procesos de manufactura avanzada

1. Datos Generales de la asignatura.

Nombre de la asignatura:

Clave de la asignatura:

Créditos (Ht-Hp_ créditos):

Carrera:

Procesos de Manufactura Avanzada AMM – 1303 2 – 4 – 6 Ingeniería Industrial

2. Presentación.

Caracterización de la asignatura

La materia de Manufactura avanzada consiste en desarrollar en el estudiante de Ingeniería Industrial la capacidad para:

Diseñar, implantar y mejorar sistemas de manufactura avanzados usando técnicas como control numérico y grupos tecnológicos.

Analizar los Sistemas de administración de materiales así como métodos de trabajo en el uso de nuevas tecnología.

Integrar equipos interdisciplinarios relacionados con el diseño, implantación y

mejoramiento del producto y/o sistema productivo.

La necesidad y mas que nada la importancia de mejorar los sistemas de manufactura aumentan cada año y un punto importante para realizar mejoras en un sistema productivo es el conocimiento de los procesos de manufactura avanzados, por lo que la deficiencia en el conocimiento de estos conceptos resulta una elevación de costos en la toma de decisiones.

La materia consta de 5 unidades en las que se va desarrollando cada una de las unidades

para que el alumno pueda alcanzar el conocimiento requerido para ser competitivo. Esta

materia se relaciona con las asignaturas de Administración de Operaciones II en e tema

de secuenciación y asignación, asi como con la materia de Informática elaboración de

algoritmos, cabe hacer mención que una de las materias claves para el desarrollo de

cualquier otra materia de la carrera de Ingeniería Industrial es la materia de Ingeniería

de Sistemas, en el tema de modelación de sistemas, y por último la materia de

Procesos de Fabricación en la cual el alumno pudo aprender que existen diferentes

tipos de procesos de fabricación, con lo que tiene conocimientos de que existen

procesos de fabricación desprendimiento de viruta.

Intención didáctica

Se organiza el temario en 5 unidades, en la cual en la primera unidad se estudian las Generalidades y los componentes y estructura de las Maquinas Herramientas de Control Numérico (MHCN), en la segunda unidad se propone estudiar las herramientas de corte tanto del Torno como de la Fresadora, así como el calculo de los parámetros de corte, en la tercera unidad se estudia la Estructura de un programa CNC, en donde se analiza el uso de Códigos G, Códigos M, Códigos S, T y F., Códigos de parámetros de Corte , Códigos de Subrutina., en la unidad número cuatro se establece la Programación con CAD, CAM, en la cual se estudiara el manejo de pantalla en Dibujo 2D y Dibujo 3D, así como el dibujo de Planos Mecánicos, parámetros de maquinado y ejecución y edición de programas de control numérico, y por último en la unidad número cinco subtitulada Grupos Tecnológicos, plantea el análisis de la Diferencia con otros Sistemas, así como estudiar las Características, Ventajas y Desventajas de este tema

La manera de abordar los contenidos de esta materia es abordar reiteradamente los

conceptos fundamentales hasta conseguir su comprensión, la innovación actualmente un

concepto crítico para cualquier industria sobre todo para aquellas en donde juega un papel

importante el uso de la tecnología.

Es importante que el estudiante aprenda a valorar las actividades que se llevan a cabo y

entienda que se esta construyendo su hacer futuro y que esto conllevará a su formación

profesional, ya que se esta proporcionando conocimientos sobre el área de manufactura

que servirá para el desarrollo de su profesión, proporcionando así conocimientos para la

tomar decisiones adecuada.

3. Participantes en el diseño y seguimiento curricular del programa.

Lugar y fecha de elaboración o revisión

Participantes Observaciones

Instituto Tecnológico de Tehuacán. Noviembre 2012.

M. C. Iniria Guevara Ramírez

Ing. Placido López Merino

Ing. Ramón Heredia García

4. Competencias a desarrollar.

Competencia general de la asignatura

Programar máquinas de control numérico manual y computarizado, así como planear procesos de manufactura que involucren control numérico de manera económica y

productiva, así como la aplicación de técnicas como grupos tecnológicos.

