 Ballena Moncada, Jose Carlos  Castillo Chavarry, Héctor Oscar  Urbina Chávez, Luis David

SISTEMAS DE MANUFACTURA RECONFIGURABLE

INTRODUCCION Los sistemas de manufactura reconfigurable se basan en dos tipos de medidas: El volumen de producción La Variedad de piezas a fabricar. FUENTE: Schey, John A. “PROCESOS DE MANUFACTURA” Mc Graw Hill, Interamericana Editores S.A. de C.V.

Objetivos PRINCIPALES FLEXIBILIDAD PRODUCTIVIDAD REPITITIVIDAD COSTOS FUENTE: Schey, John A. “PROCESOS DE MANUFACTURA” Mc Graw Hill, Interamericana Editores S.A. de C.V.

Los más importantes o más manejados en este proceso son: Línea Transfer Línea Transfer Flexible Sistema Flexible de Manufactura (FMS) Celda Flexible de Manufactura (FMC) Maquinas CNC Unitarias Maquina Convencionales

LINEAS TRANSFER

Las Líneas Transfer o de transferencia son sistemas rígidos de fabricación que está formado por un conjunto de máquinas especiales, formando una línea de fabricación con varias estaciones de trabajo. Las líneas transfer se emplean para producir altas cantidades de piezas que requieren múltiples operaciones en su proceso. Salvatierra, D. R. (2011). Sistemas de Manufactura Reconfigurable. Pág Trujillo.

Se requiere un gran número de herramientas, de dispositivos de sujeción y de transferencia de la pieza de producción. Operaciones típicas de fresadora, tales como barrenado, fresado y similares operaciones hechas por cortadores rotatorios, son las comunes en piezas hechas en líneas transfer. Salvatierra, D. R. (2011). Sistemas de Manufactura Reconfigurable. Pág Trujillo.

Condiciones necesarias para invertir en una LINEA TRANSFER Existe una alta demanda del producto El diseño del producto es estable La vida del producto es larga Operaciones múltiples para manufacturar el producto Castillo, T. G. (05 de Julio de 2011). Documento Google. Obtenido de

Fundamentos de LINEAS TRANSFER Castillo, T. G. (05 de Julio de 2011). Documento Google. Obtenido de

Beneficios de las LINEAS TRANSFER Bajo contenido de mano de obra Bajo costo del producto Alta velocidad de producción ↓Tiempo entrega de producción y trabajo Salvatierra, D. R. (2011). Sistemas de Manufactura Reconfigurable. Pág Trujillo.

Limitaciones de las LINEAS TRANSFER Una línea transfer se diseña para una sola parte e involucra un diseño especial, mucha automatización y cuando se termina la demanda de esa parte, es casi imposible que se pueda reacondicionar para otro uso. Es muy común su empleo en la industria de partes automotrices. Castillo, T. G. (05 de Julio de 2011). Documento Google. Obtenido de

LINEAS TRANSFER FLEXIBLE

Las Líneas de Transferencia Flexibles son sistemas que incluyen algunas estaciones flexibles además de máquinas especiales, formando una línea de fabricación de menor rigidez que la Transfer. Salvatierra, D. R. (2011). Sistemas de Manufactura Reconfigurable. Pág Trujillo.

Cada estación de trabajo realiza una determinada operación específica, pero en la estación Flexible es posible de cambiar el proceso de fabricación rápidamente sin que le afecte mucho a la línea. Salvatierra, D. R. (2011). Sistemas de Manufactura Reconfigurable. Pág Trujillo.

Se utilizan para grandes volúmenes de piezas diferentes, pero con alto grado de similitud. Típicamente integran operaciones secuenciales unidas por un control y sistema de transporte comunes. Salvatierra, D. R. (2011). Sistemas de Manufactura Reconfigurable. Pág Trujillo.

SISTEMA DE FABRICACIÓN FLEXIBLE Un Sistema de fabricación flexible o FMS es un grupo de estaciones de trabajo interconectadas por medio de un sistema de transporte de materiales automatizado. El sistema de transporte, así como otros sistema de almacenamiento que pueden utilizarse deben ser automáticos. Todo el conjunto se controla por ordenador.  Introducir una nueva tecnología de fabricación (sistemas de transporte, máquinas automáticas, sistemas de amarre estandarizados y automáticos, …).  Un cambio de filosofía de producción que busca la posibilidad de fabricar de forma automática series más cortas que con máquinas transfer o instalaciones de producción dedicadas a la fabricación de una pieza determinada. Definición Así, los sistemas de fabricación flexible suponen:

Los sistemas de fabricación flexible tratan de cubrir el hueco entre la producción de series unitarias o de pocas piezas diferentes y la producción masiva de piezas iguales. CAMPO DE APLICACIÓN DE LOS FMS: Volumen de producción Variedad de las piezas

VENTAJAS Optimizan la fabricación por lotes. Se optimiza el empleo de sistemas de amarre de piezas, herramientas, tiempos de puesta a punto,... Se reduce el material en curso → Solo se fabrica lo necesario. Mejora la gestión de la producción. DESVENTAJAS Alto coste inicial en equipos, sistemas de transporte, software,… Restructuración completa de la producción por familias de piezas.

 Se trata de una pieza hipotética (no tiene por que existir en la realidad) que contiene todas las características de todas las piezas incluidas dentro de una familia.  La FMS se debe diseñar para que sea capaz de fabricar la pieza compuesta de forma óptima. De esta forma, se garantiza que la FMS es capaz de fabricar todas las piezas de esa familia. FAMILIA DE PIEZAS Y PIEZA COMPUESTA  Una familia de piezas se compone de piezas diferentes entre si, pero que comparten atributos y especificaciones en común.  Dependiendo de los atributos que compartan, las familias de piezas pueden ser mecanizadas en la misma FMS.  Algunos ejemplos de estos atributos pueden ser: material de pieza, tamaño, forma, tolerancias, rugosidades,… FAMILIA DE PIEZAS: PIEZA COMPUESTA Organización de conjuntos de familias de piezas para diferentes modelos de automóviles (Fte. Ford Motor Co.)

