1 Introducción a CIM El termino fue acuñado por
Harrington en 1973. CIM presenta el camino para mejora la
competitividad de la manufactura. Visiones de CIM : para algunos
es el uso completo de robots computadoras para
automatización y sistemas flexibles de manufactura. para
otros CIM presenta el camino para la administración,
estructuración , y gestión de las bases de datos de
la empresa
2 John W Bernard define a CIM como:la integración de las
computadoras digitales en todos los aspectos del proceso de
manufactura (asistencia computarizada, automatización y
control) CIM facilita la integración de las actividades
del negocio y de las actividades de manufactura representadas
por: Introducción a CIM
3 Introducción a CIM La integración del
Diseño, Ingeniería y Fabricación.
Logística, Almacenamiento y Distribución. Clientes
y Proveedores. Ventas y actividades de Marketing.
Administración Financiera y el Control.
4 Introducción a CIM Para entender el concepto de CIM se
requiere entender los conceptos de : Manufactura: significa
fabricar,objetos en forma manual,mecánica, en su forma
moderna alcanza a las actividades de transformación de la
materia prima en producto terminado, incluye actividades de
diseño y la integración del sistemas de
información para soportar el producto.
5 Introducción a CIM Integración: tiene como
objetivo la información de cada una de las áreas
que participan en la manufactura del producto, su venta y
soporte. Tecnologia computacional: participan en las actividades
de automatización, y en la integración de
información esto incluye hardware, sensores, redes,
software, que se presenta en cinco niveles para la
manufactura:
6 Control de Maquinas (PLCs): microprocesador que controla
directamente la maquina. Control de Celdas:varias maquinas que
trabajan en conjunto. Computador de Area: monitorea operaciones
de un área de la planta.(ej:línea de ensamblado ,
línea de soldaduras,etc) Computador de Planta: cumple
funciones del tipo administrativas, control de gestión,
planificación, supervisión,autorización y
división de tares en la planta Computador
Corporativo:reside la bases de datos, y los programas financieros
y administrativos de la empresa
7 Funcionalidad del producto Conformación del Producto
Conformación del proceso Capacidad del proceso
Integración Proceso y Producto Inteligencia del Proceso
Sistema de Manuf. Inglesa Sistema de Manuf. Americana
Gestión Científica (Taylorism) Optimización
de Procesos Control Numérico (NC) CIM Precisión
Repetibilidad Reproductibilidad Estabilidad Adaptabilidad
Versatilidad Mecánica Manufactura Industrial Calidad
Sistemas Conocimiento Focalización de Ingeniería
Focalización del Proceso Focalización del Control
Focalización de los Aspectos de los Sistemas de
Manufactura Evolución de la Manufactura
8
9
10 Niveles Jerárquicos de un CIM
11 Niveles del CIM Nivel de controlador de planta Es el
más alto nivel de la jerarquía de control, es
representado por la(s) computadora(s) central(es) (mainframes) de
la planta que realiza las funciones corporativas como:
administración de recursos y planeación general de
la planta. Nivel de controlador de área Es representado
por las computadoras (minicomputadoras) de control de las
operaciones de la producción. Es responsable de la
coordinación y programación de las actividades de
las celdas de manufactura, así como de la entrada y salida
de material. Conectada a las computadoras centrales se
encuentra(n) la(s) computador(as) de análisis y
diseño de ingeniería donde se realizan tareas como
diseño del producto, análisis y prueba.
Adicionalmente, este nivel realiza funciones de planeación
asistida por computadora (CAP, por sus siglas en inglés),
diseño asistido por computadora (CAD, por sus siglas en
inglés) y planeación de requerimientos de
materiales (MRP, por sus siglas en inglés).
