David León

SISTEMAS DE MANUFACTURA

Sistema: conjunto de partes o elementos organizados y relacionados que interactúan entre sí para lograr un objetivo.

Sistema de manufactura se define como una colección e integración de personas, máquinas, herramientas, sistemas de manejo de materiales y sistemas de información, cuya intención es la de fabricar productos o servicios.

Los sistemas de manufactura pueden ser clasificados acorde al tipo de productos que se fabrica.

Sistema de control computarizado

Ø  Comunicar instrucciones de trabajo a los empleados.

Ø  Envió de programas a máquinas CNC, robots, sistemas de visión, AS/RS, conveyors, etcétera.

Ø  Programación y control de los sistemas de manejo de materiales.

Ø  Programación de la producción.

Ø  Programación del mantenimiento.

Ø  Establecer controles de calidad.

Ø  Administración de las operaciones

Recurso humano: Desempeña una parte o todo el trabajo detrás de un producto. Se refiere al trabajo directo, y por medio de él, el trabajador añade un valor al producto.

Maquinaria: En términos de participación de los operarios, las máquinas se clasifican como operadas manualmente, semiautomáticas y completamente automáticas.

Sistema de manejo de materiales: Comprende todas las operaciones básicas relacionadas con el movimiento de los productos a granel, empacados y unitarios, en estado semisólido o sólido por medio de maquinaria y dentro de los límites de un lugar de trabajo.

COMPONENTES DE UN SISTEMA DE MANUFACTURA

Maquinas operadas manualmente

Son controladas y supervisadas por trabajadores, proveen la energía y potencia necesaria para transformar la materia y los operarios las controlan.

Máquinas automáticas

Se distinguen de las dos versiones anteriores ya que tienen la capacidad de operar por periodos largos de tiempo, usualmente más de un ciclo de trabajo sin la intervención de un operario, aunque eventualmente se requerirá del apoyo de un trabajador

Máquinas semiautomáticas

Desempeñan una porción del ciclo de trabajo de manera autónoma bajo un sistema de control, permitiendo al trabajador atender otras actividades o máquinas durante el resto del ciclo de trabajo.

Operaciones básicas

Ø  Carga de materiales o piezas a estaciones de trabajo.

Ø  Posicionamiento de los materiales o partes en la estación de trabajo.

Ø  Descarga de piezas de las máquinas.

Ø  Transporte de piezas entre estaciones de trabajo.

OBJETIVOS

Ø  Aumentar la eficiencia del flujo de material. Asegurando la disponibilidad de materiales cuándo y dónde se necesiten.

Ø  Reducir el costo del manejo de material.

Ø  Mejorar la utilización de las instalaciones.

Ø  Mejorar las condiciones de seguridad y de trabajo.

Ø  Facilitar el proceso de manufactura.

Ø  Incrementar la productividad.

PROBLEMAS COMUNES

Ø  Sobrestadía de los materiales.

Ø  Desperdicio de tiempo de máquina.

Ø  Lento movimiento de los materiales por la planta.

Ø  Pérdida de piezas o materiales.

Ø  Serios daños a partes y productos.

Ø  Dislocamiento de los programas de producción.

Ø  Causa de accidentes de los trabajadores.

RECOMENDACIONES

Ø  Eliminar en lo posible el transporte.

Ø  Emplear patrones simples de movimientos.

Ø  Transportar cargas en ambos sentidos.

Ø  Transportar cargas completas.

Ø  Emplear la gravedad como fuente de energía.

Ø  Evítese el manejo manual.

SISTEMAS DE CONTROL PARA MANUFACTURA

Sistemas MRP (Material Requierement Planning)

Se encargan de programar los recursos o materiales necesarios para la fabricación de un producto, tomando en cuenta los tiempos de pedido y de entrega, así como los costos asociados.

Sistemas MRP II (Material Resourcing Planning)

Al igual que el MRP, los sistemas MRP II planean los materiales necesarios para la fabricación de un artículo, pero también planean los recursos humanos, así como los recursos de maquinaria necesarios para la manufactura del producto.

