Introducción

Los sistemas de manufactura flexible son conjuntos de máquinas y herramientas que poseen un centro de control numérico y que por su estructura son capaces de desarrollar gran diversidad de operaciones en tamaños de lote más pequeños y con gran velocidad. Utilizan sistemas de manejo de materiales automatizados, lo que permite mayor precisión en las labores de producción.

La utilización de celdas de manufactura flexible permite una mayor variabilidad en cuanto a tiempo de fabricación y menor nivel de desperdicio de procesos de ensamble.

El control de un sistema de manufactura flexible permite el monitoreo en tiempo real, lo que garantiza que el nivel de desempeño del sistema sea medible y se acerque a lo planeado.

Objetivos

Objetivo general

Diseñar sistemas de manufactura flexible adaptándolos a los equipos y tecnologías de producción existentes, para permitir el contraste con los elementos JIT y de manufactura sincrónica.

Objetivos específicos

  • Identificar las características de la manufactura flexible para permitir el contraste con la manufactura sincrónica y el JIT
  • Identificar la importancia de elementos como CAD, CAM y CAE en la planeación de sistemas productivos bajo condiciones de manufactura flexible para facilitar su integración a los sistemas JIT

Generalidades de la manufactura flexible

Un FMS o Sistema de Manufactura Flexible se denomina flexible porque es capaz de procesar una variedad de estilos de partes diferentes simultáneamente en la estación de trabajo, y las cantidades de producción pueden ser ajustadas en respuesta a los cambios en los requerimientos de demanda.

Revise los componentes básicos de un FMS, sus niveles de flexibilidad, tipos, objetivos, logros y ventajas y desventajas.

CAD, CAM y CAE. Conceptos y aplicaciones

Un sistema flexible de manufactura requiere que antes de su implementación se piense en incorporar técnicas para automatizar y facilitar el control de la producción. Es por esto que dichos sistemas implementan el CAD (Computer Aided Design), la CAM (Computer Aided Manufacturing) y la CAE (Computer Aided Engineering) como herramientas indispensables que permitirán llevar los sistemas FMS de un estadio a otro más avanzado.

Ingeniería concurrente

Sobre Ingeniería Concurrente (IC) o Ingeniería Simultánea se pueden encontrar varias definiciones entre otras podría considerarse que es un “esfuerzo sistemático para un diseño integrado, concurrente del producto y de su correspondiente proceso de fabricación y de servicio; involucra todo el ciclo del producto, desde la concepción del diseño mismo pasando por los proveedores y los costos, hasta la retroalimentación que brindan los clientes”(Barrera, 1995).

Conozca los principios en que se fundamenta la Ingeniería Concurrente, y la clasificación de los equipos de trabajo para el desarrollo de proyectos.

Control numérico

Se considera control numérico a todo dispositivo capaz de dirigir posicionamientos de una máquina herramienta móvil, en el que las órdenes relativas a los desplazamientos son elaboradas en forma totalmente automática a partir de informaciones numéricas definidas, bien manualmente, o por medio de un programa.

Inicialmente, programar un CNC de maquinado era muy difícil y tedioso, pues había que planear e indicarle manualmente a la máquina cada uno de los movimientos a realizar, afortunadamente en la actualidad muchas de las máquinas trabajan con lo que se conoce como "lenguaje conversacional", en el que el programador escoge la operación que desea y la máquina le pregunta los datos que se requieren. También se emplean sistemas CAD/CAM que generan el programa de maquinado de forma automática.

Puede aportar diferentes ventajas al sistema de manufactura de acuerdo con la intencionalidad que se introduzca, la configuración definida, y la capacidad y la clase del equipo.

Sistemas de manejo de materiales

El sistema de manejo de material tiene dos niveles de automatización que se clasifican de acuerdo con las tareas que pueden realizar, cumpliendo una serie de funciones en un FMS.

Como tipos de equipos para manejo de materiales se incluyen los vehículos guiados automáticamente (AGV), al poseer un sistema de guía que es capaz de seguir las rutas prescritas, reducir los costos de producción, y los accidentes de trabajo, ya que uno de los principales riesgos en la manufactura se presenta por el manejo no adecuado de materiales, pero debe ser incluidos en la cantidad correcta para que no hagan falta ni saturen el sistema.

Robot en la manufactura

Un robot es una máquina reprogramable y multifuncional, diseñada para manipular materiales, partes, herramientas, o aparatos especiales, a través de movimientos programados para el desempeño de una variedad de tareas, y que se desempeña en tres o más ejes.

