presentación clases industrial uac 2

Dimensionamiento de equipo e instrumentacin para el trazo de diagramas de proceso

Es una representacin grfica de los pasos que se siguen en toda una secuencia de actividades, dentro

de un proceso o un procedimiento, identificndolos

mediante smbolos de acuerdo con su naturaleza.

Diagrama de procesos:


Simbologa y trazo:


Simbologa y trazo:

Estos smbolos estn basados en los primeros smbolos creados por Frank B Gilbreth y que luego fueron adaptados por Ben Graham, Senior para ser utilizados en el procesamiento de informacin. Ellos responden al estndar ANSI Y15.3M con las siguientes excepciones:

LA OPERACIN MODIFICACIN, la cual distingue los pasos de fabricacin o manufactura de valor aadido, fue utilizada por Frank Gilbreth pero se omite en el estndar.

El smbolo Destruccin se aadi recientemente. Se origin en la empresa Texas Instruments en los aos 50.

Smbolos.

OPERACIN.

TRANSPORTE.

INSPECCION.

DEMORA.

ALMACENAJE.

ACTIVIDAD COMBINADA.


Ejemplo:


INSTRUMENTACION.

Es el grupo de elementos que sirven para medir,controlar o registrar variables de un proceso con el fin

de optimizar los recursos utilizados en ste.

En instrumentacin, se emplea un sistema especial desmbolos con el objeto de transmitir de una forma ms

fcil y especfica la informacin. Esto es indispensable

en el diseo, seleccin, operacin y mantenimiento de

los sistemas de control.


SOCIEDAD DE INSTRUMENTISTAS DE AMERICA.

Un sistema de smbolos ha sidoestandarizado por la ISA (Sociedad de

Instrumentistas de Amrica). La

siguiente informacin es de la norma:

ANSI/ISA-S5.1-1984(R 1992).


CLASIFICACION DE LOS INSTRUMENTOS INDUSTRIALES.

POR SU APLICACIN:

Neumticos Amplificadores

Hidrulicos Indicadores

Elctricos Analizadores

Estacin de operador Electrnicos

Electromecnicos Transductores

Estacin de control Mixtos

Estacin de transferencia


SIMBOLOGA DE LNEAS

La simbologa de lneas representa la informacin nica y critica de los

diagramas de instrumentacin y tuberas.

Las lneas indican la forma en que se interconectan los diferentes instrumentos

as como las tuberas dentro de un lazo

de control.


Lneas de instrumentacin


OTROS SIMBOLOS.


Designacin de instrumentos por

crculos


Tipos de diagramas:


Diagrama de flujo de bloque para la separacin de Benceno


Convenciones y formato recomendado:


Informacin dentro de un diagrama de flujo de proceso:


Simbologa mas usada:


Nomenclatura equipos:


Identificacin del proceso y corrientes de servicio:


Informacin requerida y opcional:


Identificacin requerida para equipos:


Ejemplo:


Identificacin del proceso y corrientes de servicio:


BALANCE DE ENERGA

Habitualmente se define la energa como la capacidad de la materia para producir trabajo, pudiendo adoptar distintas

formas, todas ellas interconvertibles directa o indirectamente unas en otras.

El balance de energa al igual que el balance de materia es una derivacin matemtica de la "Ley de la conservacin

de la energa" (Primera Ley de La Termodinmica), es decir "La energa no se crea ni se destruye, solo se

transforma". El balance de energa es una principio fsico fundamental al igual que la conservacin de masa, que es

aplicado para determinar las cantidades de energa que es intercambiada y acumulada dentro de un sistema. La

velocidad a la que el calor se transmiten depende directamente de dos variables: la diferencia de temperatura

entre los cuerpos calientes y fros y superficie disponible para el intercambio de calor.Tambin influyen otros

factores como la geometra y propiedades fsicas del sistema y, si existe un fluido, las condiciones de flujo.Los

fluidos en bioprocesado necesitan calentarse o enfriarse. Ejemplos tpicos de ellos son la eliminacin de calor

durante las operaciones de fermentacin utilizacin utilizando agua de refrigeracin y el calentamiento del medio

original a la temperatura de esterilizacin mediante vapor.


BALANCE DE ENERGA

Los objetivos del balance de Energa son:

Determinar la cantidad energa necesaria para un proceso. Determinar las temperaturas a las cuales el proceso es mas eficiente. Disminuir el desperdicio de energa. Determinar el tipo de materiales y equipos que mejor sean mas

eficientes.

Sin embargo el objetivo principal es la estimacin de costos de operacin del proceso, ya que el gasto energtico es uno de los mas importantes

rubos durante la operacin.