Competencias específicas

Evaluar y optimizar los sistemas de manufactura avanzados como el control numérico y grupos tecnológicos.

Competencias genéricas

Competencias instrumentales

Capacidad de análisis y síntesis.

Capacidad de organizar y planificar.

Conocimientos básicos de la carrera.

Habilidades básicas de manejo de la computadora.

Habilidad para buscar y analizar información proveniente de fuentes diversas.

Solución de problemas.

Toma de decisiones. Competencias interpersonales

Capacidad crítica y autocrítica.

Trabajo en equipo.

Habilidades interpersonales. Competencias sistémicas

Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.

Habilidades de investigación.

Capacidad de aprender.

Capacidad de generar nuevas ideas (creatividad).

Habilidad para trabajar en forma Autónoma.

Búsqueda del logro.

5. Competencias previas de otras asignaturas

Competencias previas

Conocimientos generales sobre informática. Conocimiento de los diferentes tipos de materiales para su uso. Conocimiento de los procesos de fabricación con desprendimiento de viruta. Saber investigar, generar síntesis. Manejo de software, así como dispositivos de almacenamiento. Poseer iniciativa y espíritu emprendedor. Trabajar en forma autónoma y en colaboración. Asumir actitudes éticas en su entorno.

6. Temario

Temas Subtemas

No. Nombre

1. Generalidades Componentes y Estructura de las Maquinas Herramientas del Control Numérico (MHCN)

1.1 Conceptos Básicos en Sistemas de Manufactura.

1.2 Desarrollo Histórico de los Sistemas de Manufactura.

1.3 Procesos de Manufactura Convencionales.

1.4 Métodos Avanzados de Manufactura.

1.4.1. Torno. 1.4.2. Fresa.

1.5. Desarrollo de los criterios sobre las diferentes formas de preparación de las Maquinas CNC.

2. Herramientas de las MHCN

2.1 Torno. 2.1.1. Buriles. 2.1.2. Insertos.

2.2 Fresadora. 2.2.1. Cortadores. 2.2.2. Fresas .

2.3 Cálculo de los Parámetros de Corte.

3. Estructura de un programa CNC

3.1 Codigos G. 3.2 Codigos M. 3.3 Códigos S, T y F. 3.4 Codigos de parámetros de Corte. 3.5 Codigos de Subrutina. 3.6 Ciclos enlatados.

4. Programación con CAD, CAM

4.1 Manejo de la pantalla. 4.1.1 Dibujo 2D. 4.1.2 Dibujo 3D. 4.1.3 Planos Mecánicos.

4.2 Tipos de maquinado. 4.3 Parámetros de maquinado. 4.4 Cambiar a control numérico. 4.5 Ejecución y edición del programa. 4.6 Enviar programa a máquina CNC. 4.7 Maquinado de piezas.

5. Grupos Tecnológicos 5.1 Definición y Conceptos. 5.2 Diferencia con otros Sistemas.

5.3 Características, Ventajas y Desventajas

5.4 Metodología para la formación de grupos y asignación de equipo. 5.4.1 Taxonomia biológica. 5.4.2 Análisis de flujo de

producción. 5.4.3 Taxonomia Numérica.

7. Actividades de aprendizaje

Competencia específica y genéricas (a desarrollar y fortalecer por tema)

Identificar los conceptos Básicos en Sistemas de Manufactura así como determinar los aspectos más importantes que sirvieron para el desarrollo Histórico de los Sistemas de Manufactura, con el objetivo de establecer las diferencias entre los Procesos de Manufactura Convencionales y los Métodos Avanzados de Manufactura.

Tema Actividades de aprendizaje

Generalidades Componentes y Estructura de las MHCN

Realizar consultas en diferentes fuentes, elaborar un ensayo sobre los conceptos Básicos en Sistemas de Manufactura.

Determinar los aspectos más importantes que sirvieron para el desarrollo Histórico de los Sistemas de Manufactura.

Identificar los Procesos de Manufactura Convencionales y los Métodos Avanzados de Manufactura.


