
Calidad
Interfase
a
todos
los
departamentos
Servicios
de
soporte

28. Organización
de
la
Empresa
• Empresa
=
Organización
de
recursos
humanos,
materiales
y
financieros
que
ofrecen
productos
y/o
servicios.
• Representación:
bloques
funcionales
• Ventas
y
marke9ng
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• Contabilidad
y
dirección
• Definición
del
producto
y
del
proceso
• Planificación
y
control
de
la
fabricación
• Fábrica
(Shop
Floor)
• Servicios
de
soporte
• Una
implementación
de
CIM
afecta
a
todos
ellos

29. Organización
de
la
Empresa
• Ventas
y
Marke4ng
↔
Clientes
y
Mercado
• Su
misión
principal
es
crear
compradores/clientes.
• Para
ello
9
Funciones
internas:
• 1)
Ventas.
2)
Servicio
al
cliente.
3)
Publicidad.
• 4)
Desarrollo
de
nuevos
productos
(R&D).
5)
Precios.
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• 6)
Empaquetado.
7)
Relaciones
públicas.
• 8)
Distribución
de
productos.
9)
Previsión
de
la
demanda.
• Interfases:
• Interfase
con
el
comprador.
• Interfase
con
Contabilidad
y
Dirección.
• Interfase
con
el
Diseño
del
Producto.
• Interfase
con
Planificación
y
Control
de
Procesos.
• Interfase
con
el
Departamento
de
Ingeniería.

30. Organización
de
la
Empresa
• Ventas
y
Marke9ng.
• Funciones
de
la
interfase
con
el
comprador:
• Entrada
de
pedidos.
• Modificación
de
pedidos.
• Cambio
en
las
especificaciones.
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• Cambio
en
las
can9dades.
• Cambio
en
las
condiciones
de
entrega.
• Envíos
y
Facturación.
• Interfase
con
Contabilidad
y
Dirección.
• Ventas
y
Marke9ng
proporciona
a
Contabilidad
y
Dirección
la
información
necesaria
para
la
planificación
de
la
producción
y
la
toma
de
decisiones
estratégicas.

31. Organización
de
la
Empresa
• Ventas
y
Marke9ng.
• Interfase
con
el
diseño
del
producto.
• Especificaciones
de
los
productos
a
diseñar.
• Crí9cas
de
los
consumidores
al
diseño
del
producto.
• Interfase
con
Planificación
y
Control
de
Procesos.
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• Información
necesaria
para
la
generación
del
Plan
Maestro
de
Producción
(MPS).
• Interfase
con
el
Departamento
de
Ingeniería.
• Es
el
responsable
de
asegurar
que
todos
los
cambios
del
producto
propuestos
por
el
Departamento
de
Diseño
del
Producto,
son
aprobados
y
revisados
por
el
departamento
de
Ventas
y
Marke9ng
antes
de
ser
implementados
en
fabricación.

32. Organización
de
la
Empresa
• Contabilidad
y
Dirección.
• Establece
obje4vos
globales
de
la
empresa.
• Funciones
financieras.
• Ges9ón
de
capitales.
Planificación
financiera.
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
•
• Análisis
financiero.
• Planificación
estratégica.
• Planificación
a
medio
y
largo
plazo.
• Contabilidad.
Responsable
de:
• Contabilidad
general.
Contabilidad
de
costes.
• Ges9ona
el
libro
mayor,
cuentas
con
clientes
y
proveedores.

33. Organización
de
la
Empresa
• Definición
del
Producto
y
del
Proceso.
• Diseño
del
producto.
• 1)
Diseño
(concepto)
• 2)
Selección.
de
materiales
• 3)
Documentación
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• Ingeniería
del
Proceso.
• Trabajos,
procesos
y
calidad.
• Departamento
de
Ingeniería.
• Aprobación
de
todos
los
departamentos
de
cambios
en
el
producto
o
en
el
proceso.

34. Organización
de
la
Empresa
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)

35. Organización
de
la
Empresa
• Planificación
y
Control
de
la
Producción.
1. Convierte
los
planes
de
dirección
en
instrucciones
de
fabricación
(traducción).
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
2. Planificación
detallada
del
flujo
de
materiales
y
de
capacidades
para
realizar
el
plan
general.
3. Ejecución
de
los
planes,
planificando
las
ac9vidades
y
coordinando
las
compras.
• Unidad
más
compleja
por
1) la
can9dad
de
información
manejada
2) número
de
interfases

36. Organización
de
la
Empresa
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)

37. Organización
de
la
Empresa
Flujo
de
información
en
la
unidad
MPC
(Manufacturing
Planning
and
Control)
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)

38. Organización
de
la
Empresa
• Fábrica.
• Planificación
de
los
trabajos
e
informes.
• Movimiento
de
materiales.
• Procesos
de
fabricación.
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• Control
de
procesos
en
planta.
• Control
de
calidad.

