Las nuevas tecnologías de fabricación y el diseño del subsistema productivo
Diseño Del Proceso Productivo
Los sistemas diseñados e implementados en áreas de producción han sido “aislados”.
Razones del enfoque aislado:
Falta de un concepto integrado probado y estándar.
Alto costo de compra y puesta en marcha.
Complejidad del cambio en la estructura organizativa.
La automatización lleva a la aparición de “islas” donde se optimiza el rendimiento parcial, pero no el rendimiento global.
Manufactura Integrada Por Computador (CIM)
CIM, Consiste en emplear sistemas de información computarizada y filosofías administrativas para integrar totalmente las actividades relacionadas con la producción, desde las necesidades del cliente, diseño del producto, del proceso, la producción hasta el apoyo post-venta
Manufactura Integrada Por Computador (CIM)
CIM tendrá elementos integrados a través de una base de datos por computadora:
Diseño asistido por computadora (CAD).
Manufactura asistida por computadora (CAM).
Robótica.
Planeación de Recursos de fabricación(MRP II).
Tecnología de grupos (Group Tecnology).
Estos elementos resultan básicos para el diseño y manufactura del producto.
Tipos De CIM
Se tienen distintos sistemas CIM en función de los tipos de integración que se presenten:
CIM I: sólo existe integración funcional en el Subsistema de Operaciones.
CIM II: integración entre los subsistemas de Marketing y Operaciones.
CIM III: fuerte integración interna de la empresa, pero escasa en relación con clientes y proveedores.
CIM IV: es el más complejo ya que necesita todos los tipos de integración como requisito previo.
Barreras a la Implementación de CIM
Es una inversión con efecto a largo plazo.
Existen alternativas de menor costo y riesgo.
Reducido número de éxitos logrados.
Genera la incertidumbre e inconvenientes asociados a la inversión en alta tecnología.
Difícil justificación financiera a corto plazo.
La empresa se resiste al cambio.
Confusión sobre el propio concepto CIM.
Problemas Tecnológicos
La modelización sólida en tres dimensiones del CAD requiere de elevada potencia informática.
La incapacidad para desarrollar automáticamente el control de calidad durante el proceso.
La no disponibilidad de robots con visión 3D y de movilidad robusta en tareas complejas.
La capacidad inadecuada de hardware y software para los sistemas flexibles de ensamblaje piezas.
Los inadecuados sistemas de software para la gestión de las bases de datos.
Problemas Organizativos
El mayor problema puede estar en realizar la transformación organizativa necesaria para la adopción de la tecnología y su implementación.
El concepto CIM en su más amplio sentido no se limita a la automatización integrada del sistema productivo, sino que pretende lograr la total integración de la unidad de negocios.
Planificar la implementación y enfoque estratégico.
Implementación de CIM y la estrategia de RR.HH.
Habilidades de los Operarios en CIM
Visualización: el operario debe ser capaz de realizar un esquema mental del proceso.
Comprensión del Proceso: cuando existe alta variabilidad en las operaciones de ensamblaje.
Inferencia estadística: control del proceso.
Comunicación verbal: la descentralización impone la necesidad de buena comunicación.
Atención (estado de alerta durante largo tiempo).
Responsabilidad individual: al aumentar el nivel tecnológico y la descentralización.
ANALISIS DE PRINCIPIOS CONCEPTUALES
DETALLAR LA SITUACIÓN ACTUAL DE LA EMPRESA
DETERMINAR OPORTUNIDADES TÉCNICAS Y ESTRATÉGICAS DE CIM
DISEÑAR PRINCIPIOS OPERATIVOS PARA IMPLEMENTACIÓN Y USO DE CIM
Diseño de la Implementación del sistema CIM
Análisis de principios conceptuales
Diseño
Implementación
Desarrollo
Mantenimiento
Determinar y comprender las repercusiones y trascendencia del sistema.
Planificación de expectativas realistas.
Volver
Detallar la situación actual de la empresa
Valoración estratégica de los fines de la empresa, sus estructuras, prácticas y actitudes.
Analizar los sistemas existentes.
Es necesario conocer las debilidades del sistema actual y mejorarlas antes de la introducción de CIM.
Considerar que la empresa no siempre está preparada.para afrontar este cambio.