BALANCE DE ENERGA


BALANCE DE MASA

El balance de masa es una expresin de la conservacin de la materia, tambin se lo conoce como balance

de materia. La transferencia de masa se produce en mezclas que contienen diferentes concentraciones

locales. Por ejemplo, cuando se echa una gota de tinta en un cubo de agua, el proceso de transferencia de

materia es el responsable del movimiento de las molculas de tinta a travs del agua hasta alcanzar el

equilibrio y conseguir una concentracin uniforme. La materia se mueve de un lado a otro bajo la influencia

de una diferencia o gradiente de concentracin existente en el sistema. Esta expresin establece que la

suma de las cantidades o concentraciones de todas las especies que contienen un tomo particular (o grupo

de tomos) debe ser igual a la cantidad de ese tomo (o grupo de tomos) introducidos en el sistema. El

balance de masa es una expresin que se refiere realmente a la conservacin de los tomos, no de la

materia propiamente dicha.

Las principales aplicaciones de los balances son:

Estudios de operaciones bsicas Proyectar plantas industriales Comprobacin y funcionamiento de los procesos (existencia de posibles fugas)


BALANCE DE MASA (Objetivos)

1.Definir un sistema y establecer las fronteras del mismo para las cuales se har el

balance de materia.

2.Explicar la diferencia entre un sistema abierto y un sistema cerrado.

3.Escribir el balance general de materiales en palabras, incluyendo los trminos.

Ser capaz de aplicar el balance a problemas sencillos.

4.Citar ejemplos de procesos en los que no hay acumulacin, en los que no hay

generacin ni consumo ni flujo de masa de entrada y salida.

5.Explicar las circunstancias en que la masa de un compuesto que entra en el

sistema es igual a la masa del compuesto que sale del sistema, y lo mismo en el

caso de los moles.


BALANCE DE MASA

REDES INDUSTRIALES Y DE COMUNICACIN

RED ANSI

Componentes fsicos de una red

Las redes se construyen con dos tipos de elementos de hardware: nodos y enlaces.

Los nodos: generalmente son computadores de propsito general (aunque los routers y switches

utilizan hardware especial, los diferencia lo que

hace el software).

Los enlaces: se implementan en diversos medios fsicos: par trenzado, coaxial, fibra ptica y el

espacio (enlaces inalmbricos).


ANSI/TIA/EIA-568-B.1

Estndar para cableados de edificios comerciales (reemplaz a la 568-A de 1995). Incorpora

TSB67 Transmission Performance Spec for Field Testing of UTP Cabling System

TSB72 Centralized Optical Fiber Cabling

TSB75 Additional Horizontal Cabling Practices for Open Offices

TSB95 Additional Transmission Performance Guidelines for 4-pair Category 5 Cabling

TIA/EIA-568-A-1 Propagation Delay & Delay Skew

TIA/EIA-568-A-2 Connections & Additions to TIA/EIA-568-A

TIA/EIA-568-A-3 Addendum No. 3 to TIA/EIA-568-A

TIA/EIA-568-A-4 Production Modular Cord NEXT Loss Test Method and Requirements for UTP

TIA/EIA-568-A-5 Transmission Performance Specifications for 4-pair Category 5e Cabling

TIA/EIA/IS-729 Technical Spec for 100 . Screened Twisted-Pair Cabling


RED ANSI

La norma ANSI/TIA/EIA-568-A se reorganiz en trs estndares tcnicos:

568-B.1, General Requirements (Requerimientos del sistema)

568-B.2, 100 Ohm Balanced Twisted-Pair Cabling Standard (cobre)

568-B.3, Optical Fiber Cabling Component Standard (fibra ptica)

Las especificaciones ofrecidas son para cableado categora 5e (la categora 5 no es tenida ms en cuenta)

En fibra ptica, las especificaciones son para fibra y cables 50/125 m y conectores con diseos SFF (Small Form Factor)

son permitidos, adems de los conectores 568SC

El trmino telecommunications closet fue reemplazado por telecommunications room y permanent link fue reemplazado por basic link como la configracin de prueba


RED ANSI Conexiones del cableado

1. Conexin del edificio

al cableado externo

2. Cuarto de equipos

3. Cableado vertical

4. Closet de

Telecomunicaciones

5. Cableado Horizontal

6. Area de trabajo

Cable

10BaseT

Hub

Toma RJ45

Cable 10BaseT

Tarjeta

de

Red

Patch panel

Canaleta

Red del

Campus

Centro de cableado

Coversor de

Medio

Telfono

Estacin

de

trabajo

REDES INDUSTRIALES Y DE COMUNICACINRED ANSI

Consejos para instalar un cableado

De la tarjeta de red hasta la toma: patch cord mx. de 3 m

De la toma hasta el patch panel (centro de cableado): 90 m

Cableado vertical (entre centros de cableado)

con fibra ptica multimodo : 2 Km (500mts)

con UTP: 100 m

Mnimo dos conectores por puesto de trabajo (voz y datos)

Conector estndar: 4 pares (8 hilos), 100 ohmios, UTP

Utilice el cable y los componentes de interconexin adecuados (entre ms rapidez de transmisin necesite, mejores elementos debe

comprar)

Evite forzar el cable doblndolo en ngulos rectos o tensionandolo demasiado. No utilice empalmes en el cableado horizontal: est

prohibido.

