SISTEMAS DE MANUFACTURA

HISTORIA

L a historia de la manufactura puede dividirse en dos partes: 1) el descubrimiento y la invención por parte del hombre de los materiales y los procesos para fabricar cosas, y 2) el desarrollo de los sistemas de producción. La Revolución Industrial (alrededor de 1760 a 1830) tuvo en diversos modos un efecto grande sobre la producción. Marcó el cambio entre una economía basada en la agricultura y el oficio manual, a otra con base en la industria y la manufactura.

En tanto Inglaterra lideraba la revolución industrial, en Estados Unidos surgía un concepto importante: la manufactura de piezas intercambiables. Se concede gran parte del crédito por este concepto a Eli Whitney (1765-1825), aunque su importancia ha sido reconocida a través de otros.

MANUFACTURA

La manufactura es la transformación de los materiales en artículos de valor mayor por medio de uno o más operaciones de procesamiento o ensamblado, La clave es que la manufactura agrega valor al material cambiando su forma o propiedades, o mediante combinar materiales distintos también alterados. El material se habrá hecho más valioso por medio de las operaciones de manufactura ejecutadas en él. Cuando el mineral de hierro se convierte en acero se le agrega valor. Si la arena se transforma en vidrio se le añade valor. Cuando el petróleo se refina y se convierte en plástico su valor aumenta. Y cuando el plástico se modela en la geometría compleja de una silla de jardín, se vuelve más valioso.

La ingeniería de manufactura es una función que realiza el personal técnico, y está relacionada con la planeación de los procesos de manufactura para la producción económica de productos de alta calidad. Su papel principal consiste en preparar la transición del producto desde las especificaciones de diseño hasta la manufactura de un producto físico.

Su propósito general es optimizar la manufactura dentro de una organización particular. El ámbito de la ingeniería de manufactura incluye muchas actividades y responsabilidades que dependen del tipo de operaciones de producción que realiza la organización particular.

Entre las actividades usuales están las siguientes:

PLANEACIÓN DE PROCESOS:  a) decidir qué procesos y métodos deben usarse y en qué secuencia, b) determinar los requerimientos de habilitación de herramientas, c) seleccionar el equipo y los sistemas de producción y d) estimar los costos de producción para los procesos, la habilitación de herramientas y los equipos seleccionados.

SOLUCIÓN DE PROBLEMAS Y MEJORA CONTINUA: Proporciona personal de apoyo a los departamentos operativos (fabricación de piezas y ensamble de productos) para resolver problemas técnicos de producción.

DISEÑO PARA LA MANUFACTURABILIDAD: crear diseños que no sólo cumplan requerimientos funcionales y de rendimiento, sino que también puedan producirse a costos razonables, con un mínimo de problemas técnicos, con la mayor calidad y en el menor tiempo posible.

SISTEMAS DE MANUFACTURA

Los principales sistemas de manufactura son

CAD/CAM.- Diseño y fabricación asistido por computadora

El uso de estos sistemas lleva a la programación de piezas asistida por computadora un paso adelante, usando un sistema gráfico computarizado CAD/CAM que interactúa con el programador conforme se prepara el programa de piezas. La interacción entre el programador y el sistema de programación es un beneficio significativo de la programación asistida por CAD/CAM. Hay otros beneficios importantes al usar CAD/CAM en la programación de piezas por Control Numérico. Primero, el diseño del producto y sus componentes puede obtenerse en un sistema CAD/CAM. El programador de control numérico recupera la base de datos de diseño resultante, incluida la definición geométrica de cada pieza, para usarla como la configuración geométrica inicial para la programación de piezas. Esta recuperación ahorra un tiempo valioso en comparación con la reconstrucción de la pieza desde cero, usando enunciados de geometría de la APT.

FMS.- Sistema de manufactura flexible

Un sistema flexible de manufactura (FMS, por sus siglas en inglés) es una celda de maquinado con Tecnología de Grupo (TG) altamente automatizada que consiste en un grupo de estaciones de procesamiento (por lo general, máquinas herramienta CNC) interconectadas mediante un sistema automatizado de manejo y almacenamiento de material y controladas por medio de un sistema integrado de computadoras. Un FMS es capaz de procesar una amplia variedad de estilos de piezas simultáneamente bajo un programa de control numérico en diferentes estaciones de trabajo. Un FMS se basa en los principios de la tecnología de grupos. Ningún sistema de manufactura puede ser completamente flexible. No es posible producir un rango infinito de productos. Existen límites en el grado de flexibilidad que puede incorporarse en un FMS. En consecuencia, un sistema flexible de manufactura se diseña para producir piezas (o productos) dentro de un rango de estilos, tamaños y procesos. En otras palabras, es capaz de producir una familia de piezas única o un rango limitado de familia de piezas. Un FMS consiste en un hardware y un software que deben integrarse en una unidad eficiente y confiable. También incluye personal humano. El sistema de manejo de materiales es el medio para mover las piezas entre las estaciones e incluye una capacidad limitada para almacenar piezas. Entre los sistemas de manejo para la manufactura automatizada están los transportadores de rodillos, los carros enganchados en el piso, los vehículos guiados en forma automática y los robots industriales. El tipo más apropiado depende del tamaño y la configuración geométrica de piezas, al igual que de factores relacionados con la economía y la compatibilidad con otros componentes del FMS. Con frecuencia, las piezas no rotatorias se mueven en un FMS sobre “tarimas” fijas, por lo que éstas están diseñadas para el sistema de manejo particular, y los soportes se diseñan para alojar las diversas configuraciones geométricas de piezas en la familia. Las piezas rotatorias se manejan mediante robots, si el peso no es un factor restrictivo.

