Guía docente de la asignatura Ingeniería de los Sistemas de Producción Titulación: Grado en Ingeniería Eléctrica Curso 2012 2013
Guía Docente 1. Datos de la asignatura Nombre Materia Módulo Ingeniería de los Sistemas de Producción Ingeniería de los Sistemas de Producción (Production Systems Engineering) Materias comunes a la rama industrial Código 506103003 Titulación Plan de estudios 2009 Centro Tipo Grado en Ingeniería Eléctrica Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial Obligatoria Periodo lectivo 1º Cuatrimestre Curso 3º Idioma Castellano ECTS 4,5 Horas / ECTS 30 Carga total de trabajo (horas) 135 Horario clases teoría Horario clases prácticas Aula Lugar 2. Datos del profesorado Profesor responsable Departamento Área de conocimiento Ubicación del despacho Correo electrónico Rosendo Zamora Pedreño Ingeniería de Materiales y Fabricación Ingeniería de los Procesos de Fabricación 2ª Planta Hospital de Marina Teléfono 968 325965 Fax 968 326445 URL / WEB Horario de atención / Tutorías Ubicación durante las tutorías rosendo.zamora@upct.es http://www.dimf.upct.es 1º Cuatrimestre: Martes 9:00 a 11:00 y 13:00 a 14:00, Miércoles 9:00 a 12:00h Ubicación indicada
3. Descripción de la asignatura 3.1. Presentación La asignatura Ingeniería de los Sistemas de Producción es de carácter tanto teórico como aplicado y tiene como objetivo que los alumnos de la titulación adquieran los conocimientos básicos necesarios para el desarrollo de su profesión relacionados con el estudio y optimización de los sistemas y procesos de fabricación que se utilizan en la industria, incluyendo la clasificación y caracterización de los sistemas avanzados de fabricación, la selección de las tecnologías y parámetros del proceso más adecuados para la fabricación de componentes mecánicos y eléctricos y la capacidad de conocer y aplicar los métodos fundamentales de la metrología dimensional para la verificación de componentes. Se fomenta también el desarrollo de habilidades y competencias genéricas como el trabajo en equipo, aprendizaje autónomo y la capacidad de aplicar los conocimientos a la práctica. 3.2. Ubicación en el plan de estudios La asignatura Ingeniería de los Sistemas de Producción se estudia en el primer cuatrimestre del tercer curso del plan de estudios. Está relacionada con la asignatura Ingeniería de la Calidad, que se estudia en el primer cuatrimestre del cuarto curso como asignatura optativa de carácter transversal, la cual está orientada al aprendizaje de las diferentes técnicas y metodologías que pueden ser empleadas para la mejora continua de la calidad en los sistemas productivos y en general en las actividades de carácter empresarial. 3.3. Descripción de la asignatura. Adecuación al perfil profesional La Ingeniería de los Procesos de Fabricación es una disciplina considerada totalmente necesaria para una formación integral en las diferentes ramas de la Ingeniería Industrial. El conocimiento de como fabricar los productos industriales y de consumo que se manejan a diario y de los equipos que se utilizan para ello, permitirá a los graduados el desarrollo de su actividad profesional con eficacia, eficiencia y seguridad. Para el desempeño de las funciones propias de esta titulación y de este perfil profesional en los diferentes ámbitos de actuación, se requieren conocimientos acerca de los principios de los sistemas y procesos para la fabricación de componentes eléctricos y mecánicos, fundamentos y principales aplicaciones de los procesos de mecanizado, conformado por fusión, conformación por deformación plástica, unión por soldadura así como los principios y métodos de la metrología dimensional.
3.4. Relación con otras asignaturas. Prerrequisitos y recomendaciones Para el estudio de esta asignatura, es recomendable disponer previamente de los conocimientos básicos que procuran haber cursado otras asignaturas como son Matemáticas I, Matemáticas II, Física I, Física II y Ciencia e Ingeniería de Materiales. Permite adquirir los conocimientos básicos para afrontar con garantías otras asignaturas de esta titulación como es Ingeniería de la Calidad, y asignaturas de otras titilaciones a poder cursar como libre configuración tales como Sistemas Avanzados de Fabricación, Ingeniería de la Soldadura y Fabricación de Prototipos. Puede resultar de especial utilidad para la realización del Trabajo Fin de Grado. 3.5. Medidas especiales previstas Se adoptarán medidas especiales que permitan la integración de aquellos alumnos que provienen de universidades extranjeras. Se tratará de intercalar explicaciones en inglés durante el desarrollo de las clases, en especial en las sesiones dedicadas a prácticas de laboratorio. En ambos casos, se integrarán en grupos de trabajo/aprendizaje cooperativo de forma conjunta con el resto del curso o bien en grupos para alumnos extranjeros, fomentándose el seguimiento del aprendizaje mediante la programación de tutorías de grupo y la presentación o entrega de las actividades propuestas para su realización por grupos.
