Introducción
SÍSTEMAS DE PRODUCCIÓN
(Gp:) VARIEDAD (FLEXIBILIDAD)
(Gp:) VOLUMEN
(Gp:) Bajo Volumen
(Intermitente)
(Gp:) Alto Volumen
(Continuo)
(Gp:) Proceso Repetitivo
(Modular)
(Gp:) Una o pocas unidades por corrida. Alta variedad
Corridas moderadas. Módulos estandarizados
Solo corridas largas. Cambio en atributos
(Gp:) Producción por proceso
(Gp:) Producción Repetitiva
(Gp:) Producción por producto
Sistemas de Producción
SISTEMA DE PRODUCCIÓN POR PROCESO (INTERMITENTE)
Es un sistema de producción organizado alrededor del proceso para facilitar el bajo volumen y la alta variedad
Cada proceso es diseñado para realizar una amplia variedad de actividades y tener cambios frecuentes. Consecuentemente también es llamado Proceso Intermitente
(Gp:) Alta Variedad de Salidas
(Gp:) Varias Entradas
Sistemas de Producción
Características:
Bajo volumen de producción por producto.
Gran diversidad de productos por fabricar.
Reagrupamiento de máquinas similares por taller.
Alto grado de especialización de mano de obra.
Desigualdad en la distribución de los trabajos entre los diferentes talleres, máquinas o empleados.
Baja tasa de utilización de ciertas máquinas.
Flexibilidad de la producción.
Posibilidad de fabricar ciertos productos estándar durante los periodos de baja demanda.
SISTEMA DE PRODUCCIÓN POR PROCESO (INTERMITENTE)
(Gp:) Operation
(Gp:) Product A
(Gp:) Product B
(Gp:) 1
(Gp:) 2
(Gp:) 3
Sistemas de Producción
Ventajas
Gran flexibilidad de productos
Equipo con propósito más general
Baja inversión inicial
Desventajas
Altos costos variables
Personal altamente entrenado
Mayor dificultad en planeación y control de producción
Baja utilización del equipo (5% a 25%)
SISTEMA DE PRODUCCIÓN POR PROCESO (INTERMITENTE)
Sistemas de Producción
Ejemplos:
Fabricación: Muebles, Camisas, Zapatos, Libros
Servicios: Hospitales, Bancos, Pavimentación, Consultarías jurídicas
SISTEMA DE PRODUCCIÓN POR PROCESO (INTERMITENTE)
(Gp:) Banco
(Gp:) .
(Gp:) Machine Shop
(Gp:) Hospital
Sistemas de Producción
SISTEMA DE PRODUCCIÓN REPETITIVA (MODULAR)
Es un sistema de producción orientado a la producción de proceso que usa módulos. Los módulos son partes o componentes de un producto previamente preparados, frecuentemente en un proceso continuo
La línea de proceso repetitivo es una línea clásica de ensamble, tiene una mayor estructura y consecuentemente menos flexibilidad que un sistema por proceso
(Gp:) Entrada de materia prima y módulos
(Gp:) Módulos combinados en diferentes opciones
(Gp:) Pocos Módulos
Sistemas de Producción
Características:
Bajo volumen de cada producto.
Corridas moderadas
Recurre a líneas de producción de ensamble
Ventajas económicas del modelo continuo
Variedad de productos relativamente alta y al mismo tiempo, una variedad de componentes baja.
Un gran número de variaciones en los productos incrementa mucho la complejidad y el costo de las operaciones
SISTEMA DE PRODUCCIÓN REPETITIVA (MODULAR)
Sistemas de Producción
(Gp:) Truck
(Gp:) .
(Gp:) Clothes Dryer
(Gp:) .
(Gp:) Fast Food
(Gp:) McDonald’sover 95 billion served
(Gp:) .
Ejemplos:
Fabricación: vehículos, motocicletas, comida rápida
SISTEMA DE PRODUCCIÓN REPETITIVA (MODULAR)
Sistemas de Producción
SISTEMA DE PRODUCCIÓN POR PRODUCTO (CONTINUO)
Es un sistema de producción orientado a la producción de proceso que usa módulos. Los módulos son partes o componentes de un producto previamente preparados, frecuentemente en un proceso continuo
La línea de proceso repetitivo es una línea clásica de ensamble, tiene una mayor estructura y consecuentemente menos flexibilidad que un sistema por proceso
(Gp:) Pocas entradas
(Gp:) Salidas con variación en tamaño, forma y empaque
Sistemas de Producción
SISTEMA DE PRODUCCIÓN POR PRODUCTO (CONTINUO)
Características:
Elevada cantidad por fabricar de cada producto.