12 Nivel de controlador de celda La función de este nivel
implica la programación de las órdenes de
manufactura y coordinación de todas las actividades dentro
de una celda integrada de manufactura. Es representado por las
computadoras (minicomputadoras, PC´s y/o estaciones de
trabajo). En general, realiza la secuencia y control de los
controladores de equipo. Nivel de controlador de procesos o nivel
de controlador de estación de trabajo Incluye los
controladores de equipo, los cuales permiten automatizar el
funcionamiento de las máquinas. Entre estos se encuentran
los controladores de robots (RC´s), controles
lógicos programables (PLC´s), CNC´s, y
microcomputadores, los cuales habilitan a las máquinas a
comunicarse con los demás (incluso en el mismo nivel)
niveles jerárquicos Niveles del CIM
13 Nivel de equipo Es el más bajo nivel de la
jerarquía, está representado por los dispositivos
que ejecutan los comandos de control del nivel próximo
superior. Estos dispositivos son los actuadores, relevadores,
manejadores, switches y válvulas que se encuentra
directamente sobre el equipo de producción. De una manera
más general se considera a la maquinaria y equipo de
producción como representativos de este nivel. Niveles del
CIM
14 Módulo Flexible de Manufactura (FMM) Celda Flexible de
Manufactura (FMC) Grupo Flexible de Manufactura (FMG) Sistema
Flexible de Producción (FPS) Línea Flexible de
Manufactura (FML) Sistemas Flexibles de Manufactura
15 Modulo Flexible de Manufactura (FMM) Inventario de partes
Intercambiador de Herramientas Intercambiador de pallets
16 Celda Flexible de Manufactura (FMC) Consiste en varios
FMM’s organizados de acuerdo a los requerimientos
particulares del producto. FMM 1 FMM 3 FMM n FMM 2 AGV
17 Grupo Flexible de Manufactura (FMG) Un FMG es una
combinación entre FMM´s y FMC´s en la misma
área de manufactura y unidos mediante un sistema de manejo
de material, como los AGV (Vehículos Guiados
Automáticamente ) AGV AGV Alimentación de Partes
FMM 1 FMC 2 FMC 1 Descarga de Partes
18 Sistema Flexible de Producción (FPS) Un FPS consiste de
FMG´s que conectan diferentes áreas de manufactura
tales como: Fabricación Maquinado Ensamble Almacenamiento
Automatizado de Herramientas Almacenamiento Automatizado de
Herramientas FMM 1 FMM 2 AGV AGV
19 Línea Flexible de Manufactura (FML) Línea
Flexible de Manufactura es una serie de máquinas
especializadas (dedicadas), conectadas por AGV´s, robots,
conveyors o algún otro tipo de dispositivo
automático de transporte. AGV AGV Estación 1
Estación 2 Estación n AGV AGV
20 Sec Min Hour Shift Day Week Month Year Globales Empresas
Fábrica Centro Celdas Estaciones Procesos Manufacturing
Execution Systems Real-time Control ERP/ MRP II/ MRP Decision
Support Systems Fuente : Shunk, 1997 Niveles de
Automatización del CIM
21 Aspectos Administrativos de CIM MRP (Material Requirement
Planning) es el método usado para derivar el calendario
maestro de la producción (MPS) a partir de
pronósticos y/o órdenes de venta MRP ha
evolucionado a través de los años en un sistema en
fase con el tiempo, controlando los inventarios para la
manufactura MRP esta basado en las listas de materiales (Bill Of
Materials) para la producción que esta especificada en el
calendario maestro de producción (MPS) y el inventario
actual con salidas de órdenes de compra y órdenes
liberadas del taller para la producción
22 La lista de materiales representa las partes requeridas y el
material usado en la manufactura de un producto al sistema MRP
Los datos del control de inventarios reportan el inventario
existente al sistema MRP La forma en como trabaja el MRP es:
Basado en el calendario maestro de producción se obtiene
una lista de materiales y componentes de acuerdo con la lista de
materiales Luego MRP calcula cuando se tiene que comenzar a
realizar los productos tomando en cuenta los tiempos de entrega y
de manufactura. Aspectos Administrativos de CIM
23 MRP ha evolucionado a un sistema totalmente integrado de
planeación de recursos de manufactura: el MRP II MRP II
incluye todo el MRP y también integra la capacidad de
planeación de los requerimientos (CPR), planeación
de la producción y control de las actividades de
producción El uso de MRP y MRP II no garantiza mejoras en
los tiempos de entrega o en la producción,
reducción de costos e inventarios; pero si es un valioso
componente de una exitosa estrategia de negocios para alcanzar
estos objetivos Aspectos Administrativos de CIM
24 Un MRP genera simplemente planeaciones y requerimientos que
bien no podrían ser alcanzados por la empresa. Es por eso
que surge el MRPII, el cual maneja información de
retroalimentación que le permite tener funciones como la
planeación de capacidades, control de piso. También
se tiene enlace con los sistemas financieros de la
compañía. Generalmente los MRPII tienen 2
características básicas adicionales con respecto a
los MRP´s: Un sistema financiero y operacional. Cubre los
aspectos de negocios de la compañía como ventas,
producción, ingeniería inventarios y contabilidad.
