Gestion Logistica y de Operaciones - Sesion 15

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Curso de Gestion Logistica y de Operaciones dictado en la FIIS-UNI

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  • 1. SESION 15 “CAD / CAM / CIM Y CENTROS DE MEDICIONES” Notas de Clases03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 1
  • 2. CAD / CAM / CIMY CENTROS DE MEDICIONES DOCENTE: BENITO ZARATE OTAROLA Doctor, MBA Ing. CIP 1641003/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 2
  • 3. CAD - CAM - CIM03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 3
  • 4. CAD - CAM - CIM CAD / CAM03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 4
  • 5. DESARROLLO HISTORICO Años 50 y 60Un computador ocupaba una habitación y costaba millones de dólaresPrimera pantalla gráfica en el MITConcepto de programación de control numéricoPrimeras máquinas herramientasCada compañía desarrolla su propio y peculiar sistema de CAD (GM)Lápiz óptico: Inicio de los gráficos interactivosAparición comercial pantallas de computadorasUtilizado por la industria automotriz, aeronáutica y compañías grandes 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 5
  • 6. Desarrollo Histórico Años 70 :Los minicomputadores son cabinas y cuestan pocos millonesCAD significa Computer Aided DraftingAparecen los primeros prototipos de sistemas 3DSistemas de potencia limitadaModelado de elementos finitos, control numéricoAparecen empresas como Computervision o AppliconCelebración del primer SIGGRAPH y aparición de IGES 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 6
  • 7. Principios 80 :Incremento de potencia (32 bits)Se extiende la funcionalidad de las aplicaciones CADSuperficies complejas y modelado sólidoAun son caros los sistemas CADSe incrementa el interés en el modelado 3D frente al dibujo 2D Finales 80 :Nace Autocad y las PC´sMenor precio y mayor funcionalidad de los sistemasLos sistemas potentes están basados en estaciones UnixSe generaliza el mercado de CAD en las empresas 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 7
  • 8. Principios 90Automatización completa de procesos industrialesIntegración técnicas diseño, análisis, simulación y fabricaciónTecnología de supervivenciaEstaciones PCNuevas funciones: modelado sólido, paramétrico, restricciones Finales 90 - Siglo XXIInternet, Intranets y extranets lo conectan todoDisminuyen los precios de HardwareSe incrementa la potencia de los equiposGran cantidad de aplicaciones, se impone el PC 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 8
  • 9. COMPUTER AIDED DESIGN - CADCAD es el acrónimo de “Computer Aided Design” o diseño asistidopor computador.Se trata de tecnología que usa las computadoras para realizartareas de creación, modificación, análisis y optimización de diseños.Las herramientas CAD abarcan desde herramientas de modeladogeométrico hasta aplicaciones a medida para el análisis yoptimización de un producto especifico.Entre estos dos extremos se encuentran herramientas de modeladoy análisis de tolerancias, calculo de propiedades físicas (masa,volumen, momentos, etc.), modelado y análisis de elementos finitos,ensamblado, etc. La función principal en estas herramientas es ladefinición de la geometría del diseño (pieza mecánica, arquitectura,circuito electrónico, etc.) 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 9
  • 10. COMPUTER AID MANUFACTURING - CAMCAM es el acrónimo de “Computer Aided Manufacturing” o fabricaciónasistida por computador.Se define como el uso de sistemas informáticos para el planeamiento,gestión y control de las operaciones de una planta de fabricaciónmediante una interfaz directa o indirecta entre el sistema informático y losrecursos de producción.Interfaz directa: Son aplicaciones en las que el computador se conectadirectamente con el proceso de producción para monitorizar su actividady realizar tareas aplicativas de supervisión y control.Interfaz indirecta: Se trata de aplicaciones en las que el computador seutiliza como herramienta de ayuda para la fabricación, pero en las que noexiste una conexión directa con el proceso de producción. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 10
  • 11. Computer Aid Manufacturing - CAMOtra función significativa del CAM es la programación de robotsque operan normalmente en Células o Celdas de fabricación,seleccionando y posicionando herramientas y piezas para lasmáquinas de control numérico.Estos robots también pueden realizar tareas individuales como:soldadura, pintura o transporte de equipos y piezas dentro deltaller. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 11
