AUTOMATIZACION PPT 1 PRIMER SEMESTRE 2009

Automatización ¿Qué es automatización? Ejecución automática de tareas industriales, administrativas o científicas haciendo más ágil y efectivo el trabajo y ayudando al ser humano. Sistema de producción en el que se usan máquinas en lugar de mano de obra. Realización de una combinación específica de acciones por una máquina, sin la ayuda de personas.

Automatización ¿Qué es automatización? La automatización es un sistema donde se trasfieren tareas de producción, realizadas habitualmente por operadores humanos a un conjunto de elementos tecnológicos. Un sistema automatizado consta de dos partes principales: Parte de Mando   Parte Operativa

Automatización La Parte Operativa es la parte que actúa directamente sobre la máquina. Son los elementos que hacen que la máquina se mueva y realice la operación deseada. Los elementos que forman la parte operativa son los accionadores de las máquinas como motores, cilindros, compresores, etc.

Automatización La Parte de Mando suele ser un autómata programable (tecnología programada), aunque hasta hace bien poco se utilizaban relés electromagnéticos, tarjetas electrónicas o módulos lógicos neumáticos (tecnología cableada) . En un sistema de fabricación automatizado el autómata programable esta en el centro del sistema. Este debe ser capaz de comunicarse con todos los constituyentes de sistema automatizado.

Automatización Objetivos de la automatización Mejorar la productividad de la empresa, reduciendo los costes de la producción y mejorando la calidad de la misma. Mejorar las condiciones de trabajo del personal, suprimiendo los trabajos penosos e incrementando la seguridad. Realizar las operaciones imposibles de controlar intelectual o manualmente. Mejorar la disponibilidad de los productos, pudiendo proveer las cantidades necesarias en el momento preciso. Simplificar el mantenimiento de forma que el operario no requiera grandes conocimientos para la manipulación del proceso productivo. Integrar la gestión y producción.

Tecnologías Emergentes  Sistemas MRP y MRPII  Justo a Tiempo  Tecnología de los Procesos  Diseño asistido por computadora (CAD)  Manufactura integrada por computador (CIM) Definición : Tecnologías emergentes, son las técnicas modernas para manejar mas eficientemente el binomio operaciones – logistica, y han tenido una evolución en el tiempo en forma directa al avance de tecnologías de la información

Evolución de las Tecnologías Productividad Clase mundial CIM JIT TQC MRP II Clase A MRP II MRP EOQ Años 1950 1960 1970 1980 1990 2000 Las tecnologías han evolucionado de forma que integran las otras actividades de la organización en tiempo real

Evolución de las Tecnologías De la EOQ(cantidad económica de pedido) se evolucionó al MRP (planeamiento de requerimiento de materiales), al MRP II (Planeamiento de los recursos de manufactura), al MRP II-clase A o clase mundial, al JIT (justo a tiempo) que debe acompañarse con el control de calidad total; para terminar con el CIM (manufactura integrada por computador)

Evolución de las Tecnologías Objetivos de las Tecnologías emergentes: Reducir los ciclos de introducción de nuevos productos -Mayor rotación de inventarios -Mejoramiento de la calidad -Operaciones mas flexibles -Mejor servicio al cliente -Eliminación de mermas -Mejor manejo administrativo

Tecnologías Internet Tecnología de diseño Diseño asistido por computador (CAD) Estándar para el intercambio de datos de producto (STEP) Fabricación asistida por computador (CAM) La tecnología de la realidad virtual

Tecnologías Tecnología de producción Control numérico Control de procesos Sistemas de visión Robots Sistemas automatizados de recuperación y almacenaje (ASRS) Vehículos guiados automáticamente (AGV) Sistema de fabricación flexible (FMS) Fabricación integrada informáticamente (CIM)