Puede presentarse resistencias:
Rechazos de personal
Rechazos organizativo
Rechazos informativo
Rechazos estratégico Volver
Determinar oportunidades técnicas y estratégicas de CIM
Analizar cambio organizativo que tiene que producirse.
Para determinar la inversión tecnológica más interesante para la empresa.
Volver
Principios operativos
No toda la tecnología debe adquirirse:
Las nuevas tecnologías son costosas, relativamente difíciles de usar y requiere un mantenimiento más costoso y difícil, y mayor adiestramiento.
Inversiones son elevadas (altos riesgo), puede llevar a una cierta pérdida inicial de posición competitiva o al fracaso completo de la empresa.
No se dispone de información histórica sobre la duración y eficiencia de la nueva tecnología.
TECNOLOGIAS TECNOLOGIA ESPECÍFICA
TECNOLOGIA ESTÁNDAR
Ventajas de la tecnología estándar
Los componentes estandarizados tienen un menor costo y son más sencillos de implementar.
Los componentes estandarizados son más fiables que los diseñados ad-hoc.
El mantenimiento es menos complicado.
Incorporan una mayor flexibilidad.
Responsabilidad de la alta Gerencia
La Alta Dirección desempeña un papel fundamental en el proceso de implementación, y es la encargada de asignar los recursos y se hace responsable.
La Alta Dirección debe intentar resolver todos los problemas inherentes a los diferentes cambios generados por la adopción de CIM.
La Alta Dirección debe decidir qué componentes CIM utilizarán y cómo se integrarán.
Implementación progresiva
Ventajas de la Implementación Progresiva
Las inversiones son menores.
Los problemas ocasionados disminuyen en número e importancia.
Se reduce el riesgo al que la empresa se expone.
Se favorece el aprendizaje parcial y progresivo de los diferentes módulos y de sus capacidades y limitaciones, tanto por parte de la Dirección como de los operarios.
Aspectos importantes en la implementación de CIM
Coherencia con la Estrategia Corporativa.
Integración previa de las operaciones y bases de datos.
Simplificación y eficiencia del sistema manual.
Adquisición de los soportes técnicos suficientes.
Orden de implementación
Éxito: Enfoque estratégico => Integración y simplificación => Automatización.
Fracaso: Automatización => Simplificación => Integración => Enfoque estratégico.
Diseño del Producto
En la etapa de diseño se necesitan los siguientes sistemas:
El CAD (Computer Aided Design), o diseño asistido por computador.
El CAE (Computer Aided Engineering), o ingeniería asistida por computador.
El CAPP (Computer Aided Process Planning), o planificación de procesos asistida por computador.
Manufactura Física
En esta etapa se utilizan:
Maquinaria para manufactura :
Máquinas herramientas
Sistemas flexibles de manufactura (FMS)
Equipos de ensamblaje automático,
Líneas de transferencia
Maquinaria auxiliar para manufactura:
Sistemas de almacenamiento automático.
Vehículos guiados automáticamente.
Robot
Manufactura Física
Controles para máquinas manufactureras:
El control computacional permite a las máquinas manufactureras comunicarse y coordinar sus actividades con otros sistemas basados en computadores dentro del ambiente CIM
CNC (Computer numerical control),
PLC (Programmable logic controllers)
Planificación y Control del proceso de manufactura
La tecnología CIM que mejora la administración de la manufactura son los sistemas MRP II (manufacturing resource planning) o planeación de insumos de manufactura y, más recientemente, JIT (just in time) o justo a tiempo.
(Gp:) Planificación Procesos
(Gp:) Adquisición Herramientas
(Gp:) Planificación Producción
(Gp:) Adquisición MPrima
(Gp:) Adquisición Herramientas
(Gp:) Producción
(Gp:) Control
Calidad
(Gp:) Embalaje
(Gp:) CAM
(Gp:) Distribución
(Gp:) Marketing
(Gp:) PROCESO DE
FABRICACIÓN
(Gp:) Necesidades de Diseño
(Gp:) Especificaciones de Requerimiento
(Gp:) Informe Viabilidad
(Gp:) Conceptualización
PROCESO
DISEÑO
(Gp:) Documentación
(Gp:) Evaluación
(Gp:) Optimización
(Gp:) Análisis
(Gp:) CAE
(Gp:) Modelado
(Gp:) CAD
Integración entre los sistemas
La integración se realiza a través de protocolos los que permiten:
La transmisión de datos entre programas o procesos en la red interna.