Asegrese que la puesta a tierra sea correcta


RED ANSICableado Estructurado

Especificaciones generales del

cable UTP


RED ANSI

El cable de par entorchado tiene uno o ms pares abrazados uno a otro (esto ayuda a cancelar polaridades e

intensidades opuestas).

Shielded Twisted-Pair (STP) es blindado

Unshielded Twisted-Pair (UTP) es no blindado


RED ANSI

Los hilos son referenciados con respecto a su grosor utilizando los

nmeros de American Wire Gauge

Los alambres delgados tienen ms resistencia que los gruesos

AWG Ohms/300 m

19 16,1

22 32,4

24 51,9

26 83,5


RED ANSI

Categora 1: alambre slido 22 24 AWG (American Wire Gauge Standard): no se puede utilizar para transmisin de datos: 56 Kbps

Categora 2: alambre slido 22 24 AWG para telfonos y sistemas de alarmas: 1 MHz

Categora 3: alambre slido 24 AWG, 100 Ohmios, 16 MHz.

Categora 4: igual que la tres pero hasta 20 MHz

Categora 5: par trenzado de 22 24 AWG, impedancia de 100 Ohmios, ancho de banda de 100 MHz (usa conector RJ45). Atenuacin

inferior a 24 dB y Next superior 27.1 dB para 100 MHz.

Categora 5e (enhanced): Par trenzado 22 24 AWG, ancho de banda 100 MHz. Atenuacin 24 dB. Next 30.1 dB

Categoria 6 (TIA/EIA-568-B.2-1, junio 1, 2002): Hasta 200 MHz. Atenuacin inferior a 21.7 dB y Next superior a 39.0 dB.

Categora 7 (propuesta): hasta 600 MHz.


RED ANSI Especificacin EIA/TIA-568A

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 4 5 6 7 8

Conector macho

para los cables

Conector hembra

para tomas,

hubs, switches

y tarjetas de red

Hilo Color Nombre

1 Blanco/Naranja T2

2 Naranja R2

3 Blanco/Verde T3

4 Azul R1

5 Blanco/Azul T1

6 Verde R3

7 Blanco/Caf T4

8 Caf R4

Especificacin EIA/TIA-568B

Hilo Color Nombre

1 Blanco/Verde T2

2 Verde R2

3 Blanco/Naranja T3

4 Azul R1

5 Blanco/Azul T1

6 Naranja R3

7 Blanco/Caf T4

8 Caf R4


RED ANSI

Aplicacin Hilos 1 y 2 Hilos 3 y 6 Hilos 4 y 5 Hilos 7 y 8

Voz TX/RX

ISDN (RDSI) Potencia TX RX Potencia

10Base-T TX RX

Token Ring TX RX

100Base-T4 TX RX Bi Bi

100Base-TX TX RX

1000Base-T Bi Bi Bi Bi

De acuerdo con la aplicacin, cada hilo realiza una

funcin diferente:

TX: Trasmite; RX: Recibe; Bi: Bidireccional


RED ANSI

Cableado Estructurado

Especificaciones de la fibra

ptica


RED ANSI

Transmite energa en forma de luz. Permite tener anchos de banda muy

altos (billones de bits por segundo).

En los sistemas de cableado, la fibra ptica puede utilizarse tanto en el

subsistema vertical como en el

horizontal.


RED ANSI

Seal elctrica

(Input)

Transmisor

(Fuente de luz)

Fibra ptica

Seal elctrica

(Output)

Receptor

(Detector de luz)


RED ANSI

Multimodo

Usada generalmente para comunicacin

de datos. Tiene un ncleo grande (ms fcil

de acoplar). En este tipo de fibra muchos

rayos de luz ( modos) se pueden propagar

simultneamente. Cada modo sigue su propio

camino. La mxima longitud recomendada

del cable es de 2 Km. l = 850 nm.

Fuente de luz

Fuente de luz

Propaga un slo modo

camino

Propaga varios modos

caminos

Monomodo

Tiene un ncleo ms pequeo que la fibra

multimodo. En este tipo de fibra slo un rayo

de luz ( modo) puede propagarse a la vez.

Es utilizada especialmente para telefona y

televisin por cable. Permite transmitir a altas

velocidades y a grandes distancias (40 km).

l = 1300 nm.

Ncleo: 62.5 mm 50 mm

Cubierta: 125 mm

Ncleo: 8 a 10 mm

Cubierta: 125 mm

Un cabello humano: 100 mm


RED ANSI Conector ST (Straight Through) -

BFOC/2.5

Presentado a comienzos del 85 por AT&T

Utiliza un resorte y un seguro de acoplamiento.

