AUTOMATIZACIÓN EN EL PROCESO DE MANUFACTURA

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1 AUTOMATIZACIÓN EN EL PROCESO DE MANUFACTURA

2 Fabricación Antigua Antiguamente para aumentar la produccion, era necesario idear la manera mas efectiva de evitar los tiempos muertos en la produccion. Esto dio lugar al proceso de Produccion Continua con cadenas de montaje para la fabricacion de piezas en serie.

3 Fabricación Antigua

4 Fabricación Moderna La automatización libera al ser humano no solo del trabajo físico, sino también, y cada vez en mayor medida, de la actividad intelectual; por lo que las personas se ven obligadas a adoptar nuevas conductas y formas de pensar frente a los autómatas.

5 Fabricación Moderna La producción automatizada desplaza el trabajo humano hacia tareas de supervisión y decisión. La racionalización de la empresa libera sobre todo a los operarios menos calificados, mientras que la organización del trabajo tecnifica cada vez mas la planificación, normalización y gestión del proceso del trabajo.

6 Fabricación Moderna

7 Fabricación Moderna

8 Fabrica Tradicional y Moderna Fabrica Tradicional Limitada variedad de productos Diseños de larga vida de productos Plantas grandes y centralizadas Inventario de Reserva Fabrica Moderna Gran variedad de productos Rápido cambio del diseño de los productos Plantas medianas y descentralizadas Cero Inventario

9 Automatización Definición: La Automatización es la ejecución automática y coordinada de las tareas necesarias para operar el proceso en forma óptima, ajustando su desempeño a los lineamientos establecidos por los organismos de dirección. La automatización se aplica desde el trabajo manual hasta los sistemas CIM.

10 Tecnologías básicas para Automatizar Neumática: movimientos lineales y rápidos. Hidráulica: movimientos de alta potencia. Mecánica: mecanismos y accionamientos. Electricidad: motores y herramientas. Electrónica: control y comunicaciones.

11 Componentes de la Automatización Actuadores Controladores Proceso Sensores Software Redes

12 Actuadores Movimientos lineales, rotativos ó combinados. Fuerzas y altas velocidades de operación. Sistemas de manipulación (pinzas y vacío) Servo sistemas: (ejes neumáticos, ejes eléctricos)

13 Sensores Dispositivos que detectan magnitudes físicas y las transforman en señales eléctricas. Clasificación: Digitales Analógicas

14 Controladores Equipos electrónicos para el control y funcionamiento de los procesos. Señales de entrada: Sensores. Señales de salida: Actuadores. Temporizados. Contadores. Almacenamiento de datos. Transmisión de información.

15 Controladores Lógicos Programables Los PLC's o Autómatas Programables, son dispositivos electrónicos creados específicamente para el control de procesos secuenciales, con el fin de lograr que una máquina o cualquier otro dispositivo funcione de manera automática.

16 Estructura de un PLC El hardware de un PLC se compone principalmente de 4 bloques : Sistema Memoria Usuario Comunicación con Usuario CPU Comunicación con el Proceso Teclado Display PC Monitor Programador Etc. Entradas Salidas

17 Diseño básico y clasificación Compacto Gama baja Compacto Gama media Expandible Modular Gama alta

18 Software Programación de Controladores y visualización de procesos.

19 Programación de un PLC

20 Visualización y Supervisión

21 Visualización y Supervisión

22 Visualización y Supervisión

23 Visualización y Supervisión

24 Redes AS-i. Bus de campo. Ethernet.

25 La Pirámide de la Automatización Nivel de Gestión Nivel de Supervisión Nivel de Control Nivel de Campo

26 M Elementos típicos usados en la Automatización PLC s Robots Redes de Comunicación Software SCADA Computadoras

27 Elementos típicos usados en la Automatización M

28 Modos de Funcionamiento de la Planta 1. Manual: El operario indica a través de pulsadores, interruptores y/o teclado, que operaciones debe realizar la planta. 2. Automático: Cuando la planta funciona de manera automática sin la intervención del operario. 3. Semiautomático: Algunas de las operaciones se realizan de manera automática y otras de manera manual.

29 Esquema funcional de un Sistema de Manufactura Integrada por Computadora CAD/CAM Diseño y Manufactura Asistido por Computadora CIM PP&C Planeación y Control de Producción (Actividad Organizacional del CIM) CAD Diseño Asistido por Computadora CAP Planeación de procesos Asistida por Computadora CAM Manufactura Asistida por Computadora (Incluye ensamblado) CAQ Control de Calidad Asistido por Computadora Planeación de recursos de manufactura Planeación de requerimientos de materiales Planeación de Lotes y Tiempos Liberación de órdenes Control de manufactura Fuente : Rembold, 1993

30 Diseño asistido por computadora (CAD) Cálculos de diseño de ingeniería: resistencia de materiales ergonomía cálculos térmicos Clasificación de las partes: forma función Eslabón con manufactura (diseño del proceso): máquinas herramientas