4. Competencias 4.1. Competencias específicas de la asignatura Conocimientos básicos de los sistemas de fabricación y producción. 4.2. Competencias genéricas / transversales COMPETENCIAS INSTRUMENTALES X T1.1 Capacidad de análisis y síntesis X T1.2 Capacidad de organización y planificación X T1.3 Comunicación oral y escrita en lengua propia T1.4 Comprensión oral y escrita de una lengua extranjera X T1.5 Habilidades básicas computacionales X T1.6 Capacidad de gestión de la información X T1.7 Resolución de problemas T1.8 Toma de decisiones COMPETENCIAS PERSONALES T2.1 Capacidad crítica y autocrítica T2.2 Trabajo en equipo X T2.3 Habilidades en las relaciones interpersonales T2.4 Habilidades de trabajo en un equipo interdisciplinar T2.5 Habilidades para comunicarse con expertos en otros campos T2.6 Reconocimiento de la diversidad y la multiculturalidad T2.7 Sensibilidad hacia temas medioambientales T2.8 Compromiso ético COMPETENCIAS SISTÉMICAS X T3.1 Capacidad para aplicar los conocimientos a la práctica X T3.2 Capacidad de aprender X T3.3 Adaptación a nuevas situaciones X T3.4 Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad) T3.5 Liderazgo T3.6 Conocimiento de otras culturas y costumbres X T3.7 Habilidad de realizar trabajo autónomo T3.8 Iniciativa y espíritu emprendedor T3.9 Preocupación por la calidad T3.10 Motivación de logro
4.3. Competencias específicas del Título COMPETENCIAS ESPECÍFICAS DISCIPLINARES E1.1 Conocimiento en las materias básicas matemáticas, física, química, organización de empresas, expresión gráfica e informática, que capaciten al alumno para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías X E1.2 Conocimientos en materias tecnológicas para la realización de mediciones, cálculos, valoraciones, tasaciones, peritaciones, estudios, informes, planes de labores y otros trabajos análogos E1.3 Conocimiento, comprensión y capacidad para aplicar la legislación necesaria en el ejercicio de la profesión de Ingeniero Técnico Industrial COMPETENCIAS PROFESIONALES E2.1 Capacidad para la redacción, firma y desarrollo de proyectos en el ámbito de la Ingeniería industrial que tengan por objeto, en el área de la Ingeniería Química, la construcción, reforma, reparación, conservación, demolición, fabricación, instalación, montaje o explotación de: estructuras, equipos mecánicos, instalaciones energéticas, instalaciones eléctricas y electrónicas, instalaciones y plantas industriales y procesos de fabricación y automatización en función de la ley de atribuciones profesionales E2.2 Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento E2.3 Capacidad de analizar y valorar el impacto social y medioambiental de las soluciones técnicas E2.4 Capacidad de dirección, organización y planificación en el ámbito de la empresa, y otras instituciones y organizaciones OTRAS COMPETENCIAS E3.1 Experiencia laboral mediante convenios Universidad Empresa E3.2 Experiencia internacional a través de programas de movilidad
4.4. Objetivos del aprendizaje Al finalizar la asignatura el alumno deberá ser capaz de: 1. Conocer y distinguir el modelo que recoge los principales factores involucrados en un proceso de fabricación, la clasificación entre las principales tecnologías y sistemas de fabricación de que dispone en la industria. 2. Conocer y aplicar los conceptos de metrología dimensional, tolerancia de fabricación e incertidumbre de medida, los errores involucrados en el proceso de medida, los tipos y cualidades de los principales instrumentos de medida 3. Distinguir los procesos de mecanizado y sus principales aplicaciones en la industria frente a otras tecnologías disponibles así como seleccionar y parametrizar los procesos de mecanizado, teniendo en cuenta ventajas e inconvenientes de los principales procesos, incluyendo las operaciones de torneado, fresado, rectificado, electroerosión, mecanizado electroquímico, mecanizado ultrasónico, corte por láser, entre otros. 