Procedimientos de fabricación mecanizados o automatizados.
Ajustes de máquinas escasos por la poca diversidad de productos.
Elevado volumen de producción por empleado.
Mano de obra poco especializada.
Inventario de productos en curso muy reducido.
Servicio permanente de mantenimiento.
Sistema de Distribución.
Ejemplos:
Fabricación: Papel, Cemento, Azúcar, Petróleo
Servicios: Luz, Agua y Teléfono
(Gp:) Operation
(Gp:) Products A & B
(Gp:) 1
(Gp:) 2
(Gp:) 3
Sistemas de Producción
Ventajas
Costos variables unitarios bajos
Habilidades especializadas
Fácil planeación y control de producción
Alta utilización del equipo (70% a 90%)
Desventajas
Baja flexibilidad de producto
Equipo más especializado
Usualmente, alta inversión de capital
SISTEMA DE PRODUCCIÓN POR PRODUCTO (CONTINUO)
Sistemas de Producción
Ejemplos:
Fabricación: Papel, Cemento, Azúcar, Petróleo, Bebidas
Servicios: Luz, Agua y Teléfono
SISTEMA DE PRODUCCIÓN POR PRODUCTO (CONTINUO)
(Gp:) .
(Gp:) Light Bulbs
(Gp:) Paper
(Gp:) Soft Drinks
Sistemas de Producción
NUEVOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN
TOC (Teoría de restricciones)
Sistemas de Manufactura flexible
Sistemas de Producción
NUEVOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN
.
Just in Time.
El JIT es un sistema de producción con flujo en línea que produce muchos productos en volúmenes bajos o medios.
El sistema Just-in-Time tiene cuatro objetivos esenciales que son:
1 Atacar los problemas fundamentales.
2 Eliminar despilfarros.
3 Buscar la simplicidad.
4 Diseñar sistemas para identificar problemas
Sistemas de Producción
NUEVOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN
TOC
Es un conjunto de procesos de pensamiento que utiliza la lógica de la causa y efecto para entender lo que sucede y así encontrar maneras de mejorar
TOC propone el siguiente proceso para gestionar una empresa y enfocar los esfuerzos de mejora: Paso 1 IDENTIFICAR las restricciones de la empresaPaso 2 Decidir cómo EXPLOTAR las restricciones de la empresaPaso 3 SUBORDINAR todo lo demás a la decisión anteriorPaso 4 ELEVAR las restricciones de la empresaPaso 5 Volver al Paso 1
TOC se basa en 3 indicadores de desempeño
1 Troughput (Facturación)
2 Inventario
3 Gastos de operación
Sistemas de Manufactura Flexible
Origen
Estados Unidos
Conceptos
AUTOMATIZACIÓN.
Es el uso de sistemas o elementos computarizados para controlar maquinarias y/o procesos industriales substituyendo a operadores humanos.
Sistemas de Manufactura Flexible
AUTOMATIZACIÓN FIJA.
Se caracteriza por la secuencia única de operaciones de procesamiento y ensamble.
Sus operaciones son simples pero su integración en las diferentes estaciones de trabajos dan lugar a sistemas complejos y costos aplicados a la producción.
La secuencia de operaciones es controlada por un programa y puede cambiar para diferentes configuraciones del producto.
Sistemas de Manufactura Flexible
AUTOMATIZACIÓN PROGRAMABLE.
Es la secuencia de operaciones controladas por un programa y puede cambiar para diferentes configuraciones del producto.
Este tipo de automatización es apropiado para la producción por lotes de tamaño bajo o medio.
La inversiones equipo es alta, y las velocidades son inferiores a las características de la producción fija y el tiempo de preparación de los equipos para cada lote es considerable.
SISTEMA DE MANUFACTURA FLEXIBLE.