Tecnologías Tecnología en el sector servicios Tecnología de la información en operaciones Proceso de transacción Sistema de información para la gestión (MIS) Inteligencia artificial Planificación de recursos empresariales (ERP) Cuestiones de tecnología en ERP Ventajas y desventajas de los sistemas ERP ERP en el sector servicios

Tecnología de diseño Diseño asistido por computador (CAD) Se refiere al uso de los computadores para el diseño de los productos de forma interactiva, así como la preparación de documentación técnica. Desarrollos: Diseño para fabricación y montaje (DFMA): permite examinar la integración de los diseños antes de que el producto sea fabricado. Modelado de objetos en 3-D: permite el desarrollo de pequeños prototipos del producto. Since we are not, at the moment, able to provide slides enabling you to demonstrate this technology (although there are demo slides available from various vendors), it may be best to concentrate on the consequences of its use. Points you might wish to make include: - CAD promotes consistency - allows testing and evaluation prior to production - enables sharing of data and tasks across distances - enables reduction in cost by use of “common” elements - forms the basis for integration of the overall manufacturing process

Tecnología de diseño Estándar para el intercambio de datos de producto (STEP) Estándar para el intercambio de datos de CAD. Incluye datos de CAD en 3-D. Mejora la colaboración utilizando el talento dondequiera que se encuentre en el mundo y reduciendo el tiempo para sacar el diseño, así como el coste de desarrollo. Again, discussion may best be concentrated on the impact of STEP. Points you may wish to make include: - STEP enables exchange of data across systems, and across continents - STEP helps enable the collaboration necessary for virtual organizations - STEP enables a company to improve quality and timeliness, as well as balance design capacity more efficiently

Tecnología de diseño Fabricación asistida por computador (CAM) Se refiere a la utilización de programas especializados de computador para dirigir y controlar los equipos de fabricación. Discuss the advantages of CAM. Some points you may wish to include: - CAM improves consistency (enabling quality to be improved) - CAM changes the skill requirements of production workers - CAM enables greater flexibility and more options

Tecnología de diseño Beneficios del CAD y CAM Calidad del producto. Tiempo de diseño más corto. Reducción de costes de producción. Disponibilidad de bases de datos. Nuevo campo de posibilidades. Reduce la necesidad de piezas “similares”. This slide can be used to summarize your discussion of the benefits of CAD and CAM

Tecnología de diseño Realidad virtual Permite la creación de un “modelo virtual”. Ayuda a examinar la integración del diseño. Permite al usuario “probar el producto” antes de fabricarlo (también permite al cliente probar el producto antes de comprarlo). Virtual reality should be discussed not only for its role in the design process, but also for its potential to insert the customer into the design process.at a relatively early stage.

Tecnología de producción Maquinaria de control numérico: Control numérico. Control numérico por computador. Control numérico directo. Control de procesos. Sistemas de visión. Robots. Sistemas automatizados de recuperación y almacenamiento. Vehículos guiados automáticamente. Sistema de fabricación flexible. Fabricación integrada informáticamente. This slide enables you to introduce the subject of production technology. It is probably most helpful if students understand the benefits and limitations of the individual elements and the relationships between them.

Tecnología de producción Control numérico Control numérico: la maquinaria se puede controlar electrónicamente. Maquinaria controlada numéricamente por computador: la maquinaria tiene su propio microprocesador y memoria. Control numérico directo: conectado a un computador central. The best you will probably be able to do at this time is to describe the benefits and limitations of this technology. One example of computer controlled technology with which students may be familiar is the modern camera where focus, shutter speed, and lens opening are set automatically, and film is advanced after the exposure.

Tecnología de producción Control de procesos: operación Los sensores (normalmente dispositivos análógicos) de recogida de datos. Los dispositivos analógicos leen datos según bases cíclicas una vez por minuto o, a veces, una vez por segundo. Las medidas se traducen en señales digitales que se transmiten a un computador digital. Los programas de computador leen el fichero (el dato digital) y analizan los datos. El resultado obtenido puede adoptar numerosas formas: mensajes en consolas de ordenador o impresoras, señales a motores para cambiar la posición de ajuste de una válvula, luces de aviso o sirenas, gráficos de control de procesos, etc. You may be able to introduce some common examples of process control technology. Certainly the automobile engine provides a good example. Students may also wish to consider how much of the brewing and bottling of alcoholic beverages uses automated process control technology.