Se deberá de explicar las herramientas de corte del Torno: Buriles e Insertos; explicando para que tarea se utiliza cada uno de ellos, posteriormente se deberá Explicar las herramientas de corte de la Fresadora: Cortadores y Fresas explicando para que tarea se utiliza cada uno de ellos, para poder desarrollar esta competencia se deberá de aprender cuales son las herramientas para cada maquina herramienta. Para cada trabajo que se desarrolla en una máquina herramienta se utilizan ciertos parámetros por ejemplo de velocidad y de avance, para esto se deberán de desarrollar cálculos de los Parámetros necesarios para las tareas que se realizarán.


Herramientas de las MHCN

Explicar las herramientas de corte del Torno: Buriles e Insertos; explicando para que tarea se utiliza cada uno de ellos.

Explicar las herramientas de corte de

la Fresadora: Cortadores y Fresas explicando para que tarea se utiliza cada uno de ellos.

Analizar cuales son los cálculos de los Parámetros de Corte necesarios para las tareas que se realizarán.


Aprender a realizar consultas de los Códigos G y de los códigos M, en las diferentes fuentes de información, asi como también investigar e identificar para que se utilizan los Códigos S, T y F, todo esto para poder llevar a cabo la realización de un programa en control numérico, debiendo también consultar que son los Códigos de parámetros de Corte y los Códigos de Subrutina.


Estructura de un programa CNC

Realizar consultas y separar los Códigos G de los códigos M.

Investigar e Identificar para que se utilizan los Códigos S, N, T y F.

Consultar que son los Códigos de parámetros de Corte y los Códigos de Subrutina.


Reconocer la importancia del conocimiento previo en el manejo del dibujo asistido por computadora para poder identificar el manejo de la pantalla para realizar un diseño en 2D y 3D, y aplicar estos conocimientos para realizar Planos Mecánicos que nos llevaran a realizar la ejecución y edición de programas de CNC que se aplicaran para un proceso de maquinado de piezas.


Programación con CAD, CAM

Identificar Manejo de la pantalla para realizar un diseño en 2D y 3D.

Realizar Planos Mecánicos.

Consultar Tipos de maquinado.

Identificar Parámetros de maquinado.

Realizar la Ejecución y edición del programa.

Trabajar un programa a máquina CNC.

Realizar el Maquinado de piezas.


Reconocer la importancia que tiene la utilización de Grupos Tecnológicos, debiéndose analizar las diferencias, ventajas y desventajas que tiene con los sistemas de producción en serie y por lotes, conocer las diferentes formas de formar familiar para poder llevarlas a cabo con el propósito de minimizar los tiempos de producción.


Grupos Tecnológicos

Investigar la Definición y Conceptos de Grupos Tecnológicos

Exponer las Diferencia con otros Sistemas

Analizar las Características, Ventajas y

Desventajas

Estudiar y aprender la Metodología para la formación de grupos y asignación de equipo, por los siguientes métodos: Taxonomía biológica, Análisis de flujo de producción y Taxonomía Numérica

8. Prácticas (para fortalecer las competencias de los temas y de la asignatura).

Introducción a las máquinas de c.n.c.

Torno control numérico computarizado.

Fresa control numérico computarizado.

9. Proyecto integrador (Para fortalecer las competencias de la asignatura con otras asignaturas).

Elaboración de Piezas mediante el uso de programas y máquinas de Control Numérico

El proyecto integrador es una estrategia didáctica que consiste en realizar una serie de actividades sistemáticas con el fin de que el alumno identifique, interprete y proponga una solución a una problemática de un proceso en una empresa real que contribuya a afianzar los las conceptos y habilidades desarrollados en la materia y que permitan a los alumnos implementar y evaluar en un entorno real el logro de los competencias planteadas.

Contextualización y diagnóstico

Los alumnos deberán ubicar un taller de su localidad en el cual se pueda identificar una pieza mecánica para que los alumnos puedan identificar su proceso de maquinado, identificar cada una de las operaciones que se realizan en cada máquina herramienta, mediante el análisis y la observación de su proceso de maquinado, identificar si podría ser factible realizarla en las máquinas de control numérico que se tienen en el laboratorio.