 Es necesario disponer de un software que gestione todas las ELEMENTOS PRESENTES EN UN SISTEMA DE FABRICACIÓN FLEXIBLE ELEMENTOS PRIMARIOS:  Máquinas CNC de cualquier tipo: centros de torneado, mecanizado, rectificadoras, electroerosión, …  Elementos para operaciones auxiliares: lavadoras de lubricantes, hornos para tratamientos, sistemas de medición automáticos,…  Estaciones de pintura, cromado, recubrimiento,…  Estaciones de montaje de piezas, soldadura, atornillado, remachado,… ELEMENTOS SECUNDARIOS  Zonas de carga y descarga de piezas y herramientas.  Sistemas de transporte entre estaciones, robots para pick & place de piezas, sistemas de transporte basados en pallets,… SOFTWARE

Es necesario realizar una serie de tareas de preparación previas a la implantación de la FMS. OTROS ASPECTOS RELACIONADOS CON LOS FMS CODIFICACIÓN: Su Objetivo es reducir stocks al mínimo necesario. Los FMS implican un cambio de filosofía de producción. JUST IN TIME Los FMS ayudan a implementar la filosofía “Just-in- Time”, que significa fabricar solo lo estrictamente necesario, cuando es necesario y solamente en las cantidades imprescindibles. Es necesario clasificar y codificar cada una de las piezas de la familia para que se puede utilizar el programa adecuado en la máquina adecuada. Ello obliga a organizar todas las piezas en familias, codificar cada pieza de la familia para asignar una serie de ordenes de fabricación (programas de CNC, máquinas específicas, etc.).

El conjunto de máquinas en una celda se complementa para efectuar una actividad básicamente relacionada, como mecanizado, taladrado, terminación superficial o inspección de una pieza. FMC Es un centro simple o un pequeño conjunto de máquinas que unidas producen una parte, subensamble o producto. Una de las distinciones entre una celda y un sistema es la falta de grandes manipuladores de material (como AGVs) entre las máquinas de una celda. Las máquinas en una celda están usualmente ubicadas de manera circular, muchas veces con un robot en el centro, el cual mueve las partes de máquina en máquina.

FMS dedicado FMS de orden aleatorio Clasificación de FMS 1. Número de máquinas Celda de máquina sencilla (SMC -> 1) Celda de manufactura flexible (FMC -> 4) Sistema de manufactura flexible (FMS -> 4…) 2. Nivel de flexibilidad (FMC, FMS)

Celda de una sóla máquina (SMC). Consiste en una máquina de CN combinada con un sistema de almacenamiento de partes para operaciones sin atender. CLASIFICACION EN BASE AL NUMERO DE MAQUINAS Celda de manufactura Flexible (FMC). Consiste de dos o tres estaciones de trabajo además de una parte de sistema de manejo. Sistema de manufactura flexible. Tiene cuatro o más estaciones de proceso conectadas mecánicamente por un mismo sistema de manejo y electrónicamente por sistema computacional distribuido.

Es más apropiado cuando la familia es muy grande y hay variaciones substanciales en las configuraciones de partes. Habrá nuevos diseños de partes introducidos al sistema y cambios ingenieriles en las partes cuando se producen y la programación de la producción está sujete a cambios diarios. CLASIFICACION EN BASE AL NIVEL DE FLEXIBILIDAD Diseñado para producir una variedad limitada de estilos de partes y la cantidad de piezas. También se le denomina sistema de manufactura especial o transferencia de línea flexible. 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

La carga y descarga se puede llevar a cabo manualmente, con procesos automatizados o una combinación de ambas. Seguridad. OTRAS ESTACIONES DE PROCESO. FMS se aplica a otras operaciones además del maquinado por ejemplo la fabricación de hojas de metal, que consiste en punching, shearing, bending, etc. Utilizan máquina de control numérico. Se emplean para partes rotacionales y no rotacionales. ESTACIONES CARGA/DESCARGA. ESTACIONES DE MAQUINADO. Algunos FMS son diseñados 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 inspección puede ser incorporada al FMS, así como limpieza de piezas, arreglo de tarimas, sistemas centrales de refrigeración, etc. ENSAMBLADO ESTACIONES DE TRABAJO

Las Maquinas CNC Unitarias Las Maquinas CNC pueden trabajar en forma unitaria para fabricar variedad de piezas pero en lotes pequeños de producción. FUENTE: Schey, John A. “PROCESOS DE MANUFACTURA” Mc Graw Hill, Interamericana Editores S.A. de C.V.

Las Maquinas Convencionales Las maquinas convencionales solo pueden hacer una variedad limitada de piezas el lotes muy pequeños o unitarios FUENTE: Schey, John A. “PROCESOS DE MANUFACTURA” Mc Graw Hill, Interamericana Editores S.A. de C.V.

c0nclusion En conclusión estos tipos de régimen y sistemas son necesarios para la utilización y fabricación de nuestra producción, con ellos podemos obtener más cantidades de producción en menor tiempo, mayor rendimiento y comercialización de nuestra venta de producción en el mercado. Tiene que ser observable que tipo de sistema es más adecuado a conveniencia según los objetivos en producción y el cumplimiento de plazos, asi como la flexibilidad para los pedidos y entregas. Sin ayuda de estos sistemas no será posible la mejora y el mayor rendimiento y nuestra producción seria escasa o no adecuada. Todo esto beneficia en la competitividad dentro de la industria.