Sistemas ERP (Enterprise Resourcing Planning)

Los sistemas ERP, son la evolución de los sistemas ERP y MRPII, ya que toman en cuenta todos los recursos que necesita la empresa para la fabricación de un producto: materiales, máquinas, recursos humanos, recursos financieros, cadena de suministros (proveedores), cadenas de distribución, recursos contables y financieros, etcétera.

Sistemas MES (Manufacturing Execution Systems)

Surgieron de la necesidad de tener una comunicación en tiempo real entre el piso de producción y los sistemas ERP, ya que mientras estos últimos planean los recursos en días, semanas o meses, en el piso de producción puede haber toma de decisiones en tiempo real.

TECNOLOGÍAS AVANZADAS DE MANUFACTURA

La tecnología se refiere a los procesos de trabajo, las técnicas, la maquinaria, las acciones implementadas para convertir las entradas en salidas.

Una definición amplia de Tecnología de Manufactura Avanzada fue dada por Zairi (1992), en la que declara que es un sistema socio-técnico que requiere revisión, reajuste, y el cambio continuo, para mantenerse en el ambiente competitivo.

Otra definición dada por Siller y García (2009) dice: Las TMA es una familia de tecnologías auxiliar en el proceso de manufactura o fabricación, cuyo elemento común sea el uso de equipos computacionales para almacenar y manipular datos, así como el empleo de equipo y maquinaria de control numérico para este mismo fin.

Su propósito general es optimizar la manufactura dentro de la empresa determinada.

Por lo general usan estas 3 actividades:

1)    Planeación de los procesos 

2)    Solución de problemas y mejoramiento continuo. 

3)    Diseño para capacidad de manufactura.

Existen 5 tipos:

Ø  CAD/CAM

Ø  MRPJ/MRPII

Ø  JIT

Ø  FRM/CJM

Ø  TQC/TQM

CAD – CAM (Diseño y Manufactura asistido por computadora).

Sistema que provee de información e instrucciones para la automatización de máquinas en la creación de partes, ensambles, y circuitos; utilizando como punto de partida la información de la geometría creada por el CAD. (anterior concepto de CAM)

 De una manera más global es el uso efectivo de las tecnologías de cómputo en la planeación, administración y control de la producción en una empresa.

MRPJ/MRPII (Planificación de Requerimientos Materiales/Planificación de los Re-cursos de Manufactura).

Es un sistema para planear y programar los requerimientos de los materiales en el tiempo para las operaciones de producción finales que aparecen en el programa maestro de producción. También proporciona resultados, tales como las fechas límite para los componentes, las que posteriormente se utilizan para el control de taller. Una vez que estos productos del MRP están disponibles, permiten calcular los requerimientos de capacidad detallada para los centros de trabajo en el área de producción.

TCQ/TQM (Control Total de la Calidad/Gestión Total por la Calidad)

Se dice que la calidad es total, porque comprende todos y cada uno de los aspectos de la organización, porque involucra y compromete a todas y cada una de las personas de la organización. La calidad tradicional trataba de arreglar la calidad después de cometer errores; pero la Calidad Total se centra en conseguir que las cosas se hagan bien a la primera. Japón ha hecho de la Calidad Total, uno de los pilares de su renacimiento industrial, definiéndola en función del cliente.

FMS/CJM (Sistemas Flexibles de Manufactura/Manufactura Integrada por Computadora)

Una computadora central envía instrucciones a cada estación de trabajo y al equipo de manejo de materiales.

Flexible porque es capaz de procesar varios productos y cantidades de producción que pueden ser ajustadas en respuesta a los comportamientos de la demanda.

Las tecnologías avanzadas de manufactura incrementan drásticamente la flexibilidad, lo que permite a los fabricantes ofrecer a los clientes la opción de “hacerlo a su manera”; también pueden hacer productos en lotes pequeños para clientes específicos, ajustar líneas de producción en respuesta a los cambios de diseño, e incluso, acelerar el tiempo de salida al mercado mediante la generación de prototipos rápidos.

De acuerdo con las consideraciones de BCG (Global Management Consulting), las siguientes cinco herramientas tecnológicas tienen el mayor potencial para influir en el panorama de la manufactura y mejorar la productividad en los próximos años:

Robots autónomos. Una nueva generación de sistemas de automatización vincula a los robots industriales con sistemas de control a través de las tecnologías de información (TI). Nuevos sistemas robóticos y de automatización equipados con sensores e interfaces estandarizadas están comenzando a complementar y, en algunos casos, eliminar el trabajo humano en muchos procesos. Esto podría permitir de manera rentable a los fabricantes producir artículos en menor escala y aumentar su capacidad para mejorar la calidad.