Fundamentación

Es necesario que el alumno tome en consideración para la elección de su problemática las máquinas herramientas de control numérico con las que se cuenta en el laboratorio, debiéndose ajustar solo a esas operaciones que se pueden realizar, para lo cual deberán de fundamentarse en las operaciones que se pueden llevar a cabo y cuáles no se pueden, esto mediante el análisis de las operaciones.

Planeación

Para realizar esta actividad los alumnos deberán haber cubierto al menos el 80% de los temas de la materia, deberán integrarse por equipos y formular una estrategia para la realización de la actividad, en caso de que la empresa les solicite un oficio de presentación para permitirles el acceso, deberán solicitarlo al jefe del departamento del área.

Ejecución

Para la realización de esta actividad los alumnos contarán con un plazo de 30 días naturales, pudiendo solicitar la asesoría del docente en cualquier momento de la actividad, al finalizar la actividad, deberán integrar un reporte final con la siguiente estructura:

Portada.

Índice.

Introducción.

Justificación.

Objetivos generales y específicos.

Descripción de la empresa y del proceso que se consideró.

Problemática detectada.

Alcances y limitaciones de la Propuesta de Mejora.

Fundamentos teóricos.

Procedimiento y descripción de la propuesta de mejora.

Resultados, planos, gráficas y programas.

Conclusiones y recomendaciones.

Referencias bibliográficas.

Evaluación

El uso del control numérico es una parte importante para cualquier taller o empresa de manufactura. Para la evaluación de esta actividad se considerarán los siguientes criterios:

Define apropiadamente el proceso de manufactura analizado, ocupando las herramientas necesarias para su presentación, (diagramas de: operaciones, planos, programas informaticos etc.)

Identifica y sustenta adecuadamente la problemática detectada, utilizando las herramientas necesarias consideradas en el área de la manufactura

Elabora propuesta de solución factibles, debidamente sustentadas teóricamente Comunica adecuadamente sus resultados al realizar un reporte bien estructurado,

con redacción coherente y clara, sin faltas de ortografía. Presenta y defiende con argumentos claros sus hallazgos y propuestas de mejora

planteadas.

Socialización El uso del Control Numérico por computadora es en varios talleres un tanto difícil de

encontrar ya que para los pequeños talleres no les convence el hecho de invertir en esas máquinas herramientas por las desventajas que se tienen en el costo de adquisición, mantenimiento, y manejo, pero en ocasiones no puedes ver la ventaja que te ofrece la tecnología hasta que la usas. Debemos pensar con una ideología ingenieril del control numérico ya que este conecta perfectamente con la tendencia de reducir al mínimo el tiempo de fabricación en los procesos de manufactura, las nNuevas y poderosas formas de tecnología computarizada están sentando las bases para cambios de largo alcance y sin precedentes en el lugar de trabajo.

Al finalizar la actividad deberán elaborar una presentación ejecutiva de su proyecto, misma que presentarán en plenaria ante el grupo, en la cual deberán presentar y defender con argumentos claros y debidamente sustentados sus hallazgos y propuestas de mejora planteadas, con la finalidad de realizar una autoevaluación, coevaluación.

10. Evaluación por competencias (específicas y genéricas de la asignatura).

Asistencia a clases: 10%.

Investigación documental:10%.

Realización de prácticas 20%.

Examen escrito: 30%.

Solución de casos prácticos:30%.

11. Fuentes de información (actualizadas considerando los lineamientos de la APA*).

Groover, Mikel P. Automation Production System and Computer Integrated Manufacturing. Ed. Prentice Hall.(1980) Mize, H.P. Study Guide for System Integration. Ed. Industrial Engineering Institute. Baven mark “CAD/CAM a good first step. Rafael Ferre Masip. Fabricación asistida por computadora. Edit. Alfa Omega/Marcombo. Manual de Festo Neumatic. Manual de Master/Cam. Manual de Torno EMCO 155 Manual de Fresadora EMCO 105

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