Tener mecanismos de control entre hardware y software.
Aislar a los programadores del resto, cuando éstos lo necesitan
Permitir comunicación con otras redes
Integración CAD/CAM
CAD/CAM: disciplina que utiliza los sistemas informáticos como herramienta de soporte en los procesos de diseño y fabricación de productos.
Mejora la calidad, disminuye costos y acorta tiempo de diseño y fabricación.
CAD, CAE y CAM se desarrollaron separadas, es por ello que aún no se han conseguidos los beneficios potenciales de su integración.
La planificación de procesos debe automatizarse, para unir CAD y CAM (CAPP)
Automatización de la planificación de procesos
La planificación es compleja, pero la tecnología de grupos es de gran ayuda.
Automatización puede ser parcial o total.
Aproximación variante
Algunos sistemas son: CUTPLAN, COMCAPP V
Asignación de pieza a familia
Selecciona plan estándar de proceso
Adicionar instrucciones si es necesario
Aproximación generativa
Incorpora el concepto de inteligencia artificial,
usando sus conocimientos sobre las
capacidades de la planta.
Por el momento no se dispone de ningún
Sistema, capaz de reconocer perfectamente
los datos provenientes de CAD.
Algunos sistemas que se acercan son:
APPAS, CADAM, CMPP,etc.
Introducen
especificaciones
de ingeniería
Computador
traduce los
datos
Genera
plan óptimo
Algunas aplicaciones
Mecánica
Arquitectura e Ingeniería Civil
Sistemas de información Geográfica y cartógráfica
Ingeniería eléctrica y electrónica
Integración con MRPII
Lo ideal es que se logren integrar los sistemas computacionales de las funciones de manufactura.
CAD y MRPII comparten datos como listas de materiales, especificaciones de las piezas, costos, por ello es posible la integración.
La información de la base de datos de CAM es útil para MRPII, por ejemplo CAM indica las rutas de los componentes.
(Gp:)
Tecnología de Computación
(Gp:) Sistemas de Planificación y control de producción
CAPP
(Gp:) Manejo planificación de recursos
MRPII
(Gp:)
Manufactura Asistida por computador
CAM
(Gp:)
Tecnología de Grupos
(Gp:)
Diseño Asistido por computador
CAD
(Gp:)
Robótica
volver
Causas de los fracasos de la integración
Fracaso por que MRPII, se basa en hipótesis inadecuadas a la actual manufactura.
Se concentra en el Largo plazo
Funciona mejor con altos volúmenes de producción
Asume distribución en planta por procesos para fabricar
Presume división del trabajo
Asume responsabilidad limitada de la MO
Control: Estructura Jerárquica
Tanto si la automatización ha sido completamente alcanzada en los talleres, como si se está en proceso de alcanzarla es muy importante una estructura Jerárquica, que regule tanto el almacenamiento de información como el análisis para la toma de decisiones.
Estructura Jerárquica
Los sistemas de control están aislados funcionalmente y se comunican mediante interfaces estándar.
Los equipos han de estar dotados de sensores que permitan la respuesta ante los datos de rendimiento.
Implementar un entorno informático distribuido.
(Gp:) Computador
corporativo
(Gp:) Computador
de planta
(Gp:)
Control de
máquinas
(Gp:) Control de
celdas
(Gp:) Computador
de área
(Gp:) Administración
(Gp:) Planta
(Gp:) Taller de fabricación
Taller de Montaje
(Gp:) 1
(Gp:) 4
(Gp:) 3
(Gp:) 2
(Gp:) 5
(Gp:) Centros de Trabajo
Centro de Inspección
(Gp:)
Robot
Máquinas
Almacén
La Información en CIM
Base de datos común para todos (Corporativa)
Ha de ser completa y no contener datos redundantes.
Tratamientos de la información.
Existencia de control de acceso.
Ha de ser precisa y correcta.
Beneficios de la implementación de CIM
Beneficios estratégicos de CIM