  • 12. Computer Aid Manufacturing - CAMUna de las técnicas más utilizadas en la fase de fabricación esel Control Numérico - NC. Se trata de la tecnología que utilizainstrucciones programadas para controlar maquinas herramientaso equipos que cortan, doblan, perforan o transforman una materiaprima en un producto terminado.También CAE o Computer Aided Engineering se define como:Ingeniería Asistida por Ordenador , que es la tecnología que seocupa del uso de sistemas informáticos para analizar la geometríagenerada por las aplicaciones de CAD, permitiendo al diseñadorsimular y estudiar el comportamiento del producto para refinar yoptimizar dicho diseño. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 12
  • 13. Componentes del CAD/CAMModelado geométrico: Trata del estudio de métodos derepresentación de componentes geométricos. Existen tres tiposde modelos: alámbricos, de superficies y sólidos.Técnicas de visualización: Son esenciales para lageneración de imágenes del modelo. Los algoritmos usadosdependen del tipo de modelo, abarcando desde simples técnicasde dibujo 2D para esquematizar un circuito eléctrico, hasta lavisualización realista usando trazado de rayos o radiosidad parael estudio de iluminación de un edificio. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 13
  • 14. Componentes del CAD/CAMTécnicas de interacción grafica: Son el soporte de la entradade información geométrica del sistema de diseño. Entre ellas, lastécnicas de posicionamiento y selección tienen una especialrelevancia. Las técnicas de posicionamiento se utilizan para laintroducción de coordenadas 2D o 3D.Interfaz de usuario: Uno de los aspectos más importantes deuna aplicación CAD/CAM es su interfaz. Del diseño de la mismadepende en gran medida la eficiencia de la herramienta.Base de datos: Es el soporte para almacenar toda lainformación del modelo, desde los datos de diseño, los resultadosde los análisis que se realicen y la información de fabricación 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 14
  • 15. Componentes del CAD/CAMMétodos numéricos: Son la base de los métodos decálculos empleados para realizar las aplicaciones de análisis ysimulación típicas de los sistemas de CAD/CAM.Conceptos de fabricación: Referentes a máquinas,herramientas y materiales, necesarios para entender y manejarciertas aplicaciones de fabricación y en especial laprogramación de control numérico.Conceptos de comunicaciones: Necesarios para comunicacionesinterconectar todos los sistemas, dispositivos y máquinas de unsistema CAD/CAM. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 15
  • 16. Componentes del CAD / CAM03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 16
  • 17. Métodos de modelación de CAD/CAMDos dimensiones (2D) :Un buen sistema bidimensional debe poder dibujar a través deproyecciones, aceptar formatos internacionales de dibujo, teneralta velocidad, disponer de librerías, aceptar los formatosinternacionales de medidas, disponer de un buen set de estilos yportes de letras y ser escalable. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 17
  • 18. Métodos de modelación de CAD/CAMDos y media dimensiones (2½ D):Los sistemas CAD / CAMinvolucran que el sistema manejalos datos de profundidad delmodelo y ofrece normalmente laposibilidad de mostrar la aparienciatridimensional de él, usandotécnicas bidimensionales conrepresentaciones ortográficas. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 18
  • 19. Tres dimensiones (3D):La modelación en tres dimensiones es la puerta de entrada a unambiente CAD / CAM completo, existen tres tipos:1. Wireframe (malla): 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 19
  • 20. Tres dimensiones (3D):2. Superficies:03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 20
  • 21. Tres dimensiones (3D):3. Sólidos.La modelación por sólidos es el último método de modelacióngeométrica para el ambiente CAD / CAM. Es un factor determinantepara automatizar el diseño a través del proceso de manufactura,03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 21