4. Valorar las características del conformado por fusión y sus principales aplicaciones en la industria frente a otras tecnologías disponibles para la conformación de componentes mecánicos así como seleccionar y parametrizar los procesos de fundición, teniendo en cuenta ventajas e inconvenientes de los principales procesos, incluyendo las operaciones de fundición en arena, en cáscara, a la cera perdida, en coquilla, a baja presión, por inyección, entre otros. 5. Valorar las características de los procesos de unión por soldadura y sus principales aplicaciones en la industria así como seleccionar y parametrizar los procesos de soldadura, teniendo en cuenta ventajas e inconvenientes de los principales procesos, incluyendo la soldadura por combustión, por arco, por resistencia, en estado sólido y heterogénea. 6. Conocer y distinguir los fundamentos del conformado por deformación plástica y seleccionar y parametrizar los procesos de conformado por deformación plástica, teniendo en cuenta ventajas e inconvenientes de los principales procesos, incluyendo las operaciones de forja, laminación, extrusión, estirado, doblado, corte, repujado, conformado por explosivos, entre otros. 7. Realizar la planificación de procesos de fabricación utilizando metodologías manuales y asistidas por computador. 8. Diseñar diferentes sistemas de fabricación y automatización de procesos, incluyendo la fabricación por lotes, fabricación flexible o fabricación integrada por computador. Asimismo, las actividades de enseñanza/aprendizaje diseñadas permitirán al alumno desarrollar su capacidad de trabajo en equipo, análisis y síntesis de información, expresión escrita y comunicación oral mediante la preparación de un trabajo propuesto por el profesor sobre alguna de las tecnologías, metodologías o sistemas de fabricación y su exposición oral.
5. Contenidos 5.1. Contenidos según el plan de estudios Fundamentos de los sistemas de producción industrial. Factores involucrados en los sistemas productivos. Clasificación y principios de los procesos de fabricación. Planificación de procesos. Sistemas flexibles e integrados de fabricación. Tecnologías de fabricación con uso intensivo de energía eléctrica. Conceptos básicos de precisión e incertidumbre. Procesos de medición y calibración. Procesos de fabricación de componentes de instalaciones eléctricas. 5.2. Programa de teoría UNIDAD DIDÁCTICA I. INTRODUCCIÓN A LOS SISTEMAS DE FABRICACIÓN Lección 1. Introducción a los sistemas de fabricación UNIDAD DIDÁCTICA II. FUNDAMENTOS DE METROLOGÍA Lección 2. Fundamentos de metrología UNIDAD DIDÁCTICA III. PROCESOS DE CONFORMACIÓN POR MECANIZADO Lección 3. Fundamentos de mecanizado Lección 4. Procesos de mecanizado UNIDAD DIDÁCTICA IV. PROCESOS DE CONFORMACIÓN POR FUSIÓN Lección 5. Fundamentos de fundición Lección 6. Procesos de fundición UNIDAD DIDÁCTICA V. PROCESOS DE UNIÓN POR SOLDADURA Lección 7. Fundamentos de soldadura Lección 8. Procesos de soldadura UNIDAD DIDÁCTICA VI. PROCESOS DE CONFORMACIÓN POR DEFORMACIÓN PLÁSTICA Lección 9. Fundamentos de conformado por deformación plástica Lección 10. Procesos de conformado por deformación plástica UNIDAD DIDÁCTICA VII. SISTEMAS DE FABRICACIÓN Y AUTOMATIZACIÓN DE PROCESOS Lección 11. Sistemas de fabricación flexible. Lección 12. Planificación de procesos de fabricación. Lección 13. Fundamentos de los sistemas de Control Numérico.
