PROCESOS DE MANUFACTURA UNIDAD Nº 1. LA EMPRESA DE MANUFACTURA Libro: Procesos de Manufactura Autor: John Schey Ing. Agnis Zambrano, MSc 1
Serie de actividades y operaciones interrelacionadas que involucran diseño, selección de materiales, planeación, producción, aseguramiento de calidad, administración y mercadeo de bienes discretos y durables de consumo (Computer Aided Manufacturing International Arlington, Texas). Del latín: manus = mano Factus = hecho Fabricación de bienes y servicios a mano o por maquinaria 2 Con esto se admite que, desde el principio, cuando un artesano proporcionaba todos los insumos necesarios, tanto mentales como físicos, la manufactura ha crecido hasta convertirse en un sistema con muchos componentes que interactúan en forma dinámica.
3 La manufactura describe la transformación de materias primas en productos terminados para su venta. También involucra procesos de elaboración de productos semi-manufacturados. Es conocida también por el término de industria secundaria. Algunas industrias, como las manufacturas de semiconductores o de acero, por ejemplo, usan el término de fabricación.
La manufactura se ha convertido en una porción inmensa de la economía del mundo moderno. Quizás un cuarto de la producción mundial de bienes y servicios. Un proceso de fabricación, también denominado manufactura o producción, es el conjunto de operaciones necesarias para modificar las características de las materias primas. Dichas características pueden ser de naturaleza muy variada tales como la forma, la densidad, la resistencia, el tamaño o la estética. En la inmensa mayoría de los casos, para la obtención de un determinado producto serán necesarias multitud de operaciones individuales de modo que, dependiendo de la escala de observación, puede denominarse proceso tanto al conjunto de operaciones desde la extracción de los recursos naturales necesarios hasta la venta del producto como a las realizadas en un puesto de trabajo con una determinada 4 maquina herramienta.
Una entidad de manufactura (compañía o sucursal), posee algunos puntos fuertes particulares tales como tecnología, conocimiento o equipo específicos. Con base en estas ventajas, se deben desarrollar productos nuevos para mantener o ganar participación en el mercado. Así como también: Identificar los mercados apropiados y se estiman sus magnitudes. Se evalúa la competencia existente y potencialmente emergente. 5 Después que se proyectan y desarrollan, se identifican productos nuevos. El proceso de realización del producto incluye un número de actividades interconectadas (Desarrollo de Especificaciones).
DESARROLLO DE ESPECIFICACIONES Investigación y desarrollo del proceso Planeación del proceso 5 6 7 Manufactura de partes Preparación de la producción 4 BASE DE DATOS COMÚN 8 Control de la producción Diseño del producto 3 9 Embarque 6 Diseño conceptual 2 1 Cliente 10 Servicio al cliente
DESARROLLO DE ESPECIFICACIONES 1 2 3 4 CLIENTE DISEÑO CONCEPTUAL (BOCETO) DISEÑO DEL PRODUCTO (DEFINITIVO) PREPARACIÓN DEL PRODUCTO NECESIDAD 7 -Concepto del producto: Que es? Dónde se aplica? -Pronóstico del mercado: Aceptación. -Investigación del mercado: Estudiar la competencia. -Desarrollo de especificaciones: Forma, tamaño, peso. -Diseño industrial (mecánico, eléctrico): Características técnicas. -Prototipos: Producto de prueba sin acabar. -Dibujos de ensamble. -Dibujos de partes. -Decisiones hacer/comprar. -Lista de materiales.
DESARROLLO DE ESPECIFICACIONES 5 6 7 8 PLANEACIÓN DEL PROCESO INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DEL PROCESO PROCESAMIENTO CONTROL DE PRODUCCIÓN -Tecnología del grupo: Equipos. -Selección del proceso: Continuo, Intermitente, Paso a Paso, Paralelo. -Diseño y parámetros del proceso: Recursos, tiempo, velocidad, H-H. -Control de calidad. 8 -Elección del proceso. -Optimización y modelado: Mejoras. -Consideraciones ambientales: Proceso no contaminante. -Manufactura de partes: Componentes del producto. -Acciones correctivas: Se revisa lo que sale mal. -Almacenamiento: Materiales, partes, herramientas. -Ensamble -Rutas. -Programación. -Monitoreo de la máquina: Medir presión, temperatura, velocidad. -Inventario: Materiales. -Compras. -Recepción. -Mantenimiento. -Asegurar calidad.