Conector SC (Single-fiber Coupling)

Es ms nuevo, desarrollado por Nippon Telegraph and Telephone Corporation

Tiene menos perdida que otros conectores

Conector MT-RJ

Ocupa la mitad de espacio de un conector SC (es un conector SFF: Small Form Factor)


RED ANSICdigo de colores para las

etiquetas

Tipo de terminacin Comentario

Punto de demarcacin Naranja Terminales CO

Conexiones de red Verde Terminales de circuitos auxiliares

Equipo comn Prpura PBX, hosts, LANs, MUX

Backbone de primer nivel Blanco TerminacionesMC-IC

Backbone de segundo nivel Gris Terminaciones IC-TC

Estacin Azul Terminaciones de cableado horizontal

Backbone entre edificios Caf Terminaciones de cables de campus

Miscelneos Amarillo Mantenimiento, seguridad, auxiliares

Sistemas de telefono importantes Rojo

Color

ANSI/TIA/EIA-606


RED ANSI


RED PROFIBUS Modelos OSI y el TCP/IP


RED PROFIBUSProfibus es una red digital de procesos alemana

capaz de comunicar informacin entre un controlador

maestro (anfitrin) y un dispositivo esclavo (inteligente)

de campo, asi como de un anfitrin a otro. Trabaja de

manera similar a Fieldbus Foundation.

Profibus consiste en tres redes compatibles. Estos

son:

Profibus FSM.Profibus DP.Profibus PA.


RED PROFIBUS Un sistema tipico de Profibus FSM esta compuesto por varios equipos de automatizacin

inteligente:

* PC.

* PLC como sistema de control.

* Terminales de operador inteligente.

REDES INDUSTRIALES Y DE COMUNICACINRED PROFIBUS

Un sistema Profibus DP consiste en:

PLC o PC como sistema de control Varios dispositivos E/S como:

*E/S digitales o analgicas.

*Accionamientos AC o DC.

*Vlvulas magnticas o neumticas.


RED PROFIBUS

Profibus PA:Profibus PA es la versin para automatizacin de

procesos de la red profibus. Provee estaciones

alimentadas a partir del bus con seguridad intrnseca.

Mas que todo se utiliza para zonas de alto riesgo

explosivo.


RED PROFIBUSSistema completo:


Profibus ptico:

Insensible a la influencia de interferencias electromagnticas.

Adecuado para cubrir ampliadas distancias.Suministrable en diferentes variantes

-Fibra ptica de cristal.-Fibra ptica de plstico.-Existen cables preconfeccionados.

Existe la posibilidad de realizar configuraciones mixtas entre redes pticas y

elctricas.

ROBTICA EN PROCESOS INDSTRIALES

Caractersticas de robot industrial, controlador y teaching box

Se pueden clasificar de los siguientes formas:

Clasificacin por geometra.

Clasificacin por mtodo de control.

Clasificacin por la funcin.



Clasificacin por geometra:

Mixtos:

Poseen varios tipos de articulacin, como los SCARA.



Clasificacin por geometra:

Cartesiano:

Las articulaciones hacen desplazar linealmente una pieza

sobre otra.



Clasificacin por mtodo de control:

No servo-controlado:

Sus articulaciones tiene un nmero fijo (normalmente 2) de

posiciones con topes y slo se desplazan para fijarse en

ellas.

Suelen ser neumticos, bastante rpidos y precisos.

Servo-controlado:

Cada articulacin lleva un sensor de posicin (lineal o

angular) que es ledo y enviado al sistema de control.

Se pueden para en cualquier punto deseado.

Mayor rango de uso.



Clasificacin por mtodo de control:

Servo-controlado punto a punto:

Para controlarlos slo se les indica los puntos iniciales y

finales de la trayectoria; el sistema de control calcula el

resto siguiendo algoritmos.

Pueden memorizar posiciones.



Clasificacin por la funcin:

De produccin:

Usado para la manufactura de bienes.

Pueden a su vez ser de manipulacin, fabricacin,

ensamblado y de testeo.

De exploracin:

Usados para obtener datos acerca de ambientes

desconocidos o peligrosos.

Pueden ser de exploracin terrestre, minera, ocenica,

espacial.



Clasificacin por la funcin:

De Rehabilitacin:

Para ayudar a discapacitados.

Pueden ser una prolongacin de anatoma, o sustitucin de

la funcin de un rgano daado.



Definicin de componentes:

Manipulador:

Secuencia de cuerpos rgidos

(Link) que se conectan

mediante articulaciones

(Joint).

Todo esto se denomina una

Cadena Cinemtica.

Cadena Cinemtica Abierta

Articulacin

Enlace




Articulacin:

Puede ser rotacional, traslacional o una mezcla de ellos.




Articulacin:

Tipos de articulaciones




Articulacin:



Mecnica de robots.

Estudio Cinemtico.

Es el estudio de los movimientos (posicin y

velocidad).