Tecnología de producción Sistemas de visión Combinan cámaras de vídeo y tecnología de computador. Se utilizan con frecuencia en tareas de inspección. Los sistemas de visión son muy precisos y tienen un coste módico. You might discuss the range of vision system technology available today where the least sophisticated simply detects the absence or presence of an object; while the most sophisticated recognizes shape and color from a variety of perspective view points.

Tecnología de producción Robots Máquinas que tienen la capacidad de sujetar, trasladar y “agarrar” objetos. Realizan tareas que son monótonas o peligrosas. Utilizadas cuando se necesitan velocidad, precisión, o fuerza. This slide introduces the topic of robots. Again, you might make a point of discussing the wide range of sophistication and capability of these devices.

Robot grande articulado Tipos de robots Robot grande articulado Esférico (polar) Cartesiano (rectilíneo) Articulado (angular, plegable, antropomórfico) Cilíndrico

Tecnología de producción Sistemas automatizados de recuperación y almacenamiento (ASRS) Realizan la colocación y la retirada de componentes y productos, en y desde las zonas designadas en el almacén. You might make the point here that while parts storage and retrieval is not particularly glamorous, it does play a large role in the overall production system.

Tecnología de producción Vehículos guiados automáticamente (AGV) Manejo automatizado de material. Se utilizan para mover componentes y equipos en las empresas de fabricación. Se pueden utilizar para trasladar correspondencia y suministrar comidas en instalaciones de servicio. © 1984-1994 T/Maker Co. You might make a point of the wide range of use of these vehicles - from hospitals, to factories, to warehouses, to nursing homes.

CIM (Computer integrated manufaturing) El CIM es la versión automatizada del proceso de manufactura, en el que las tres funciones principales de dicho proceso- diseño de productos y proceso, planeación y control, y el proceso de manufactura en si- son reemplazados por tecnologías automatizadas. CIM = Manufactura integrada por computador, es la tecnología que no solo abarca el área de operaciones y producción, sino que se interrelaciona directamente con el funcionamiento de todas las áreas de la empresa. El CIM lleva el concepto de “fabrica del futuro”, que utilizará computadores para diseñar productos, controlar las maquinas, manejar los materiales y controlar el proceso de producción de manera integrada.

MANUFACTURA INTEGRADA POR COMPUTADOR (CIM) Sistema complejo, de múltiples capas, diseñado con el propósito de minimizar los gastos y crear riqueza en todos los aspectos. Tiene que ver con proporcionar asistencia computarizada, automatizar, controlar y elevar el nivel de integración en todos los niveles de la manufactura. Se define como: "la integración de las computadoras digitales en todos los aspectos del proceso de manufactura”.

MANUFACTURA INTEGRADA POR COMPUTADOR (CIM) Existe una jerarquía de control en los ambientes manufactureros, en la cual hay 5 niveles principales que se detallan a continuación: Control de máquinas (PLCs) (Nivel de equipo) Control de estaciones (Nivel de estaciones de trabajo) Control de celdas (Nivel de celdas) Computador de área (Nivel de áreas) Computador de planta (Nivel de planta)

Nivel de controlador de planta Es el más alto nivel de la jerarquía de control, es representado por la(s) computadora(s) central(es) (mainframes) de la planta que realiza las funciones corporativas como: administración de recursos y planeación general de la planta.

Nivel de controlador de área Es representado por las computadoras (minicomputadoras) de control de las operaciones de la producción. Es responsable de la coordinación y programación de las actividades de las celdas de manufactura, así como de la entrada y salida de material.