5.3. Programa de prácticas Sesiones de laboratorio: Se desarrollan diferentes sesiones de prácticas de laboratorio de máquina herramienta y laboratorio de ordenador con el objeto de que los alumnos se familiaricen y utilicen los principales equipos disponibles para la fabricación de componentes mecánicos mediante mecanizado, fundición, conformado y soldadura, y las aplicaciones industriales de los diferentes sistemas automatizados de procesos de fabricación (CNC). Las prácticas de laboratorio a desarrollar serán: Práctica 1. Introducción a los procesos de fabricación. Práctica 2. Mecanizado convencional. Práctica 3. Procesos de soldadura: Heterogénea, Resistencia, Oxicorte y Plasma. Práctica 4. Procesos de soldadura: Arco eléctrico. Práctica 5. El laboratorio de Metrología. Calibración de un instrumento de medida Práctica 6. Introducción a la programación del control numérico. Práctica 7. Programación del control numérico de torno Práctica 8. Programación del control numérico de fresadora
5.5. Programa resumido en inglés (opcional) UNIT I: INTRODUCTION TO MANUFACTURING SYSTEMS Lesson 1. Introduction to manufacturing systems UNIT II: FUNDAMENTALS OF METROLOGY Lesson 2. Fundamentals of metrology UNIT III: MANUFACTURING PROCESSES BY MACHINING Lesson 3. Fundamentals of machining Lesson 4. Machining processes UNIT IV: MANUFACTURING PROCESSES BY FUSION Lesson 5. Fundamentals of metal casting Lesson 6. Metal casting processes UNIT V: JOINING PROCESSES BY WELDING Lesson 7. Fundamentals of welding Lesson 8. Welding processes UNIT VI: MANUFACTURING PROCESSES BY PLASTIC DEFORMATION Lesson 9. Fundamentals of metal forming Lesson 10. Metal forming processes UNIT VII. MANUFACTURING SYSTEMS AND PROCESS AUTOMATION Lesson 11. Flexible Manufacturing Systems Lesson 12. Manufacturing process planning Lesson 13. Fundamentals of Computer Numerical Control
6. Metodología docente 6.1. Actividades formativas de E/A Actividad Trabajo del profesor Trabajo del estudiante ECTS Clase de teoría Clase de ejercicios de aplicación práctica Clase de prácticas. Sesiones de taller y laboratorio Seminarios de aplicación práctica y otras actividades de aprendizaje cooperativo Tutorías individuales y de grupo Pruebas escritas oficiales y de evaluación sumativa Realización de trabajos en grupo y presentación oral Clase expositiva utilizando técnicas de aprendizaje cooperativo informal de corta duración. Resolución de dudas planteadas por los estudiantes. Se tratarán los temas de mayor complejidad y los aspectos más relevantes. Se resolverán ejercicios de aplicación práctica. Se enfatizará el trabajo en plantear métodos de resolución y no en los resultados. Se plantearán problemas y/o casos prácticos similares para que los alumnos lo vayan resolviendo individualmente o por parejas, siendo guiados paso a paso por el profesor. Las sesiones prácticas de taller y laboratorio son fundamentales para acercar el entorno de trabajo industrial al docente y permiten enlazar contenidos teóricos y prácticos de forma directa. Mediante estas sesiones se pretende que los alumnos adquieran habilidades básicas para su futuro perfil profesional. Se realizarán varios seminarios dedicados a la aplicación práctica de los contenidos de la asignatura. Los alumnos trabajan en grupo para desarrollar las actividades propuestas. Resolver dudas y aclarar conceptos Las tutorías serán individuales o de grupo con objeto de realizar un seguimiento individualizado y/o grupal del aprendizaje. Revisión de exámenes por grupos y motivación por el aprendizaje Se realizarán varias pruebas escritas de tipo individual. Estas pruebas están distribuidas a lo largo del curso y permiten comprobar el grado de consecución de las competencias específicas. Se realizarán diferentes trabajos de síntesis/resumen en equipo durante el curso. Los alumnos deberán preparar una presentación visual con los aspectos a resaltar sobre la temática tratada en base a criterios de calidad establecidos. Presencial: Toma de apuntes y revisión con el compañero. Planteamiento de dudas individualmente o por parejas. No presencial: Estudio de la materia. Presencial: Participación activa. Resolución de ejercicios. Planteamiento de dudas No presencial: Estudio de la materia. Resolución