Es un sistema integrado por máquinas –herramientas enlazadas mediante un sistema de manejo de materiales automatizado operados automáticamente con tecnología convencional o al menos por un CNC (control numérico por computador).
Se basa en el control efectivo del flujo de materiales a través de una red de estaciones de trabajo muy versátiles y es compatible con diferentes grados de automatización.
Sistemas de Manufactura Flexible
Sistemas de Manufactura Flexible
Es una extensión de la programable.
Además de la capacidad para trabajar diferentes secuencias de operaciones en forma automática permitiendo la fabricación continua de mezclas variables de productos con tiempos de preparación y cambio de herramientas virtualmente nulos, al pasar de un producto a otro.
Esta requiere alta inversión en equipo adaptado a las necesites del cliente y esta orientada a la manufactura de partes afines en lotes de tamaño bajo y medio bajo a una velocidad media de producción
Sistemas de Manufactura Flexible
Las herramientas pueden ser entregadas al FMS tanto en forma manual como automática, ya que disponen de un sistema de manejo de materiales automatizado que transporta las piezas de una máquina a otra hacia dentro y fuera del sistema.
El empleo de los FMS permite flexibilidad productiva, gestión en tiempo real y acelerado nivel de automatización general, así que una celda en línea es en resumen aceptar el ingreso de materia prima y sacar productos listos para ser ensamblados.
Sistemas de Manufactura Flexible
En un sistema de manufactura flexible existen tres componentes principales:
Almacenamiento y manejo de partes.
Almacenamiento y manejo de herramientas
Sistemas de control por computador
Un sistema de cómputo debe tener los siguientes archivos:
Programa para control numérico de partes.
Hojas de ruta
Programa de producción de partes
Referencia de porta piezas
Localización de herramientas
Vida útil de las herramientas
Sistemas de Manufactura Flexible
CLASES DE SISTEMAS.
Sistemas de manufactura de espectro reducido: Producen un número limitado de partes con pequeñas diferencias en geometría diseño.
Sistema de manufactura flexible de alto espectro: Producen familias de partes numerosas con variaciones sustanciales en la configuración de las partes y en la secuencia de operaciones
Modulo de manufactura flexible: Unidad compuesta por una sola maquina con capacidad para cambio de herramientas equipo para manejo de materiales y almacenamiento temporal de partes
Celda de manufactura flexible: grupo de modos que comparten el mismo sistema de materiales.
Sistema de manufactura flexible de maquinas múltiples: conjunto de módulos conectados por medio de un sistema de manejo de materiales capaz de visitar dos ago mas maquinas al tiempo.
Sistemas de Manufactura Flexible
Ventajas de los SFM.
Incrementan la productividad.
Menor tiempo de Preparación en nuevos productos.
Reducción de inventarios de materiales dentro de la planta.
Mejora en la calidad del producto.
Mejora en la seguridad de los operarios.
Las partes pueden ser producidas de forma aleatoria y también en lotes.
Manufactura Integrada por Computadora
Describe la integración de los aspectos de diseño, planeación, manufactura, distribución y administración.
La manufactura integrada por computadora es una metodología y un acierto que envuelve el ensamble y manufactura de materiales y sistemas computarizados.
La manufactura integrada por computadora envuelve el total de operaciones de una compañía, debe ser fácil de comprender y a su vez contar con una amplia base de datos
Manufactura Integrada por Computadora
La manufactura integrada por computadora incluye:
Manufactura asistida por computadora CAM
Diseño asistido por computadora CAD
Ingeniería asistida por computadora CAE
Planeación del proceso auxiliada por computadora
Funciones administrativas y comerciales de las empresas.
Manufactura Integrada por Computadora
Beneficios que aporta la MIC:
Énfasis en uniformidad y calidad del producto a través de mejor control del proceso.
Mejor control de la producción, programación y administración de la operación total manufacturera, lo que lleva a reducir costos.
Mejor uso de los materiales, maquinaria y personal
Reducción de material en proceso ayudando a disminuir los costos
Manufactura Integrada por Computadora
Estos procesos se integran en un todo. Los cuales son:
1.Planeacion y respaldo comercial
2. Diseño de producto
3. Planeación del proceso de manufactura
4. Control del proceso
5. Sistemas del monitoreo
6. Automatización del proceso
CAM (Computer Aided Manufacturing)
Implica el uso de computadores y tecnología de cómputo para ayudar en todas las fases de la manufactura de un producto, incluyendo la planificación del proceso y la producción, mecanizado, calendarización, administración y control de calidad, con una intervención del operario mínima.