Un simulador. Pueden simular planes de producción y la
toma de decisiones administrativas. Aspectos Administrativos de
CIM
25 MRP II depende de 3 factores: Demanda dependiente vs.
independiente. La Primera, cuando un componente de un producto es
parte de otro o de otros productos. La última se refiere a
las partes o productos que no son usados en ningún otro
producto. El Tiempo principal de manufactura : en la
producción por lotes es complejo debido a los frecuentes
cambios de preparación; es más estable en la
producción en masa. El tiempo principal de las
órdenes es el tiempo entre el punto de ordenamiento y el
tiempo en que el material se encuentra en el inventario.
Artículos comúnmente usados son los materiales en
bruto que son utilizados para una variedad de productos. El MRP
II funciona bien si estos factores están bajo control
Aspectos Administrativos de CIM
26 SubEl término ERP fue inventado por The Gartner Group
of Stamford, Connecticut. Esencialmente, ERP concierne en
asegurar que las decisiones de las firmas de manufactura no sean
hechas sin tomar en cuenta su impacto en la cadena de suministro
para arriba y para abajo. Tomando además, que las
decisiones de producción son afectadas por y afectan todas
las otras áreas principales en los negocios, incluyendo
ingeniería, contabilidad, y mercadotecnia. ERP (Enterprise
Resource Planning) es un software conjunto integrado de finanzas,
distribución y manufactura con interfases con algunas
otras aplicaciones. Conceptos de ERP
27 El software ERP no requiere que un negocio cambie sus
prácticas, ERP se adapta a las reglas de los negocios.
Mientras que MRP II programaría una Planta, ERP programa
múltiples plantas completas, a toda la organización
global. Operan vía bases de datos integradas y
básicamente en un conjunto de datos. Están escritos
fundamentalmente en lenguajes de cuarta generación.
Características de ERP
28 Sistema ERP (Enterprise Resource Planning) Clientes
Proveedores Fuerza de Ventas y Representantes de Servicio al
Cliente Base de Datos Central Aplicaciones para Reportes
Aplicaciones de Gestión de Recursos Humanos Empleados
Gerentes Aplicaciones de Ventas y Distribución
Aplicaciones de Servicio Aplicaciones Financieras Aplicaciones de
Manufactura Aplicaciones de Inventario y Distribución
Trabajadores y Administradores
29 Fábrica Centro Celda Estación de Trabajo Proceso
Partes Ensamble Producto Final Calidad del Producto Rendimiento
Demora Niveles de Inventario Utilidades Requerimientos De
Productos Máxima Razón de Producción Prog.
del Producto Admin. de Inventarios Prog. de Prod. Plan de Inst.