  • 22. CAD/CAM DESDE EL PUNTO DE VISTA INDUSTRIAL.La mayoría de las aplicaciones incluyen diferentes módulos entre losque están: modelado geométrico, herramientas de análisis, defabricación y módulos de programación que permiten personalizar elsistemaLas herramientas de análisis incluyen cálculos de masas, análisis porelementos finitos, análisis de tolerancias, modelado de mecanismos ydetección de colisiones. Para cubrir las necesidades especificas de undeterminado trabajo, se pueden utilizar las herramientas deprogramación.Una vez que el modelado se completa, se realizan los planos y ladocumentación con lo que el trabajo queda listo para pasar a la fase deCAM en la que se realizan actividades como: planificación de procesos,generación y verificación de trayectorias de herramientas, inspección yensamblaje. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 22
  • 23. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 23
  • 24. CAD/CAM EN LOS PROCESOS DE DISEÑO Y DE FABRICACIONEn la figura, basada en el ciclo del producto, se muestran las técnicasCAE-CAD-CAM en las distintas actividades y etapas donde se debenrealizar el diseño y la fabricación de un producto.03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 24
  • 25. CAD/CAM en los procesos de diseño y de fabricaciónPara convertir un concepto o idea en un producto, se debe realizarlos procesos de diseño y de fabricación.El proceso de diseño se puede dividir en una etapa de Síntesis, enla que se crea el producto y una etapa de Análisis en la que severifica, optimiza y evalúa el producto creado.Una vez culminadas estas etapas se aborda la etapa defabricación en la que, primero se planifican los procesos a realizar ylos recursos necesarios, pasando después a la fabricación delproducto. Como ultimo paso se realiza un control de calidad delproducto resultante, para finalmente pasar a la fase de ventas,marketing y distribución.La siguiente figura muestra ambos procesos con más detalle: 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 25
  • 26. El proceso CAD El proceso CAM 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 26
  • 27. Aplicaciones y PerspectivasEl diseño y la fabricación asistidos por ordenador CAD/CAMactualmente han alcanzado un gran nivel de desarrollo eimplantación y se han convertido en una necesidad esencial parala supervivencia de las empresas en un mercado cada vez máscompetitivo.El uso de estas herramientas permite reducir costos, acortartiempos y aumentar la calidad de los productos fabricados.Estos son los tres factores críticos que determinan el éxitocomercial de un producto en la actual situación en la que lacompetencia es cada vez mayor y el mercado demandaproductos de mayor calidad y menor tiempo de vida. Así se tiene: 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 27
  • 28. Ingeniería MecánicaEs el campo donde más uso y aplicaciones se han realizadotradicionalmente, fomentado por las industrias automovilística yaeroespacial que han llevado la iniciativa de la tecnología CAD/CAMEn el campo de la mecánica se destacan lo siguiente: Librerías de piezas mecánicas normalizadas. Modelado con NURBS y sólidos paramétricos. Modelado y simulación de moldes y matrices. Análisis por elementos finitos. Fabricación rápida de prototipos. Generación y simulación de programas de control numérico. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 28
  • 29. Ingeniería MecánicaGeneración y simulación de programación de robots.Planificación de procesos. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 29
  • 30. Ingeniería Eléctrica y electrónica Librerías de componentes normalizados. Diseño de circuitos integrados. Diseño de placas de circuito impreso Diseño de instalaciones eléctricas. Análisis, verificación y simulación de los diseños. Programación de control numérico03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 30
  • 31. Arquitectura e Ingeniería CivilEn este campo la tecnología CAD/CAM se ha venido utilizando desdesus inicios, en principio con aplicaciones 2D de delineación yactualmente con sofisticadas herramientas 3D. Las aplicaciones máshabituales del CAD/CAM relacionado con la arquitectura y la ingenieríacivil son: Librerías de elementos de construcción normalizados Diseño arquitectónico. Diseño de interiores. Diseño de obras civiles. Cálculo de estructuras. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 31
  • 32. Arquitectura e Ingeniería CivilMediciones y presupuestos.Planificación de procesos 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 32
