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PROCESOS DE MANUFACTURA UNIDAD Nº 1. LA EMPRESA DE MANUFACTURA
Libro: Procesos de Manufactura
Autor: John Schey
Ing. Agnis Zambrano, MSc
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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.
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
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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.
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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 maquina herramienta.
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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.
Después que se proyectan y desarrollan, se identifican
productos nuevos.
Se evalúa la competencia existente y potencialmente
emergente.
El proceso de realización del producto incluye un
número de actividades interconectadas (Desarrollo de
Especificaciones).
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DESARROLLO DE ESPECIFICACIONES
BASE DE
DATOS
COMÚN
1
5
4
3
2
8
9
10
6
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Cliente
Planeación del
proceso
Preparación de la
producción
Diseño del
producto
Diseño
conceptual
Embarque
Manufactura de
partes
Investigación y desarrollo
del proceso
Control de la
producción
Servicio al
cliente
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DESARROLLO DE ESPECIFICACIONES
-Concepto del producto: ¿Que es? ¿Dónde se aplica? -Pronóstico del mercado: Aceptación. -Investigación del mercado: Estudiar la competencia.
NECESIDAD
-Desarrollo de especificaciones: Forma, tamaño, peso. -Diseño industrial (mecánico, eléctrico): Características técnicas. -Prototipos: Producto de prueba sin acabar.
CLIENTE DISEÑO
CONCEPTUAL
(BOCETO)
DISEÑO
DEL
PRODUCTO
(DEFINITIVO)
-Dibujos de ensamble. -Dibujos de partes. -Decisiones hacer/comprar. -Lista de materiales.
PREPARACIÓN
DEL
PRODUCTO
1 4 3 2
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DESARROLLO DE ESPECIFICACIONES
-Elección del proceso. -Optimización y modelado: Mejoras. -Consideraciones ambientales: Proceso no contaminante.
-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.
-Manufactura de partes: Componentes del producto. -Acciones correctivas: Se revisa lo que sale mal. -Almacenamiento: Materiales, partes, herramientas. -Ensamble
PLANEACIÓN
DEL
PROCESO
INVESTIGACIÓN
Y DESARROLLO
DEL
PROCESO
PROCESAMIENTO
-Rutas. -Programación. -Monitoreo de la máquina: Medir presión, temperatura, velocidad. -Inventario: Materiales. -Compras. -Recepción. -Mantenimiento. -Asegurar calidad.
CONTROL
DE
PRODUCCIÓN
5 8 7 6
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DESARROLLO DE ESPECIFICACIONES
-Inventario. -Facturas. -Contabilidad.
EMBARQUE
SERVICIO
AL
CLIENTE
RECICLADO
DESECHO
9 10
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TIPOS DE MANUFACTURA
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.
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.
Manufactura Simultanea o concurrente
Manufactura Secuencial
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TIPOS DE MANUFACTURA
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.
Manufactura Integrada por Computadora
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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
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TIPOS DE CONTROL
Todas las actividades las realiza uno o varios operadores
en base a sus conocimientos y mediante la observación
del proceso.
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.
Control de Lazo Abierto
Control Manual
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TIPOS DE CONTROL
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.
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.
Control Adaptativo
Control de Lazo Cerrado
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TIPOS DE CONTROL
Se utilizan las computadoras para dotar al control de
inteligencia. Es capaz de algún razonamiento con sistemas
de programación expertos.
Inteligencia Artificial
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.
Control Numérico
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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.
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
ei - ef
% Reducción=
ei
Donde: ei: Espesor Inicial
ef: Espesor Final
x 100