Anlisis de coordenadas propias del robot hasta las

coordenadas cartesianas de posicin y orientacin

del punto terminal (Cinemtica Directa).

Anlisis de coordenadas cartesianas hasta las

coordenadas propias del robot (Cinemtica Inversa).



Estudio Dinmico.

Anlisis de fuerzas y momentos que ejerce la carga

transportada, o el sistema robtico en si.

Estudio de leyes de la fsica mecnica de Newton.



Aplicaciones en la industria

Introduccin.

Los robots son introducidos en la industria para

solventar las siguientes caractersticas:

Reemplazo de tareas repetitivas que realizan operadores.

Aumento de eficiencia.

Disminucin de accidentes.

Integracin al sistema de control.

Trabajo heavy duty.

Integracin a otros protocolos de Ingeniera (CAD).



Criterios de Implantacin.

Se debe definir el lay-out de la clula robtica en el

proceso.

Elementos activos (robots, mquinas CNC, etc.)

Elementos pasivos (mesas, alimentadores, utillajes, etc.)

Definicin y seleccin de la arquitectura de control.

Definir el tipo estructural de robot a implementar

dependiendo del proceso.




Disposicin del robot en la clula de trabajo.

Robot en el centro de la clula

Mximo aprovechamiento del campo de accin.

Robots articulares, SCARA, polares y cilndricos

Aplicaciones: carga/descarga, soldadura, paletizacin,

ensamblado.

Robot en lnea

Trabajo sobre lneas de transporte

Transporte intermitente o continuo

Aplicaciones: lneas de soldadura de automviles





Robot en centro Robot en fila





Robot mvil

Desplazamiento lineal del robot sobre una va

Aplicaciones: trabajo sobre piezas mviles, elevado campo de

accin, carga/descarga de varias mquinas

Robot suspendido

Intrnseca de robots tipo prtico. Tambin en articulares

Mejor aprovechamiento del rea de trabajo

Aplicaciones: proyeccin de material, aplicacin de adhesivos,

corte, soldadura al arco



Robot mvil Robot suspendido





Causas y tipos de accidentes.

Causas de accidentes

Colisin/Aplastamiento entre robots y hombre.

Proyeccin de una pieza o material transportada por el robot.

Tipos de accidentes

Un mal funcionamiento del sistema de control (software,

hardware, potencia).

Acceso indebido de personal a la zona de trabajo del robot.

Rotura de partes mecnicas por corrosin o fatiga.

Sobrecarga del robot (manejo de cargas excesivas).

Medio ambiente o herramienta peligrosa (lser, corte por

chorro de agua, oxicorte, plasma, etc.).



Fabricantes de sistemas robticos.

KUKA Roboter GmbH.

Tipos de robots:

Pequeos robots

KR 5 sixx R650

Robot de 6 ejes, con un alcance de 650 mm.

Este robot compacto combina ciclos altos de

trabajo y exactitudes con la probada unidad de

control KUKA basada en tcnica del PC, de

fcil manejo.




KUKA Roboter GmbH.

Tipos de robots:

Carga ligera (5 kg a 16 kg)

KR 5 arc

Con su carga de 5 kg, es ideal para las tareas

de soldadura al arco estndar.

Independientemente de si est montado sobre

el suelo o en el techo, el KR 5 arc realiza sus

tareas siempre de manera fiable.




KUKA Roboter GmbH.

Tipos de robots:

Carga mediana (30 kg a 60 kg)

KR 30-3

El KR 30-3 resulta ideal para aquellos

conceptos de instalacin en los que se busca

un ahorro de espacio y de costes.




KUKA Roboter GmbH.

Tipos de robots:

Carga pesada (80 kg a 270 kg)

KR 100-2 PA

El nuevo robot de paletizado de KUKA alcanza

en las europaletas alturas de apilamiento

netas de hasta 3 m. Gracias al uso de los ms

nuevos materiales (material compuesto de

fibra de carbono CFK), este producto resulta

extremadamente ligero y a la vez muy rgido.




KUKA Roboter GmbH.

Tipos de robots:

Carga muy pesada (360 kg a 1000 kg)

KR 1000 L750 titan

Cuando se trata de salvar con rapidez

distancias de hasta 7,5 m y manipular con

precisin por ejemplo bloques de motor,

piedras, piezas de vidrio, vigas de acero,

piezas navales y aeronuticas, bloques de

mrmol o prefabricados de hormign, entre

otros muchos, el KR 1000 L750 titan es la

eleccin correcta.




Otros fabricantes:

ABB.

Bosch.

Mitsubishi.

Fanuc.