Nivel de controlador de celda La función de este nivel implica la programación de las órdenes de manufactura y coordinación de todas las actividades dentro de una celda integrada de manufactura. Es representado por las computadoras (minicomputadoras, PC´s y/o estaciones de trabajo). En general, realiza la secuencia y control de los controladores de equipo.

Nivel de controlador de procesos o nivel de controlador de estación de trabajo Incluye los controladores de equipo, los cuales permiten automatizar el funcionamiento de las máquinas. Entre estos se encuentran los controladores de robots (RC´s), controles lógicos programables (PLC´s), CNC´s, y microcomputadores, los cuales habilitan a las máquinas a comunicarse con los demás (incluso en el mismo nivel) niveles jerárquicos

Nivel de equipo Está representado por los dispositivos que ejecutan los comandos de control del nivel próximo superior. Estos dispositivos son los actuadores, relevadores, manejadores, switches y válvulas que se encuentra directamente sobre el equipo de producción. De una manera más general se considera a la maquinaria y equipo de producción como representativos de este nivel.

NIVELES DE AUTOMATIZACIÓN DE CIM

MANUFACTURA FLEXIBLE Sistema de Manufactura Flexible. Es un sistema integrado por máquinas -herramientas enlazadas mediante un sistema de manejo de materiales automatizado operados automáticamente con tecnología convencional o al menos por un CNC (control numérico por computador). Un FMS consta de varias máquinas-herramientas controladas numéricamente por computador donde cada una de ellas es capaz de realizar muchas operaciones debido a la versatilidad de las máquinas-herramientas y a la capacidad de intercambiar herramientas de corte con rapidez (en segundos),

MANUFACTURA FLEXIBLE Estos sistemas son relativamente flexibles respecto al número de tipos de piezas que pueden producir de manera simultánea y en lotes de tamaño reducido (a veces unitario). Estos sistemas pueden ser casi tan flexibles y de mayor complejidad que un taller de trabajo y al mismo tiempo tener la capacidad de alcanzar la eficacia de una línea de ensamble bien balanceada.

Tecnología de producción Sistema de fabricación flexible (FMS) Utiliza tanto máquinas automatizadas como dispositivos de manejo de material. Normalmente conectado a un computador central. También denominado célula de trabajo automatizada. Herramienta automatizada (cambio) Máquina 1 Robot o AGV Computador Herramienta automatizada (cambio) Máquina 2

Tecnología de producción FMS: Ventajas y desventajas Mayor velocidad, bajo coste en los traslados. Menores costes directos de mano de obra. Inventario reducido. Calidad constante, e incluso de mejor calidad. Desventajas: Capacidad limitada para adaptarse a los cambios en los productos o mix de productos. Necesita de una importante preplanificación y un importante desembolso de capital. Problemas tecnológicos de posicionamiento exacto de los componentes y tiempo preciso. Necesidad de herramientas y de instalación.

El impacto de la tecnología en el sector servicios Ejemplo Servicios financieros Educación Administración e instalaciones Comidas y restaurantes Comunicaciones Hoteles Tarjetas de débito, transferencias de fondos, cajeros automáticos. Presentaciones multimedia, tablero electrónico, catálogos de biblioteca, Internet. Camiones automáticos de basura, escáner de correo óptico, sistema de defensa aeronáutica por radar. Escáner de chequeo óptico, pedidos inalámbricos del camarero a la cocina, robot para carnicería. Publicidad electrónica, televisión interactiva, buzón de voz, agendas electrónicas, teléfonos celulares. Sistemas de entrada y salida electrónicos, sistemas de apertura/cierre electrónicos.