39. Organización
de
la
Empresa
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)

40. Organización
de
la
Empresa
• Servicios
de
soporte.
Más
comúnmente
encontrados:
• Seguridad.
• Personal
de
mantenimiento.
• Desarrollo
de
Recursos
humanos.
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• Mantenimiento
de
ordenadores
/
servicios
informá9cos.

41. Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
IMPLANTACIÓN
DE
UN
SISTEMA
CIM

42. Implantación
de
un
sistema
CIM
• Obje9vos
• Costes
de
fabricación
bajos
• Mayor
calidad
del
producto
• Mejor
control
de
la
producción
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• Mejor
atención
al
cliente
• Menores
inventarios
• Mayor
flexibilidad
• Menores
tamaño
de
lote

43. Implantación
de
un
sistema
CIM
• Pasos
a
seguir
1. Evaluación
de
la
empresa
2. Simplificación
3. Implementación
y
medida
de
resultados
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)

44. Implantación
de
un
sistema
CIM
(I)
• Evaluación
de
la
empresa
• Tecnología
• Análisis
del
nivel
de
tecnología
y
complejidad
de
los
sistemas
de
producción
• Recursos
humanos
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• Grado
de
colaboración
de
los
empleados
• Sistemas
de
producción
• Entender
cómo
funciona
el
sistema
de
producción

45. Implantación
de
un
sistema
CIM
(II)
• Simplificación
• Simplificación
es
un
proceso
que
elimina
todas
las
operaciones
posibles
de
cada
ac9vidad
u
operación,
mejorando
la
produc9vidad
y
efec9vidad
del
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
departamento
y
de
la
organización.
• Orígenes
de
Ineficiencias:
• Transporte.
• Espera
en
cola.
• Establecimiento
de
máquinas
(setup)
WASTE
• Tiempo
de
Procesado.
• Tiempo
de
Inspección.

46. Implantación
de
un
sistema
CIM
(II)
• Simplificación
• Sólo
la
parte
de
procesado
añade
valor
al
producto
final.
• Todas
las
demás
suponen
costes
que
no
añaden
valor
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
al
producto.
Sin
embargo
no
se
pueden
eliminar
totalmente.
• La
eliminación
de
costes,
se
centra
casi
siempre
en
la
eliminación
de
mano
de
obra.
• En
la
mayoría
de
los
casos,
la
mano
de
obra
supone
sólo
entre
un
2
y
un
10
por
ciento
del
coste
del
producto.
• Eliminando
únicamente
mano
de
obra
no
produce
en
general
ahorros
significa9vos.

47. Implantación
de
un
sistema
CIM
(II)
• Simplificación
• Las
operaciones
de
coste
añadido,
pueden
llegar
a
suponer
el
70
por
ciento
de
las
ac9vidades
de
la
empresa.
• Ejemplo:
La
sus9tución
de
una
carre9lla
por
una
cinta
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
transportadora
es
sólo
una
mejora
superficial.
Una
buena
mejora
sería
poner
las
dos
máquinas
próximas.
• Ejemplo:
Tamaño
as9lleros

48. Implantación
de
un
sistema
CIM
(III)
• Implementación
y
medida
de
resultados
• Medir
los
resultados
a
intervalos
regulares
(metodología)
• Criterios
de
medida
de
resultados
(parámetros)
• Tiempo
de
ciclo
del
producto.
Velocidad
de
inventario
por
producto.
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
•
• Tiempo
de
establecimiento
de
máquinas.
• Eficiencia
de
la
fabricación.
• Calidad
y
corrección
de
piezas
defectuosas.
• Produc9vidad
y
sugerencias
de
los
empleados.
• Anotar
los
cambios
efectuados
en
el
sistema
de
producción.

49. Implantación
de
un
sistema
CIM
• CONCLUSIÓN.
• El
úl9mo
paso
consiste
en
la
compra
e
instalación
de
HW
y
SW
que
cumpla
las
especificaciones
desarrolladas
(I
y
II)
• La
mayoría
de
las
empresas
comienzan
la
implantación
CIM
con
el
úl9mo
paso
(III).
Luis
Pedraza.
Automá9ca
(09/10)
• Automa4zan
todos
los
defectos
del
sistema,
y
el
sistema
de
producción
no
mejora
(de
hecho
puede
empeorar
a
ritmo
acelerado).