  • 33. Sistemas de Información Geográfica y CartografíaEn este campo se están produciendo avances muysignificativos propiciados, entre otros factores, por lasposibilidades de conexión que aporta la red Internet. La tendenciaapunta hacia un paso de los sistemas 2D hacia sistemas 3D,como ha ocurrido antes en otras áreas.Recientemente, las empresas más importantes del sector hanlanzado al mercado sus interpretaciones de SIG para Internet,ejemplos de las cuales se pueden apreciar en la figura(aplicación hechas por alumnos de la asignatura SIG de la UNI).Mantenimiento y producción de mapas y datos geográficos.Análisis topográfico.Estudios medioambientales. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 33
  • 34. Sistemas de Información Geográfica y CartografíaCatastroPlanificación urbana03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 34
  • 35. COMPUTER INTEGRATED MANUFACTURING - CIM03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 35
  • 36. CONCEPTO CIMDescribe el uso integrado de la computación en todos losámbitos fabriles, vinculados con la producción.Abarca la interacción de CAD, CAP, CAM, CAQ y PPC a nivel detecnología de la información.Con esto, se logra la integración de las funciones de gestión,técnicas y organizativas para la fabricación del producto (lo queexige el uso conjunto de una base de datos a nivel superior al dedivisión 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 36
  • 37. Niveles de un CIM03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 37
  • 38. Niveles de un CIM Nivel de controlador de plantaEs el más alto nivel en lajerarquía de control, esrepresentado por lacomputadora central omainframe de la planta. Realiza las funcionescorporativas como:Administración de recursosy Planeamiento general dela planta. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 38
  • 39. Niveles de un CIM Nivel de controlador de áreaEsta representado por minicomputadoras de control de lasoperaciones de la producción; es responsable de la programación ycoordinación de las actividades de las celdas de manufactura, y de lasentrada y salidas de materiales.La computadora de análisis y diseñode ingeniería donde se realizan tareas dediseño de productos, análisis y pruebasse encuentran conectadas a lacomputadora o servidor central.En este nivel se realiza las funcionesde Planeamiento de procesos asistidopor computadora - CAP, Diseño asistidopor computador - CAD, y Planeamientode requerimientos de materiales – MRP. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 39
  • 40. Niveles de un CIM Nivel de controlador de celdaLa función de este nivel implica la programación de las órdenes de manufactura y la coordinación de todas las actividades dentro de una celda integrada de manufactura.Esta representado por las mini- computadoras, PC´s y/o estaciones de trabajo.Realiza las labores de secuencia y control de los controladores de equipo. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 40
  • 41. Niveles de un CIM Nivel de controlador de procesos o nivel de controlador de estación de trabajo:Incluye los controladores deequipo, que permiten automatizar elfuncionamiento de las máquinas.Entre estos controladores seencuentran los Controladores derobots - RC´s, Controles lógicosprogramables - PLC´s, Controlesnuméricos computarizados - CNC´sy los microcomputadores.Estos controladores habilitan a lasmáquinas a comunicarse con losdemás equipos en el mismo nivel oen otros niveles jerárquicos. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 41
  • 42. Niveles de un CIM Nivel de equipoEs el más bajo nivel de lajerarquía, está representado porlos dispositivos que ejecutan loscomandos de control del nivelpróximo superior.Estos dispositivos son losactuadores, relevadores,manejadores, switches y válvulas, que se encuentran directamentesobre el equipo de producción.De manera general, seconsidera a la maquinaria yequipo de producción comorepresentativos de este nivel. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 42
  • 43. MANUFACTURA FÍSICALa manufactura física de unproducto involucra usar un númerodeterminado de tecnologías deprocesos interrelacionados.Primero se debe usar el CAD y elCAE para crear y analizar el diseño yluego usar el CAP para organizar elplaneamiento y control detallado delos procesos involucrados.En la etapa final el conglomeradomanufacturero debe controlar elprocesamiento o fabricación de losmateriales que serán parte de unproducto o una pieza. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 43