Existen dos tipos de robots a saber:

  • Brazos: están fijos en un sitio, pero pueden alcanzar y manipular partes y herramientas
  • Móviles: con libertad de movimiento

Sistemas de automatización de control e inspección

Los sistemas flexibles de inspección son sistemas diseñados para tomar medidas, son denominados CMM o máquina para medidas coordinadas.

Estos sistemas permiten:

  • Control y muestra gráfica de las mediciones
  • Almacenamiento de las mediciones de datos
  • Determinación de desviaciones de medidas
  • Almacenamiento de datos para calibración
  • Comparación de medidas con pruebas de datos

Resumen

Los sistemas de manufactura flexible son conjuntos de máquinas herramientas que poseen un centro de control numérico, capaces de desarrollar gran diversidad de operaciones en tamaños de lote más pequeños y a gran velocidad.

La Ingeniería Concurrente consiste en diseñar productos funcionales y estéticamente agradables en un plazo de lanzamiento lo más corto posible, con el mínimo costo, con el objetivo de mejorar la calidad de vida del usuario final: ya que no se puede automatizar la creatividad humana, se debe buscar la máxima eficiencia en los procesos de innovación.

El control numérico es una de las primeras técnicas desarrolladas para automatizar la producción, son inicio de la implementación de los FMS, y deben ser cuidadosamente seleccionados ya que por sus costos y tiempos requeridos para programación, pueden resultar en inversiones altas que requieren de resultados reales en el sistema de manufactura.

Los sistema automatizados de transporte son los que permiten disminuir en gran parte la intervención humana en labores que no agregan valor en el proceso productivo, adicionalmente permiten estandarizar las operaciones de tal manera que el transporte sea mínimo y JIT.

Material
de apoyo

Bibliografía ()

  • Arjona y Siria. (1979). La producción y su estructura.
  • Chase, R. B. A., Nicholas, J., MILDRED, T., ANGELA, T. J., Chase, F. R. B., Aquilano, N. J., y Domínguez (mayo de 2000). Administración de producción y operaciones – Manufactura y servicios. Mac Graw Hill, 8ª. Edición. Santafé de Bogotá.
  • Domínguez M. y José A. (1998). Dirección de operaciones: Aspectos tácticos y operativos en la producción y los servicios. McGraw-Hill.
  • Escalona Betancourt, A. G. (2015). Políticas públicas y estilo gerencial en empresas del estado venezolano: una mirada desde las empresas del petróleo.
  • Groover, M. P. (2007). Fundamentos de manufactura moderna. Mc Graw Hill, 3ra edición. Traducido de la tercera edición en inglés de la obra FUNDAMENTALS OF MODERN MANUFACTURING. Materials, Processes and Systems. Copyright © 2007 by John Wiley y Sons, Inc. All rights reserved.
  • Harrington H.J. (1993). Mejoramiento de los procesos de la empresa. Mc Graw Hill.
  • Machuca, M. J. D. (2000). Administración de producción y operaciones: manufactura y servicios. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria.
  • Maynard, H.B. (2011). Manual de ingeniería y organización industrial. Editorial Reverté S.A., 3ra Edición, 3 tomos.
  • Niebel B.W., Draper, A.B., Wysk, R.A. (1991). Modern Manufacturing Process Engineering. McGraw-Hill Education (ISE Editions); Edición: New edition (1 de enero de 1990).
  • Niebel B. y Freivalds, A. (s.f.). Ingeniería industrial: Métodos, estándares y diseño del trabajo. Alfa omega, Edición 10ª.
  • Nordström, F., Gawad, P., Nowarski, A. (2006). La science manufacturière. Revue ABB, (1), 6-11.
  • Novara, F.M., Novas, J.M., Henning, G.P. (2013). Planificación de la producción de corto plazo en plantas “batch” multiproducto, multietapa: Un enfoque CP novedoso. Iberoamerican Journal of Industrial Engineering, 5(10), 203-218.
  • Ochoa Laburu, C. y Arana Pérez, P. (1997). Gestión de la producción: conceptos, tipología de problemas, métodos, problemas de implantación. Editorial Donostiarra.
  • Pinedo, M. (2005). Planning and scheduling in manufacturing and services (Vol. 24). New York: Springer.
  • Schroeder, R.G., Olaeta, R.D.L.P. (1992). Administración de operaciones (Vol. 17). McGraw-Hill.

Referencias Web