DESARROLLO DE ESPECIFICACIONES 9 10 EMBARQUE SERVICIO AL CLIENTE RECICLADO DESECHO -Inventario. -Facturas. -Contabilidad. 9
TIPOS DE MANUFACTURA Manufactura Secuencial Las actividades de la producción se realizan, unas primero y otras después, no son simultaneas disminuyen los costos en el diseño, pero se compromete el costo en la fase de producción. Resulta en largos tiempos de entrega y costo elevado del producto. Manufactura Simultanea o concurrente Las actividades se traslapan y ocurren en forma simultanea (en algunas fases de la producción). El producto es planeado para asegurar la manufactura a bajo costo con optima calidad. Resulta en menor tiempo de entrega. 10
TIPOS DE MANUFACTURA Manufactura Integrada por Computadora Se pueden utilizar bases de datos compartidas que aseguran el flujo de la información para la fabricación de partes y ensambles en el tiempo y con la calidad requeridas. Se mejoran los productos con altas ganancias. Muy útil en la producción en serie de productos. Utilizada por grandes empresas de manufactura Ejemplo: Fabrica de Aviones, Automóviles, Línea blanca, entre otros. 11
CONTROL DE PROCESOS DE MANUFACTURA Todo proceso de manufactura requiere de algún tipo de control para asegurar la calidad del producto elaborado. Cumplir con las especificaciones de diseño y/o requerimientos del cliente. Disminución de costos 12
TIPOS DE CONTROL Control Manual Todas las actividades las realiza uno o varios operadores en base a sus conocimientos y mediante la observación del proceso. Control de Lazo Abierto Las acciones se toman sin verificar los resultados de la acción realizada. Se requiere de operadores para modificar las acciones requeridas. Existen dispositivos que ejecutan las acciones indicadas por el operador. 13
TIPOS DE CONTROL Control de Lazo Cerrado El circuito de control esta cerrado cuando existe retroalimentación del sistema. Se utilizan equipos para indicar que las acciones requeridas en el proceso fueron ejecutadas. Se requiere de la utilización del operador para detectar y corregir fallas del sistema. Control Adaptativo Es el nivel de control mas alto, se utilizan dispositivos especiales para evaluar el comportamiento del proceso, se pueden detectar y corregir problemas menores del proceso. 14
TIPOS DE CONTROL Inteligencia Artificial Se utilizan las computadoras para dotar al control de inteligencia. Es capaz de algún razonamiento con sistemas de programación expertos. Control Numérico Se utilizan instrucciones codificadas como símbolos para el control automático de un proceso o maquinaria. Se utiliza en la industria metalmecánica para la fabricación de piezas siguiendo el contorno de la pieza previamente dibujada y colocada su proceso de fabricación en las instrucciones de la maquinaria. 15
AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Se refiere a la automatización del proceso de manufactura donde la producción, el movimiento y la inspección (control de calidad) se realizan o controlan por maquinas que se operan a si mismas. Existen varios niveles. Por ejemplo utilización de robots en la fabricación de automóviles y componentes de turbinas. 16
PROCESOS DE MANUFACTURA UNIDAD Nº 3. Conformación de Lamina. Libro: Procesos de Manufactura Autor: John Schey Ing. Agnis Zambrano, MSc
LAMINACIÓN. DEFINICIÓN. Se conoce como laminación o laminado al proceso industrial por medio del cual se reduce el espesor de una lámina de metal o de materiales semejantes con la aplicación de presión mediante el uso de distintos procesos, como la laminación de anillos o el laminado de perfiles. Por tanto, este proceso se aplica sobre materiales con un buen nivel de maleabilidad. La máquina que realiza este proceso se le conoce como laminador. El laminado puede ser en frío o en caliente. El laminado en caliente es el que se realiza con una temperatura bastante mayor a la de la recristalización que tiene el metal. La forma actual del laminado en caliente deriva del proceso patentado por el británico Henry Cort en 1783, el cual tuvo tal impacto que él es popularmente conocido como «el padre de la laminación». La laminación en frío se pueden obtener piezas totalmente acabadas con excelente acabado y características mecánicas. En este caso, no pueden producirse grandes reducciones en la sección.
LAMINACIÓN. DEFINICIÓN. El laminado es un proceso de deformación plástica en que el material circula de modo continuo y en una dirección preferente, por cilindros que originan fuerzas de compresión.
CALCULO DEL PORCENTAJE DE REDUCCIÓN DE UNA LAMINA. ei ef % Reducción= ei - ef ei x 100 Donde: ei: Espesor Inicial ef: Espesor Final