  • 44. Manufactura Física Planeamiento y Control de la ManufacturaIncluye la preparación de listasde materiales – BOM,cronogramas, listas derequerimientos / faltantes, listas deinventario, y documentos similares.Las principales funcionesvinculadas con la fabricacióndiscreta son: predicción de lademanda, planeamiento derequerimientos de capacidad,planeamiento de producciónagregada, planeamiento derequerimientos de materiales,adquisición de material,programación finita de capacidad ybalance de líneas de producción,proceso estadístico, control decalidad, y administración deinventarios. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 44
  • 45. Manufactura Física Administración de Datos de Productos:Es una herramienta de ingenieríapara administrar la informaciónreferente al producto como: datoselectrónicos de productosgenerados por sistemas CAD/CAE,cuentas de materiales, documentosde ingeniería o fabricación, objetosde software, datos del vendedor,instrucciones de trabajo, imágenes,configuraciones e información deautorización etc.También administra los Procesosde desarrollo de producto como:definición y gestión de procesosincluyendo información deautorización y distribución. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 45
  • 46. Manufactura Física Simulación:Es particularmente útilcuando se efectúa la evaluaciónde la factibilidad y la efectividadde cualquier función deplaneamiento de producción.Sirve también para realizar laobservación de un escenario deplaneamiento y control de unaproducción unificada. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 46
  • 47. Manufactura Física Maquinaria para manufactura:Incluye las máquinas herramientas,equipos integrantes de los SistemasFlexibles de Manufactura o FlexibleManufacturing Systems - FMS, CeldasFlexibles de Manufactura o FlexibleManufacturing Cells – FMC, equipos deensamblaje automático, líneas detransferencia o Transfer Line y equipos deinspección.Los sistemas y las celdas flexibles demanufactura son difíciles de diferenciar,en ambos existen grupos de máquinasherramientas unidas por equipamiento demanejo de materiales, todo controlado porcomputadores bajo el mando de uncomputador central, que puede procesarpiezas en orden aleatorio. Dr. Benito Zárate Otárola 47 03/01/13
  • 48. Manufactura Física Maquinaria auxiliar para manufacturaMejora la efectividad de las máquinasherramientas y equipos de fabricación yensamble coordinando los movimientos demateriales, la sujeción y desmontaje de laspiezas en las máquinas, de manera que el flujoproductivo no se detenga.Dentro de estas se destacan: los sistemas dealmacenamiento automático o automatedstorage / retrieval system -AS/RS, queconociendo la ubicación exacta de cada materiaprima las llevan al lugar donde es requerida.Los vehículos guiados automáticamente oAutomatic Guided Vehicles - AGV, sonpequeños vehículos sin conductor que operanbajo control computacional, se guían por cablesen el piso o cintas reflectantes en las paredes,que les permiten mayor flexibilidad en susrecorridos, para tener contacto con otras partesdel sistema. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 48
  • 49. CONTROLES COMPUTACIONALES Controles para máquinas productorasEl control computacional permite a las máquinas productoras comunicarse y coordinar sus actividades con otros sistemas basados en computadores dentro del ambiente CIM.Dependiendo de la capacidad del microprocesador, existe una gran variedad de tipos de controles, los tres más conocidos son:  CNC  DNC  PLC 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 49
  • 50. Controles Computacionales Control numérico por computador o Computer numerical control - CNCSu función básica es controlar lasoperaciones de una máquinaherramienta a través de una serie deinstrucciones codificadas querepresentan el camino que llevará laherramienta de corte, la profundidaddel corte, cambio de herramientas,etc. asociados con la operación.El control computacional hacambiado la tecnología de lamanufactura más que ningún otroadelanto, dado que introdujo elconcepto de automatización que hoyes muy usado en la industria. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 50
  • 51. Controles Computacionales Control numérico directo o Distributed numerical control - DNCEs un concepto que une uncomputador con variasmáquinas CNC para controlarlasy recibir información de ellas,para poder administrar lamanufactura de la mejormanera.Esta información puede serde conteo de piezas, tiempo dedesuso de la máquina oinformación sobre el control decalidad. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 51
