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LAS NUEVAS TECNOLOGÍAS DELAS NUEVAS TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN Y EL DISEÑO FABRICACIÓN Y EL DISEÑO

DEL SUBSISTEMA PRODUCTIVODEL SUBSISTEMA PRODUCTIVO

Marisol Arias.M.Isabel Esparza.Emilio Luza.

Paulina Avello.Carolina Hasbún.Muriel Sandoval.

Diseño Del Proceso Diseño Del Proceso ProductivoProductivo

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 Manufactura Integrada Por Computador (CIM)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 Manufactura Integrada Por Computador (CIM)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 CIMTipos 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 Barreras a la Implementación de CIMCIM

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 TecnológicosProblemas 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 OrganizativosProblemas 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 Habilidades de los Operarios en CIMen 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

Responsabilidad de la alta Responsabilidad de la alta GerenciaGerencia

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 progresivaImplementación 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 Diseño del PProductoroducto

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 Manufactura FFísicaísica 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.

Planificación Procesos

Adquisición Herramientas

Planificación Producción

Adquisición MPrima

Adquisición Herramientas

Producción ControlCalidad

Embalaje

CAM

Distribución

Marketing

PROCESO DEFABRICACIÓN

Necesidades de Diseño

Especificaciones de Requerimiento

Informe Viabilidad Conceptualización

PROCESO DISEÑO

Documentación Evaluación Optimización Análisis

CAE

Modelado CAD

IntegraciónIntegración entre los entre los sistemassistemas

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/CAMIntegración 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 Automatización de la planificación de procesosplanificación 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 aplicacionesAlgunas aplicaciones

Mecánica

Arquitectura e Ingeniería Civil

Sistemas de información Geográfica y

cartógráfica

Ingeniería eléctrica y electrónica

Integración con MRPIIIntegración 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.

Causas de los fracasos de Causas de los fracasos de la integraciónla 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: Control: Estructura JerárquicaEstructura 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 JerárquicaEstructura 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.

Computador corporativo

Computador de planta

Control de máquinas

Control de celdas

Computador de área

Administración

Planta

Taller de fabricaciónTaller de Montaje

1

4

3

2

5

Centros de TrabajoCentro de Inspección

RobotMáquinas

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

Reducción en costos de diseño 15 - 30 %

Reducción en tiempo perdido 30 - 60 %

Incremento de la calidad del producto 2 - 5 veces el nivel anterior

Incremento en el aprovechamiento de los ingenieros respecto de la extensión y profundidad de sus análisis

3 - 35 veces

Incremento de la productividad de las operaciones de producción

40 - 70 %

Incremento de la productividad de las máquinas

2 - 3 veces

Reducción de trabajo en el proceso 30 - 60 %

Reducción de los costos de personal 5 - 20 %

Beneficios estratégicos de CIM

FINFIN