Ingeniería de materiales computacionales integrados (ICME). Mediante la creación de modelos informáticos de productos y la simulación de sus propiedades antes de que se fabriquen, en lugar de construir y probar múltiples prototipos físicos, ingenieros y diseñadores pueden desarrollar mejores productos, más rápido y a más bajo costo.

Manufactura digital. La virtualización puede ser utilizada para generar fábricas digitales completas que simulen todo el proceso de producción. Entre otras cosas, esto puede ayudar a los ingenieros a ahorrar tiempo y dinero mediante la optimización de la distribución de una fábrica, la identificación y corrección de defectos de forma automática en cada paso del proceso de producción, y el modelado de la calidad y la salida del producto. Líneas de montaje enteras pueden ser replicadas en diferentes lugares a un costo relativamente bajo.

La internet industrial (IoT) y la automatización flexible. El hardware para manufactura puede estar integrado de modo que las máquinas sean capaces de comunicarse con otras y ajustar automáticamente la producción basada en los datos generados por los sensores.

Manufactura Aditiva. Conocida como impresión 3D, ya está empezando a ser utilizada para la fabricación de prototipos en algunas industrias, como la aeroespacial, partes de automóviles y artículos de consumo básico. En el futuro, se espera que sea utilizada para construir lotes pequeños de nuevos tipos de productos hechos de una sola pieza sólida de material.

BCG prevé que estas tecnologías no tendrán un impacto significativo en el muy corto plazo, y agrega que es poco probable que reemplacen la mano de obra en muchas industrias en los próximos cinco a 10 años; sin embargo, considera que, si bien hace años que se predice un salto tecnológico en la industria manufacturera, en esta ocasión esto será cada vez más una realidad por diversos factores que la consultora analizará a lo largo de este año.

SQA

¿Qué sé?

Lo que sé es que existen diferentes herramientas tecnológicas que nos ayudan a realizar de una forma mucho más eficiente la fabricación o elaboración de un producto o servicio y además nos permiten hacer el proceso mucho más fluido y variado gracias a estas herramientas tecnológicas

¿Qué aprendí?

Aprendí que las herramientas tecnológicas nos permiten crear procesos mucho más flexibles y eficientes, ofreciendo de cierta forma productos que se adapten a las necesidades de nuestros clientes. También es increíble la forma en que estas tecnologías nos pueden ayudar a crear un sistema mucho más sofisticado, eficiente y automatizado, además de adaptarse mucho más rápido a los cambios de diseño que se presenten a través de estos sistemas computarizados, los cuales ya son capaces de fabricar piezas y productos de forma automatizada, administrando los requerimientos de materiales necesarios para su elaboración, asegurando un porcentaje mucho mayor de calidad mediante la utilización de robots programados a través de las tecnologías de la información, capaces de tomar decisiones y ser autónomos. Otro factor muy importante que se debe de resaltar es el uso de la tecnología para la simulación de líneas de ensamble que nos permitan ahorrar tiempo y dinero en los procesos de producción y así detectar con anticipación los factores que pueden afectarnos para que el sistema fluya de manera eficiente.

¿Qué quiero aprender?

Quiero aprender lo más que sea posible acerca de estas tecnologías avanzadas de manufactura para poder crear proyectos con estas tecnologías que nos permitan hacer el proceso de producción mucho más eficiente y productivo. Quiero aprender a utilizarlas, conocer sus ventajas y desventajas para lograr así determinar en que procesos nos pueden ser mucho más eficientes y productivos estas tecnologías.

MAPA MENTAL

 

BIBLIOGRAFÍA

Mikell P. Groover, Fundamentos de Manufactura Moderna. Tercera edición, 2007, Mc. Graw Hill.

Publicaciones en revistas y congresos internacionales de prestigio en el área de manufactura avanzada.

https://www.vanguardia-industrial.net/5-tecnologias-avanzadas-para-la-productividad/