  • 52. Controles ComputacionalesControlador lógico programable o Programmable logic controllers - PLC Son elementos de control importantesen un ambiente de automatización, losPLC son equipos diseñados para soportarcondiciones severas de temperatura,suciedad y ruido eléctrico.Están preparados para serprogramados como relays de escalalógica, de tal manera que los electricistaslos pueda programar y mantener.La gran aceptación de estoscontroladores provocó que se realicenmejoras en su diseño, agregándolesvarias funciones y subrutinas,haciéndolos cada vez más inteligente yparecidos a las computadoras. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 52
  • 53. PLANEAMIENTO Y CONTROL DEL PROCESO DE MANUFACTURASin importar cuán efectivos sean lasoperaciones de manufactura, ensamblajey movimiento de materiales, mientras noexista una buen planeamiento ycoordinación no existirá una realeficiencia.La tecnología CIM que mejora lagestión de la manufactura, es apoyadapor los sistemas Planeamiento derecursos de manufactura o Manufacturingresource planning - MRP II oplaneamiento de insumos demanufactura y el Justo a Tiempo - JIT. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 53
  • 54. Planeamiento y Control del Proceso de ManufacturaEl MRP II es el sistema nervioso central de las empresasmanufactureras, se encuentran contenidos en los módulos de software,que son los que planean y organizan las operaciones de manufacturaPermiten explorar mejoresalternativas para la producción y losinsumos, monitorean si lasoperaciones se ajustan al plan previoy permiten proyectar resultados,incluso financieros.La capacidad de manejarinformación es elevada, por lo queninguno de los sistemas actualmenteinstalados de CIM que tenga el MRP IIlo usan a cabalidad.Los MRP II son importantes dadoque a través de los datos generan,recolectan y administran información,manteniendo contactos con todas lasoficinas de la empresa. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 54
  • 55. Planeamiento y Control del Proceso de Manufactura El Sistema de producción JIT.Es una filosofía productiva que produce solo lo que es estrictamentenecesario, genera reducción de inventarios de los productos en proceso,suministro y productos terminados, disminuyendo los inventarios.Las partes compradas previa verificación de cantidades, son enviadasdirectamente a la línea de producción, varias veces al día si fuesenecesario.Esta técnica convierte el inventario en productos tan pronto como seaposible, y así evita mantener inventarios de partes de recambio.Para el éxito de este sistema debe existir una estrecha relación conlos proveedores, los que deben entregar solo productos de calidad,porque el JIT no permite realizar la inspección de recepción.Los proveedores deben usar un sistema JIT similar, así se evitanburocracias para realizar y coordinar los pedidos, que irán decomputador a computador.El sistema JIT bien aplicado puede reducir hasta un 75% de losinventarios y lograr mejoras en la calidad del producto. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 55
  • 56. MANUFACTURA FLEXIBLELa tecnología de manufacturaflexible es campo prometedor para losfuturos desarrollos de manufactura.Los beneficios potenciales son elmejoramiento en calidad, la reducciónen costos e inventario y un mejormanejo de los productos.Esta tecnología se puede dividir en:Sistemas flexibles de manufactura oFlexible Manufacturing Systems -FMS, Celdas flexibles de manufacturao Flexible Manufacturing Cells – FMCy Máquinas Herramientas CNC. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 56
  • 57. Manufactura Flexible CIM y FlexibilidadUna manera de planificar y organizar la producción son los SistemasFlexibles de Manufactura – FMS, bajo el concepto de CIM. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 57
  • 58. Manufactura Flexible Existen muchas formas de fabricación:03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 58
  • 59. Manufactura Flexible Flexible Manufacturing Systems - FMS03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 59
  • 60. Manufactura Flexible Flexible Manufacturing Systems -FMSConforman un grupo de máquinasfabriles dedicadas a un solo propósitoproductivo, proveyendo flexibilidad,debido al flujo variable de materialentre estaciones, como a lasdiferentes combinaciones de usarestaciones de operaciones simples.En ambos casos, el resultado finales la capacidad de fabricar, productosterminados, piezas o semielaboradosusando el mismo grupo de máquinas. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 60