Impacto de la tecnología en el sector servicios Ejemplo Puntos de venta electrónicos, comunicación electrónica entre la tienda y el proveedor, datos en códigos de barras, sistemas de seguridad automáticos. Cabinas de peaje automáticas, sistemas de navegación dirigidos por satélites. Escáners MRI, ecografías, sistemas de monitorización del paciente, sistemas de información médica on-line. Viajes sin billete, programación por computador, Internet. Venta al por mayor/menor Transporte Salud Líneas aéreas

DSS, MIS y el proceso de transacción en OM Fabricación, distribución y planificación de adquisición DSS Control de fabricación Control de distribución Control de adquisición MIS Información del taller Proceso de los pedidos de trabajo Materias primas Almacén de recepción Sistemas de procesamiento de transacciones Calidad Cumplimetar hoja de pedido Adquisición

MIS y el proceso de transacción en OM Fabricación y gestión de material MIS Control de fabricación Control de material Sistema de procesamiento de transacciones Calidad Adquisición Informacióndel taller Pedidos del taller de trabajo Almacén de recepción Inventario

Sistemas expertos Toman decisiones de forma más rápida de lo que podría solucionar un experto. Consiguen los beneficios de tener un experto a su disposición sin tener al experto presente. Igualan y superan, por lo menos en constancia, a un experto humano. Libera al experto humano para que pueda realizar otro trabajo. Puede ser divulgado a gran cantidad de inexpertos para su formación. This is a topic for which one should also discuss the ethical issues. For example, once we have the expert system, of what value are the experts?

Cómo funciona un sistema experto de programación Director de operaciones Asesoramiento, explicaciones de posibles proyectos Petición de proyectos Base de información: reglas generales para clasificar, obtenidas de expertos Base de datos: hechos específicos que describen el estado de las operaciones Motor de inferencia: determina las reglas que se deben utilizar y en qué secuencia para responder a una petición Información desde el taller de la fábrica It is probably helpful to walk student through this slide. Modelos Experto en planificación Proceso Heurística

Conseguir ventaja competitiva gracias a la tecnología Tener una visión estratégica. Planificación a largo plazo. Tener una una cadena de productos enfocada y conocer su producto y a su cliente. Enlazar la fuerte capacidad técnica interna con su estrategia. Construir organizaciones de aprendizaje que puedan de forma efectiva llevar a cabo los cambios necesarios para un uso constructivo de la tecnología. It is important to point out that technology is not a panacea in and of itself.

Planificación de recursos empresariales (ERP) Sistemas de paquetes de software de negocios que permiten a las compañías: Integrar y automatizar la mayoría de sus procesos de negocio. Compartir datos comunes y prácticas en toda la empresa. Producir y acceder a información en un entorno de tiempo real.

Ejemplo de un sistema ERP Contabilidady finanzas ERP Centralizada Base de datos, software y servidores Dirección de material y producción Envío Recursos humanos

Ventajas de los sistemas ERP Consigue la integración de la cadena de suministro, el proceso de producción y el administrativo. Crea un sistema de bases de datos común. Puede incorporar procesos mejorados y rediseñados: “los mejores procesos”. Aumenta la comunicación y la colaboración mundial. Ayuda a integrar múltiples sitios y unidades de negocios. El núcleo del paquete de software se codifica en el acto. Puede proporcionar una ventaja estratégica sobre los competidores.

Desventajas de los sistemas ERP Es muy caro de adquirir e incluso más costoso de personalizar. Su implantación requiere grandes cambios en la compañía y en sus procesos. Es tan complejo que muchas compañías no pueden acomodarse al mismo. Implica un proceso continuo de implementación, que puede no completarse nunca. Existen pocos expertos en ERP, lo que hace de las dotaciones de personal un problema añadido.

Informatización de los sistemas Actualmente, se confía en la implantación de aplicaciones ERP Visión unificada de los negocios común a todos los departamentos y funciones de la empresa Almacenamiento común e integrado de la información de gestión de todas las funciones de la actividad empresarial Interfaz común de usuario

Informatización de los sistemas ERP SAP Baan J.D. Edwards Oracle PeolpeSoft Meta4 Ross System Navision

Informatización de los sistemas

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