Pronóstico de Mercado Lazo de Control de un Sistema de
Manufactura
30 Gestión de Procesos para la producción en
CIM
31 Conocimiento del Proceso y Aplicación Software
Accesorios Computadoras y sistemas de comunicación
Sistemas CAD/CAM Sujetadores y pallets Herramientas Sistemas de
control Sensores y equipos de medición Maquinas
Herramientas ROBOTS Equipo de Manejo de materiales
Ingeniería de Sistemas Conocimiento del Proceso y
Aplicación Software Accesorios Computadoras y sistemas de
comunicación Sistemas CAD/CAM Sujetadores y pallets
Herramientas Sistemas de Control Sensores y equipos de
medición Máquinas Herramientas ROBOTS Equipo de
Manejo de materiales Ingeniería de Sistemas Componentes
Tecnológicos Principales Incluidos en Sistemas de
Manufactura Flexible
32 Volumen Producción por horas Variedad Piezas fabricadas
1ó2 5 100 500 Baja Media Alta 10,000 2,000 500 25 Alta
Media Baja Equipo Dedicado Sistema Especial Sistema de
Manufactura Flexible Celda de Manufactura Flexible Máquina
con CN. Flexibilidad de Producción Capacidad Productiva
Costo unitario Línea de transferencia Flujo discontinuo
Aumento flexibilidad Aumento productividad Costos mas bajos
33 CIM y Flexibilidad Fabrica Tradicional Variedad limitada de
productos Diseño de larga vida de los productos Plantas
mayores y centralizadas Flujos Regulares Inventario de reserva
Fabrica Moderna Gran Variedad limitada de productos Rápido
cambio del Diseño de los productos Plantas menores y
descentralizadas Flujos irregulares Cero de reserva
34 CIM y Flexibilidad Situación ante nuevas
políticas de producción Flexibilidad del producto y
los procesos (adaptación a la demanda) Calidad del
producto Automatización (manufactura en sistemas
discretos:ordenes de procesos variables con interrupción.)
Reducción de tiempos y aumento de la productividad Se
requiere compromiso ente productividad y flexibilidad
35 CIM y Flexibilidad Bajo el concepto de CIM se presentan los
sistemas de manufactura flexibles constituidos por células
flexibles para organizar la producción Célula de
manufactura flexible integra: Maquinas de CN. Transporte.
Comunicación. Computador de control.
36 CIM y Flexibilidad las maquinas ejecutan diferentes tareas en
diferentes piezas, con tiempos de configuración
despreciables
37 CIM – Integración Areas integradas bajo el paradigma de
CIM Diseño del producto:CAD,CAE,GT. Planificación
del proceso:CAD, CAM,CAPP, Manufactura Celular
Fabricación:CNC,FMS,ROBOTICA, Almacenes
Automáticos, Inspección
Automática,Células de manufactura, control de
procesos. Gestión del Sistema:TQM,MRP,ERP,JIT,DSS
38 CIM – Integración: Modelo Siemmes
39 Beneficios Estratégicos de CIM Flexibilidad: capacidad
de responder mas rápidamente a cambios en los
requerimientos de volúmenes o composición.
Calidad:resultante de la inspección automática y
mayor consistencia en la manufactura. Tiempo perdido:reducciones
importantes , resultantes de la eficiencia en la
integración de información
Inventarios:reducción de inventarios en procesos y de
stock de piezas terminadas debido a la reducción de
perdidas de tiempos y el acceso oportuna a la información
precisa.
40 Beneficios Estratégicos de CIM Control gerencial:
reducción de control como resultado de la accesibilidad a
la información y la implementación de sistemas
computacionales de decisión sobre factores de
producción. Espacio físico: reducción como
resultado de incremento de la eficiencia en la
distribución y la integración de las operaciones.
Opciones:previenen riesgos de obsolescencia,manteniendo la
opción de explotar nueva tecnología.
41 CIM para convertirse en Fabricantes de Clase Mundial Peter G
Marú identifica cuatro servicios industriales que
convergen por medio del uso de CIM en una sola
administración del tipo dinámica, prevista para
responder a las demandas del mercado y permitir a las empresas
convertirse en “Fabricantes de Clase Mundial”. Los
cuatro servicios son los siguientes: Tecnologías de
automatización. Herramientas de control de calidad. El
arte de la operación y sus procesos. Medición de
rendimiento de la planta