Front view

Rear view



Emergency-OffBridge

For the teaching box

RS-232C

Teaching box

connection

Operating modeswitch

Servo ON

Servo OFF

Cyclestart

Cyclestop

Reset

Cycleend

Emergency-Off

Mode key Up/Down

5-digit display

Power switch



Display

Movement keys

JOG keys

Function keys

Switch

Deadman

switch



+ +

Servo On + Deadman switch + Movement keys



Robot arm

ControllerExpansion box

Ethernet

interface

CC-Link

interface

Additional serial

interface

Additional axis

control interface

Vision sensor

PLC

Servo motor

Support software

COSIROP / COSIMIR

Hand interface

Expansion I/O

Teaching box

Hand


Melfa Basic IV

Yb

Xb

Robot basicreference point

Zb

Yt Zt

Xt

Tool coordinate reference point

+Zw

+Xw

+Yw

World coordinatereference point


Melfa Basic IV

5.2.1 Joint : In case of this mode each axis of the robot arm can be moved

individually.

5.2.2 X-Y-Z : In case of this mode the gripper point of the robot (Tool Center

Point) is moved in the Cartesian coordinate system.

5.2.3 Tool : In case of this mode the basis of the Cartesian coordinate system

is in the gripper point of the robot (TCP).


Melfa Basic IV

(J2) Shoulder

(J3) Elbow

(J1) Basis

(J6) Gripper

hand


Melfa Basic IV


Melfa Basic IV

Melfa Basic IV is a robot programming language especially developed for

Mitsubishi robots. By means of this programming language you can for

example structure the robot movement or realize many special functions, for

example calculations. Melfa Basic IV leans very closely upon the

programming language Basic which is well known since many years. The number of functions of both programming languages is similar.


Melfa Basic IV

In the following there is a list of commands very often used:

MOV (Move) : Axial interpolation of the robot arm

MVS (Move Straight) : Linear interpolation of the robot arm

DLY (Delay) : Delay in seconds

END (Program End) : End of a program cycle

CNT (Continuous) : Continuous movement

HOPEN (Hand Open) : Open a gripper hand

HCLOSE (Hand Close) : Close a gripper hand


Melfa Basic IV

ACCEL : Acceleration and deceleration of robot movements

JOVRD : Axially interpolating speed (for MOV)

SPD : Linearly interpolating speed (for MVS)

OVRD (Override) : General speed overriding in %

M_IN(bit number) = Status: input bit declaration

M_OUT(bit number) = Status: output bit declaration


Melfa Basic IV

10 CNT 0 switching off the continuous movement

20 MOV P1 axially interpolating movement to position P1

30 MOV P2 axially interpolating movement to position P2

40 CNT 1,200,300 switching on the continous movement

50 MVS P3 linear movement to position P3

60 CNT 0 switching off the continuous movement

70 END program end


Melfa Basic IV

This window shows the

orientation of the robot

related to the respective

position.

This window displays

the position data which

have been taught and

loaded.


Melfa Basic IV

Here you can edit

the program.

This window

displays messages.


Melfa Basic IV

Programmed movement sequence :

10 HOPEN open the gripper

20 MOV P1 above pick position of the component

30 MVS P2 pick position of the component

40 DLY 1 delay 1 second, until next action starts

50 HCLOSE close the gripper


70 MVS P1 pick the component

80 MOV P3 above place position of the component

90 MVS P4 place position of the component


110 HOPEN open the gripper


130 MVS P3 above place position of the component

140 END end of the program

SISTEMAS DE MANUFACTURA FLEXIBLE

Componentes, aplicaciones y beneficios

Qu es una Clula de Manufactura?Es un esquema de distribucin y acomodo de los

equipos en funcin del proceso y/o producto, el cual

permite disminuir el Tiempo de Ciclo de fabricacin,

incrementando as la velocidad de respuesta al

cliente. Una clula de manufactura es la combinacin

ms efectiva de operaciones manuales y mecnicas

para aumentar el valor aadido y reducir el

desperdicio.

Son todas las operaciones necesarias para producir

un componente o el subensamble de partes realizadas

cerca para permitir la retroalimentacin entre

operadores ante problemas de calidad u otros.


Componentes, aplicaciones y beneficiosEs una unidad de trabajo ms grande que una mquina o un sitio

de trabajo individual pero ms pequea que el departamento

generalmente.

Tiene 3-12 personas y 5-15 sitios de trabajo en un arreglo

compacto.

Los trabajadores estn tradicionalmente entrenados para

funciones diversas y por tanto son capaces de atender diversas

interrogantes.



Clulas en USon las clulas de manufactura dispuestas en forma

de U y que da la ventaja de controlar el flujo pieza a

pieza, y nos da la facilidad del mantenimiento de

maquinaria.

Las clulas en U supone la existencia de operadores

polivalentes; este tipo de trabajadores se forman del

sistema de rotacin de tareas.

Una de las ventajas ms importantes de la clula en

U es la flexibilidad para aumentar o disminuir el

nmero necesario de trabajadores cuando hay que

adaptarse a los cambios de la demanda.



Tipos de diseos de clulas.

