Maestría en Manufactura Integrada por Computadora

“Sistemas de Manufactura Flexibles”

Tipos de Layouts en las Celdas de Manufactura

Ventajas / Desventajas

Presentan:

Andreas Obed Llanes Cornejo

Eri Samuel Murcia Peraza

Sergio Miguel García Pérez

Un Sistema de Manufactura Flexible (SMF) es una celda de máquinas de

Tecnología de Grupos (GT) que consiste de un grupo de estaciones de

procesamiento (usualmente herramientas de CNC), interconectadas por

un sistema de manejo de materiales y almacenamiento; controlado por

un sistema de computo distribuido.

El término Flexible viene de la capacidad de procesar diferentes estilos

de partes simultáneamente en varias estaciones de trabajo y la mezcla

de estilos de parte y cantidades de producción deben ajustarse en

respuesta a la demanda cambiante.

Definición - Sistemas de Manufactura Flexibles

La Celda de Manufactura Flexible

(FMC), consiste de dos o tres

estaciones de procesamiento

(típicamente centros de maquinado

CNC) más un sistema de manejo de

materiales. El sistema de manejo de

partes está conectado a la estación

de carga y descarga.

Definición – Celda de Manufactura Flexible

Figura 1. Ejemplo de FMC

La mayoría de las configuraciones de un FMS actualmente se pueden

agrupar en:

(1) Layout de tipo en línea

(2) Layout de lazo

(3) Layout de escalera

(4) Layout de campo abierto

(5) Celda centrada en un robot

Configuraciones de Layout de un SMF

Figura 2. Ejemplo de FMS

Las máquinas y el sistema de manejo de materiales están arreglados en

una línea recta. Las partes se mueven de una estación de trabajo a la

otra en una secuencia bien definida, con trabajo siempre moviéndose en

una dirección sin flujo de regreso.

Manejo de materiales: Sistema de transferencia en línea; Sistema de

banda transportadora; Sistema de vehículo guiado por vías.

Layout de tipo en línea

Figura 3. Layout de tipo línea

Las estaciones de trabajo están organizadas en una lazo que es servido

por un sistema de manejo de partes en la misma forma de trayectoria

cerrada. Las partes normalmente fluyen en una dirección alrededor del

lazo con la capacidad de detenerse y ser transferidos a cualquier

estación.

Manejo de materiales: Sistema de banda transportadora; Carros

arrastrados en planta.

Layout de lazo

Figura 4. Layout de lazo

Consiste de un lazo con anillos entre secciones recatas del lazo, entre

los cuales la estación de trabajo está localizada. Los anillos incrementan

los posibles caminos de ir de una máquina a la próxima y no requerir

sistemas secundarios. Esto reduce la distancia promedio de viaje entre

estaciones y minimiza el congestionamiento del sistema de manejo de

materiales.

Manejo de materiales: Sistema de banda transportadora; Sistema de

vehículos guiados automáticamente; Sistema de vehículos guiados por

vías.

Layout de escalera

Figura 5. Layout de escalera

Consiste de múltiples lazos y escaleras; pueden incluir caminos laterales.

Este tipo de layout es normalmente apropiado para procesar grandes

cantidades de familias de partes. El número de máquinas diferentes

puede ser una limitante y las partes son ruteadas a diferentes estaciones

de trabajo dependiendo de cual está disponible primero.

Manejo de materiales: Sistemas de vehículos guiados automáticamente;

Carros arrastrados en planta.

Layout de campo abierto

Figura 6. Layout de campo abierto

Usa uno o más robots industriales como sistema de manejo de material.

Estos robots pueden estar equipados con efectores finales que permiten

un mejor manejo de partes.

Manejo de materiales: Robots industriales.

Layout centrado en Robot

Figura 7. Layout centrado en Robot

Layout Ventajas Desventajas

En línea • Minoración del costo de manejo de materiales

• Mayor coordinación del proceso productivo

• Mejoras al evitarse demoras entre operaciones

• Menores inventarios en proceso

• Flujo lógico

• No precisa operarios especializados

• Se descompone una máquina y se rompe el flujo

• Un cambio en el producto es costoso operativamente

• Mayores inversiones en maquinaria

• Los cuellos de botella restringen el ciclo

Proceso • Menores inversiones (no se duplica equipo)

• Mayor flexibilidad en las áreas

• Las fallas de un equipo no interrumpen el flujo

• Supervisión especializada

• Flexibilidad en cambios al producto

• El manejo de materiales es más caro

• Planificación de la producción y sistemas de control más

complejos

• Tiempos de producción mayores

• Precisa operarios especializados

Células • Se adapta la producción a las demandas

• Permite aplicar just in time

• Elimina existencias innecesarias

• Impide aislamiento entre operarios

• Se reducen colas de la producción intermitente

• Supervisión general

• Mayor especialización de operarios

Proyecto • Mínimo movimiento de materiales

• Alta flexibilidad

• Centros de producción independientes

• Gran movimiento de equipos y personal

• Duplicación de equipos

• Supervisión general

• Se emplea solo en casos de escalas grandes o casos

necesarios

Referencias

Mikell P. Groover. (1997). Fundamentos de Manufactura Moderna.

México: Pearson Prentice Hall.

H.S. Bawa. (2004). Procesos de Manufactura. México: McGraw Hill.