  • 61. Manufactura Flexible Flexible Manufacturing Systems -FMSUtilizar FMS implica usar otrossistemas, como: la Tecnología de grupo oGroup Technology –GT, que permiteclasificar piezas con características defabricación similares, la tecnología Just InTime - JIT, que permite que las materiasprimas lleguen al lugar indicado en elmomento preciso.También se usan los sistemasPlaneación de Requerimientos deMateriales - MRP, donde el materialentrante es seleccionado para llegar allugar correcto a la hora indicada, yfinalmente los sistemas CAD, con el fin depermitir el uso de datos del diseño yespecificaciones milimétricas en laprogramación de máquinas de Controlnumérico -NC e inspección automática. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 61
  • 62. Manufactura Flexible Flexible Manufacturing Cells - FMCUn FMC es un grupo de máquinasinter-relacionadas que realizan unproceso particular o un paso en unproceso de manufactura más largo. Un proceso puede ser por ejemplouna parte de un FMS. Una celda puedeser separada debido a requerimientos dequímicos, ruidos, requerimientos dematerias primas, o tiempo de ciclos demanufactura.La flexibilidad de una FMC indica quela celda no está restringida a trabajarsólo un tipo de parte o proceso, sepuede acomodar a trabajar fácilmentedistintas partes y productos, usualmentedentro de familias de propiedadesfísicas, químicas y similarescaracterísticas dimensionales. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 62
  • 63. Manufactura Flexible Flexible Manufacturing Cells - FMCUn FMC o minifábrica es unconjunto pequeño de máquinas,donde existe una o dosprincipales, que unidas al restoproducen una parte, un subconjunto o una familia de partes oproductos similares.Una de las diferencias entreuna Celda y un Sistema es la faltade grandes manipuladores dematerial como AGVs, entre lasmáquinas de una celda. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 63
  • 64. Manufactura Flexible Flexible Manufacturing Cells - FMC Máquinas CN o CNC Equipos de Transporte Sistema de Comunicación Computador de celda 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 64
  • 65. EJEMPLO DE FMS1. La secuencia de materiales es alimentado 1 por el transportador. Se usa un tapón trabajando neumáticamente para distribuir las piezas entrantes. Se dispone de un sensor óptico instalado para asegurar que solamente una porción está colocada en esta posición y para dar la señal al tapón: "aliste para el objeto siguiente".2. Según lo demostrado, el robot recibe la información del sensor óptico: el "objeto nuevo está disponible” 33. El objeto es alimentado en la máquina del CNC por el robot. Se coloca sobre la unidad que afianza con abrazadera, después de lanzar el objeto, el robot da la información al regulador del CNC: "WP listo para ser afianzado con abrazadera". 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 65
  • 66. Ejemplo de FMS4. El afianzar con abrazadera automática Fig. 4a Fresado ocurre, el robot se mueve del área que trabaja a la máquina de CNC, la puerta de la máquina automáticamente se cierra y se inicia el trabajo del CNC. Podía ser CNC que torneaba o CNC que fresaba o Fig. 4b Torneado una combinación de ambos. Las operaciones que se mecanizan dependen de la programación realizada al sistema.5. Ahora si es la hora de escoger la parte Fig. 5 procesada fuera de la máquina del CNC - después de una comunicación de la señal entre el regulador del CNC y el regulador del robot, el robot recibe la tarea: "escoja y coloque en transportador saliente". 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 66
  • 67. Ejemplo de FMS6. El brazo robótico transporta las piezas Fig. 6 mecanizadas sobre el segundo transportador para la "salida del material". El transportador alimenta la pieza al tapón siguiente. La programación realizada indica cual será la nueva secuencia, éste podría ser el paso de proceso pasado, o la pieza se podría enviar a la siguiente estación. Fig. 77. Los pasos del proceso se ciñen a la programación realizada en el computador que puede controlar más de una máquina. Después del proceso de torneado, las piezas son transportadas a la siguiente estación. 03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 67
  • 68. ¡¡MUCHAS GRACIAS!!03/01/13 Dr. Benito Zárate Otárola 68