El trmino de clulas de manufactura es algunas vecesusado para describir las operaciones de un grupo demquinas tecnolgicas. Las clulas de mquinaspueden ser clasificadas dentro de alguna de lasiguiente clasificacin, acorde al numero de mquinasy al grado de mecanizacin en el cual el material fluyeentre las mquinas:

1. Clula de Maquina Simple2. Clula de un Grupo de mquinas con manejo manual3. Clula de un Grupo de mquinas con manejo semiautomtico.4. Sistemas de Manufactura Flexible (FMS).



Clulas de mquina simple.- consiste de una mquina plus soportando herramientas

y escantillones organizados para hacer una

o ms familias de partes. Este tipo de

clula puede ser aplicado a piezas en las

cuales los atributos permiten ser hechos

en un tipo bsico de proceso, tales como

torneado o fresado.



Clula de un Grupo de mquinas con manejo manual.- es un arreglo

de ms de una mquina usadas colectivamente para producir una o ms

familias de partes. Esta no provee el movimiento mecanizado de partes entre

las mquinas de las clulas, por lo tanto los operadores quienes corren la

clula desarrollan la funcin del manejo de material.

Clula de un Grupo de mquinas con manejo semiautomtico.- Usa unsistema de manejo mecanizado, tal como transportadores, para mover las

partes entre las mquinas de la clula. Cuando las partes de la clula tienen

rutas idnticas o casi idnticas, una distribucin en lnea es considerada

apropiada. Si las rutas del proceso varan una distribucin de enlace es mas

apropiada.



Manufactura flexible.- Consiste en gruposde estaciones de procesamiento

(maquinas-herramientas) interconectadas

con mano de obra y almacenamiento que

son controlados por un sistema de

computo. Este sistema es considerado para

llenar un hueco entre la alta produccin y

la baja.

Los FMS es un sistema que se utiliza para

medios volmenes de produccin con una

variedad media de sus modelos.



Determinacin del mejor arreglo de mquinas.

Determinar cual es el mejor arreglo de equipo en una clulapodra basarse en los requerimientos de la pieza a procesar.Los factores de importancia incluyen:

El volumen de trabajo a ser hecho en la clula. Esto incluye elnmero de partes por ao y la cantidad de trabajo requeridopor parte. Estos factores influyen en el nmero de mquinas aser incluidas en la clula, el costo total de operacin de laclula.

Variaciones en las rutas de proceso de las partes. Estodetermina el flujo de trabajo. Si todas las rutas del procesoson idnticas, el flujo de lnea unido es apropiada. Convariaciones significantes en las rutas, una forma U puede serms apropiada.

El tamao de la parte, forma, peso y otros atributos fsicos.Esto determina el equipo que puede ser usado para el manejodel material.



Sus ventajas son muchas:Aumentan productividad y calidad.

Simplifican el flujo de material.

Permite el mejoramiento de las relaciones humanas entrelos trabajadores.

Disminuye el material en proceso.

Disminuye los tiempos de fabricacin y de preparacin.

Facilitando la supervisin y el control visual.

Permite operarios altamente capacitados.

Permite cambios frecuentes en el producto.

Se adapta a una gran variedad de productos.



InconvenientesoIncremento en el costo y desorganizacin por elcambio de una distribucin por proceso a unadistribucin celular.

oNormalmente, reduccin de la flexibilidad delproceso.

oPotencial incremento de los tiempos inactivos delas mquinas (stas se encuentran ahoradedicadas a la clula y difcilmente podrn serutilizadas todo el tiempo).

oRiesgo de que las clulas queden obsoletas amedida que cambian los productos y/o procesos.



CUATRO PASOS EN EL DISEO DE CLULAS DE MANUFACTURA



1.- SELECCIN DE

PRODUCTOS.

El objetivo de la seleccin de productos es

encontrar familias de productos

compatibles.



2.- Disear el proceso

La ingeniera del proceso requiere una

comprensin profunda de cada evento del

proceso.



3.- Disear la infraestructura.

Los elementos de infraestructura apoyan al

proceso pero no afectan el producto.



4.- Diseo del layout de la clula de trabajo.

Diseo fsico.



INDICADOR VISUAL

(ANDON)



Trmino japons para alarma, indicador visual o seal, utilizado

para mostrar el estado de produccin, utiliza seales de audio y

visuales. Es un despliegue de luces o seales luminosas en un

tablero que indican las condiciones de trabajo en el piso de

produccin dentro del rea de trabajo, el color indica el tipo de

problema o condiciones de trabajo. Andon significa AYUDA!



El Andon puede consistir en una serie de lmparas en cada proceso

o un tablero de las lmparas que cubren un rea entera de la

produccin. El Andon en un rea de ensamble ser activado va una

cuerda del tirn o un botn de empuje por el operador.



Un Andon para una lnea automatizada se puede interconectar con las mquinas para

llamar la atencin a la necesidad actual de las materias primas. Andon es una

herramienta usada para construir calidad en nuestros procesos.