31 Diseño asistido por computadora (CAD)

32 Diseño asistido por computadora (CAD)

33 Diseño asistido por computadora (CAD)

34 Diseño Asistido por Computadora CAD en la Industria del Calzado

35 Manufactura asistida por computadora (CAM) La ingeniería CAM (Manufactura Asistida por Computadora) hace referencia a aquellos sistemas informáticos que ayudan a generar los programas de CN (Control Numérico) necesarios para fabricar las piezas en máquinas con CNC (Código de Control Numérico). A partir de la información de la geometría de la pieza, del tipo de operación deseada, de la herramienta elegida y de las condiciones de corte definidas, el sistema calcula las trayectorias de la herramienta para conseguir el mecanizado correcto.

36 Manufactura asistida por computadora (CAM)

37 Manufactura asistida por computadora (CAM) Digitalización de Hormas Industria del Calzado

38 Manufactura asistida por computadora (CAM) Simulación CAM Industria del Calzado

39 Manufactura asistida por computadora (CAM) Solución CAM Industria Textil

40 Sistema de Almacén Automático

41 Producción / C. de Calidad Optimización del Sistema Comparación de las Máquinas y de las Líneas de Producción Comprobación de la Calidad en la Línea de Producción Envío Automático de la Información a la Gerencia

42 Sistemas SCADA Adquisición de Datos del Proceso y Análisis de la Efectividad en el Tratamiento de las Carrocerias en la Mercedes-Benz Control de la Producción en la Coca-Cola

43 Laboratorio CIM (Computer Integrated Manufacturing) En un laboratorio CIM se pueden experimentar en forma real las diferentes técnicas empleadas en un Sistema de Fabricación Flexible. Aquí se conjugan los conocimientos adquiridos en las áreas de la Ingeniería Industrial, Electrónica, Mecánica e Informática.

44 Producción Aislada e Independiente Planta - Procesos Gerencia AS / RS STORAGE OF ALL MATERIAL INDUSTRIAL ROBOT (6 AXIS) ASSEMBLY OF PRODUCT SCADA STATION VISION INSPECTION SYSTEM QUALITY CONTROL Soldering of PCB s Industrial Robot (6 axis) C N C MILLING MACHINE CNC PRODUCTION LVS STATION C N C LATHE CNC PRODUCTION HYDRAULIC PRESS P F PPS-SYSTEM

45 Produccion Integrada S C A D A STATION RED S C A D A STATION PPS-SYSTEM

46 Bases de un CIM CAD MRP II CAM MRP ERP CAQ

47 CAD WINCAD

48 CAM WINCAM

49 MRP El MRP es definido por la American Production and Inventory Society (APICS) como: MRP constituye un conjunto de técnicas que usa requerimientos de materiales, datos de inventario, programa maestro de producción, para calcular los requerimientos de los materiales finales.

50 MRP II MRP II es un Sistema de administración gerencial que significa beneficios en términos de mejor eficiencia, menos inventarios, reducción de costos e incremento en el servicio al cliente entre otras cosas, impactando directamente en la rentabilidad de la empresa.

51 ERP Los ERP son software que ayudan a las compañías a planear sus recursos, no solo los materiales o de equipos, sino también los recursos humanos y los financieros. Los mas conocidos son el SAP, Baan, QAD, SSA, Oracle, PeopleSoft, JD Edwards, Epicor Software y Visual Manufacturing

52 CAQ Calidad Asistida por Computadora

53 CAQ Calidad Asistida por Computadora

54 CARACTERISTICAS DE UN CIM ALMACEN ESTACIONES DE TRABAJO MAQUINAS HERRAMIENTAS ROBOTS CONTROL DE CALIDAD BANDA TRANSPORTADORA SISTEMA SCADA SISTEMA DE GESTION SOFTWARE DE SIMULACION

55 ALMACEN AS/RS (Almacenamiento Automatico y Recuperacion de Materiales)

56 ESTACIONES DE TRABAJO PRENSA HIDRAULICA

57 ESTACIONES DE TRABAJO CNC

58 ESTACIONES DE TRABAJO SOLDADURA

59 ESTACIONES DE TRABAJO ENSAMBLAJE

60 MAQUINAS HERAMIENTAS CNC

61 MAQUINAS HERAMIENTAS CNC

62 Robots RV-E2 / RV-E3J

63 CONTROL DE CALIDAD

64 BANDA TRANSPORTADORA

65 Software Administrador de Almacenes

66 Software Sistema SCADA URP

67 Software Sistema de Gestión

68 Software Sistema de Gestión

69 Software Sistema de Gestión

70 Software Sistema de Gestión

71 Software Sistema de Gestión

72 SOFTWARE DE SIMULACION

73 SOFTWARE DE SIMULACION

74 SOFTWARE DE SIMULACION

75 Software Software de Programación de Robots

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