JIT.- Justo a tiempo

Es un enfoque para la producción que fue implantado en Japón con el fin de reducir los inventarios. El inventario retiene fondos de inversión y espacio (este último aspecto es mucho más apreciado en Japón que en Estados Unidos). Para reducir esta forma de desperdicio, el enfoque JIT incluye varios principios y procedimientos dirigidos a reducir los inventarios, ya sea en forma directa o indirecta. Los procedimientos justo a tiempo han demostrado ser más eficaces en la manufactura repetitiva de alto volumen, como en la industria automotriz. Para hacerlo posible deben cumplirse varios requisitos, entre ellos están: 1) programas estables de producción; 2) tamaños de lotes pequeños y tiempos de preparación breves; 3) entregas a tiempo; 4) componentes y materiales libres de defectos; 5) equipo de producción confiable; 6) sistema continuo de control de la producción; 7) fuerza de trabajo capaz, comprometida y cooperativa; y 8) base de proveedores confiable. Otro requisito de un sistema de producción JIT es que los trabajadores sean cooperativos, comprometidos y capaces de realizar varias tareas.

TQC.- Control total de la calidad

TQC fue introducido en Japón vía a los Estados Unidos, pero en Japón no fue aceptado como un aprendizaje para la investigación por parte de especialistas, sino que fue utilizado como una herramienta concreta para la administración corporativa a través de la cual diera frutos.

Los elementos del TQC consisten de lo siguiente, y será necesario reconocer y entender en su totalidad estos temas para obtener los más satisfactorios resultados:

-          Dar importancia a los clientes

-          Uso de métodos estadísticos y de QC

-          Dar importancia a la evaluación en su conjunto

MRP.- Planificación de los materiales

Es un procedimiento de computación que se utiliza para convertir el programa maestro de producción de productos fínales en un programa detallado de materias primas y componentes que se usan en los productos finales. El programa detallado indica las cantidades de cada artículo, cuándo debe reabastecerse y cuándo entregarse para cumplir con el programa maestro.

Su aplicación se complica por la magnitud de los datos que se van a procesar. El programa maestro especifica la producción de productos finales en términos de entregas mensuales. Cada producto puede contener cientos de componentes. Estos componentes se producen con materias primas, algunas de las cuales son comunes entre los componentes (por ejemplo, láminas de acero para estampados). Algunos de los componentes pueden ser comunes para diversos productos (éstos se denominan artículos de uso común en la MRP). Para cada producto, los componentes se ensamblan en subensambles simples, que a su vez se agregan para formar otros subensambles y así sucesivamente, hasta terminar el producto final. Cada paso en la secuencia consume tiempo. Todos estos factores deben tomarse en cuenta para la planeación de requerimientos de materiales. Aunque cada cálculo es simple, la gran cantidad de éstos y de datos obligan a que la MRP se implemente por computadora. El riesgo en un sistema de refuerzo de producciones sobrecargar la fábrica, programando más trabajo del que puede manejar. 

Bibliografia:
Fundamentos de Manufactura Modernas
Tercera Edición
Mikell P. Groover












QUE SE?
La manufactura es la responsable de la transformación de los materiales para darle origen a un producto nuevo, dependiendo del tipo de producto, varia el tipo de proceso, su principal función es la entregar los productos en tiempo y forma a los clientes y minimizando los costos. La producción mientras menos alteración tenga tanto en volúmenes como en cantidad de productos, es más fácil de controlar sus procesos para la manufactura.

QUE APRENDÍ?
 En la tecnología de manufactura moderna, se busca controlar todos los proceso posibles de manera automatizada o con la menor cantidad de intervención de las personas, ya sea para reducir costos, como para hacer un producto de mejor calidad con sus procesos de manera mas controlada por una menor variación, esto incluye los materiales, procesos, diseño hasta recursos humanos y mercadotecnia, aunque pareciera que no está relacionada tan directamente en la operación

QUE ME GUSTARÍA APRENDER?
De que manera se pueden involucrar mas áreas a los procesos de automatización. con la finalidad de ver en que procesos se puede tener una manufactura integral para tener productos de una mayor calidad, así como conocer los productos que se pueden elaborar por medio del control numérico.