Si un problema ocurre, la tabla de Andon se iluminar para sealar al supervisor

que la estacin de trabajo est en problema. Una meloda se usa junto con la tabla

de Andon para proporcionar un signo audible para ayudar al supervisor a

comprender hay un problema en su rea.


Componentes, aplicaciones y beneficiosUna vez el supervisor evala la situacin, l o ella puede tomar pasos apropiados para

corregir el problema. Los colores usados son:

Rojo: Mquina descompuesta

Azul: Pieza defectuosa

Blanco : Fin de lote de produccin

Amarillo: Esperando por cambio de modelo

Verde: Falta de Material

No luz: Sistema operando normalmente



Qu es un FMS? Es una celda altamente automatizada de

Tecnologa de Grupos, que consiste de un grupo

de estaciones de trabajo de procesos,

interconectadas por un sistema automtico de

carga, almacenamiento y descarga de

materiales.

Flexible porque es capaz de procesar varios

productos y cantidades de produccin que

pueden ser ajustadas en respuesta a los

comportamientos de la demanda



Por qu flexible?

1. Habilidad para identificar y distinguir entre

las diferentes partes o productos procesados

por el sistema.

2. Rpido cambio de las intrucciones de

operacin

3. Rpido cambio de la configuracin fsica

La flexibilidad es un atributo que aplica a los sistemas manuales y automatizados



Cundo es flexible?

1. Prueba de variedad de partes. Puede el sistema procesar diferentes productos en un modo de no-lote?

2. Prueba de cambio de progamacin. Puede el sistema aceptar cambios en la programacin de la produccin?

3. Prueba de recuperacin de errores. Puede el sistema recuperarse de fallas y daos, mientras la produccin no es detenida por completo?

4. Prueba de nuevas partes. Pueden nuevos diseos ser introducidos a los existentes con relativa facilidad?



Clasificacin de FMS

1. Nmero de mquinas

Celda de mquina sencilla (SMC 1 )

Celda de manufactura flexible (FMC 2,3)

Sistema de manufactura flexible (FMS4 )

2. Nivel de flexibilidad (FMC, FMS)

FMS dedicado

FMS de orden aleatorio



Componentes de FMS

1. Estaciones de trabajo

2. Sistema de almacenamiento y manejo

de materiales

3. Sistemas de control computarizado

4. Recursos humanos



Estaciones Carga/Descarga. La carga y descarga se puede llevar a cabo manualmente, con procesos automatizados o una combinacin de ambas. Seguridad.

Estaciones de maquinado. Utilizan mquina de Control Numrico. Se emplean para partes rotacionales y no rotacionales.

Otras estaciones de proceso. FMS se aplica a otras operaciones adems del maquinado por ejemplo la fabricacin de hojas de metal, que consiste en punching, shearing, bending, etc.



Ensamblado. Algunos FMS son diseados para

llevar a cabo operaciones de ensamble,

generalmente son robots programados para

realizar varias tareas en secuencia y

movimientos para acomodar diferentes

productos.

Otras estaciones y equipo. La inspeccin

puede ser incorporada al FMS, as como

limpieza de piezas, arreglo de tarimas,

sistemas centrales de refrigeracin, etc.



Sistema de almacenamiento y

manejo de materiales

Funciones del sistema de manejo:

Movimiento independiente de piezas entre

estaciones o mquinas.

Manejar una variedad de configuraciones de

piezas

Almacenamiento temporal

Acceso conveniente para carga y descarga de

piezas

Compatibilidad con el control computacional



Recursos humanos

Actividades tpicamente desarrolladas por humanos:

Carga de materias primas al sistema.

Descarga de piezas terminadas.

Cambio y ajuste de herramientas.

Mantenimiento y reparacin de herramientas.

Programar los sistemas de maquinado y computadoras.

Administrar el sistema en general.



Beneficios

Incremento de la utilizacin de las maquinas.

Menor cantidad de maquinas requeridas.

Reduccin de espacio de rea de maquinas requerido.

Gran respuesta ante los cambios.

Reduccin de inventarios.

Menores tiempos de entrega.

Reduce la cantidad de gente en planta.

Oportunidad de desatender la produccin.



Consideraciones para el

diseo

Familia de partes.

Requerimientos del proceso.

Caractersticas de las piezas a trabajar.

Volumen de la produccin.



Factores a especificar en el

diseo

Tipos de estaciones de trabajo.

Variaciones en la ruta del proceso.

Sistema de manejo de materiales.

Capacidad de almacn.

Herramientas.

Dispositivos de almacn.



Problemas a resolver para

optimizar la produccin

Programar la produccin.

Cargar la maquina.

Ruta de las partes.

Agrupacin de partes.

Administracin de las herramientas..

Ubicacin de dispositivos de almacn.

presentación clases industrial uac 2

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