de ejercicios propuestos por el profesor. Presencial: Manejo de instrumentación. Desarrollo de competencias en expresión oral y escrita con la presentación de informes de prácticas por los alumnos con apoyo del profesor No presencial: Elaboración de los informes de prácticas en grupo y siguiendo criterios de calidad establecidos Presencial: Resolución de los problemas. Explicación del método de resolución a los compañeros. Discusión de dudas y puesta en común del trabajo realizado. Presencial: Planteamiento de dudas en horario de tutorías. No presencial: Planteamiento de dudas por correo electrónico Presencial: Asistencia a las pruebas escritas y realización de éstas. Presencial: Planteamiento del trabajo y tutorías de control y orientación por grupos. Exposición oral No presencial: Búsqueda y síntesis de información. Trabajo en grupo. Elaboración del informe técnico y preparación de la presentación del trabajo 1,0 1,8 0,1 0,2 0,5 0,0 0,2 0,1 0,2 0,1 0,3 4,5
7. Evaluación 7.1. Técnicas de evaluación Instrumentos Realización / criterios Ponderación Prueba escrita oficial (1) Preguntas de carácter teórico: 10 cuestiones de carácter teórico. Estas cuestiones se orientan a conceptos y definiciones. Se evalúan los conocimientos acerca de los contenidos teóricos de la asignatura. (85 %) Preguntas de aplicación práctica: 2 problemas de aplicación práctica. Se evalúa principalmente la capacidad de aplicar conocimientos a la práctica y la Pruebas escritas de evaluación sumativa Exposiciones orales sobre trabajos en equipo (2) capacidad de análisis Se realizarán varias pruebas escritas mediante preguntas tipo test, cuestiones teóricas y/o ejercicios de aplicación práctica. El objetivo de estas pruebas consiste en el seguimiento del progreso de los alumnos y la valoración de su esfuerzo durante el curso Se propondrá un trabajo de revisión/síntesis para realizar en equipo. Se deberá preparar una exposición para mostrar los aspectos más relevantes de la temática tratada mediante una presentación visual. 60% de la prueba escrita 40% de la prueba escrita 5% 10% Competencias genéricas (4.2) evaluadas T1.1, T1.3, T3.1, T3.3 T1.1, T1.3, T1.5, T1.7 T3.1, T3.3 T1.1, T1.3, T1.7, T3.1, T3.3 T1.1, T1.2, T1.3, T1.5, T1.6, T1.7, T2.3, T3.1, T3.2, T3.3, T3.4, T3.7 Objetivos de aprendizaje (4.4) evaluados 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 2, 3, 5, 8 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 (1) La prueba escrita oficial debe superarse con nota igual o superior a 5 sobre 10, con una nota mínima de 3,5 puntos para las partes de teoría y problemas. (2) La extensión y estructura de los trabajos, así como los criterios de calidad serán establecidos previamente.
7.2. Mecanismos de control y seguimiento El seguimiento del aprendizaje se realizará mediante las siguientes actividades: Cuestiones planteadas en clase durante las sesiones de teoría y problemas. Supervisión durante las sesiones de trabajo en equipo presencial de para la resolución de problemas. Elaboración de listas de ejecución durante las sesiones de prácticas de laboratorio. Presentaciones orales de trabajos en grupo y sesiones de laboratorio. 9. Recursos y bibliografía 9.1. Bibliografía básica Apuntes de la asignatura Cuestiones y problemas propuestos/resueltos de la asignatura M.P. Groover, Fundamentos de Manufactura Moderna. Materiales, Procesos y Sistemas, Prentice Hall Hispanoamericana, México, 1997, ISBN 9688808466 F. Cruz Teruel, Control numérico y programación II. Curso Práctico 2º Ed., Marcombo 2010, ISBN 978 84 267 1595 1 9.2. Bibliografía complementaria F. Faura, J. López, Fundamentos de Fabricación, ICE Universidad de Murcia, Murcia, 1998 L. Alting, Procesos para Ingeniería de Manufactura, Alfaomega, México, 1990 S. Kalpakjian, S.R. Schmid, Manufactura, Ingeniería y Tecnología, Pearson Education, México, 2002, ISBN 9702601371 M. Reina, Soldadura de los Aceros. Aplicaciones, Manuel Reina Gómez, Madrid, 1986 J.A. Schey, Introduction to Manufacturing Processes, McGraw Hill, Boston, 2000 M. Sebastián Pérez, C. Javier Luis Pérez, Programación de máquinas herramienta con control numérico UNED, 1999 ISBN 84 362 3811 7 9.3. Recursos en red y otros recursos http://www.dimf.upct.es Aula virtual UPCT: MOODLE