CAD (Computer Aided Design)
Es el uso de un amplio rango de herramientas computacionales que asisten a ingenieros, arquitectos y a otros profesionales del diseño en sus respectivas actividades. También se llega a encontrar denotado con las siglas CADD, dibujo y diseño asistido por computadora (Computer Aided Drafting and Design). El CAD es también utilizado en el marco de procesos de administración del ciclo de vida de productos (Product Lifecycle Management).
CAD/CAM
Debido a sus ventajas, se suele combinar el diseño y la fabricación asistidos por computadora en los sistemas CAD/CAM.
Esta combinación permite la transferencia de información desde la etapa de diseño a la etapa de planificación para la fabricación de un producto, sin necesidad de volver a capturar manualmente los datos geométricos de la pieza.
La base de datos que se desarrolla durante el CAD es procesada por el CAM, para obtener los datos y las instrucciones necesarias para operar y controlar la maquinaria de producción, el equipo de manejo de materiales y las pruebas e inspecciones automatizadas para establecer la calidad del producto.
CAD/CAM
Una función de CAD/CAM importante en operaciones de mecanizado es la posibilidad de describir la trayectoria de la herramienta para diversas operaciones, como por ejemplo torneado, fresado y taladrado con control numérico.
Las instrucciones o programas se generan en computadora, y pueden modificar el programador para optimizar la trayectoria de las herramientas.
El ingeniero o el técnico pueden entonces mostrar y comprobar visualmente si la trayectoria tiene posibles colisiones con prensas, soportes u otros objetos.
CAD/CAM
Algunas aplicaciones características del CAD/CAM son las siguientes:
Calendarización para control numérico, control numérico computarizado y robots industriales.
Diseño de dados y moldes para fundición en los que, por ejemplo, se preprograman tolerancias de contracción (pieza II).
Dados para operaciones de trabajo de metales, por ejemplo, dados complicados para formado de láminas, y dados progresivos para estampado.
Diseño de herramientas y sopones, y electrodos para electroerosión.
Control de calidad e inspección; por ejemplo, máquinas de medición por coordenadas programadas en una estación de trabajo CAD/CAM.
Planeación y Calendarización de proceso.
Distribución de planta.
CAE (Computer Aided Engineering)
«Ingeniería Asistida por Ordenador o Computadora».
Se denomina así al conjunto de programas informáticos que analizan los diseños de ingeniería realizados con el ordenador, o creados de otro modo e introducidos en el ordenador, para valorar sus características, propiedades, viabilidad y rentabilidad.
Su finalidad es optimizar su desarrollo y consecuentes costos de fabricación y reducir al máximo las pruebas para la obtención del producto deseado.
CAPP (COMPUTER AIDED PROCESS PLANNING)
PLANIFICACIÓN DE PROCESOS ASISTIDA POR COMPUTADOR
Es un sistema experto que captura las capacidades de un ambiente manufacturero específico y principios manufactureros ingenieriles, con el fin de crear un plan para la manufactura física de una pieza previamente diseñada.
Este plan especifica la maquinaria que se ocupará en la producción de la pieza, la secuencia de operaciones a realizar, las herramientas, velocidades de corte y avances, y cualquier otro dato necesario para llevar la pieza del diseño al producto terminado.
CAD/CAM
CONCLUSIONES
Para el diseño de un sistema de producción se deben considerar los siguientes factores: Flexibilidad de producción (volumen y variedad), Tecnología, Costo, Recursos Humanos, Calidad, Rentabilidad
Los temas de control de un FMS involucran el monitoreo en tiempo real, para asegurarse de que el sistema se desempeñe como uno piensa y que se ha logrado la producción esperada.
Existen varios programas que ayudan a eficientar las operaciones (cada vez mas complejas) de cada área funcional dentro de la empresa. Se usan programas y dispositivos como CAD, CAM,CAPP, CAE y otros; los cuales son herramientas básicas para cada área
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