Por: Ing. Ricardo A. Forero R. AUTOMATIZACIÓN Por: Ing. Ricardo A. Forero R. Bogotá D.C.

LA AUTOMATIZACIÓN: INTRODUCCIÓN Definición Automatización: sustitución de personas por máquinas. Ya se hacía en el siglo pasado. ¿Cuál es la novedad en la empresa del siglo XXI? Compatibilizar objetivos de Eficiencia y Flexibilidad en los sistemas productivos mediante la integración de ordenadores y máquinas.

CAUSAS y EFECTOS DE LA AUTOMATIZACIÓN Liberación de recursos humanos para que realicen tareas que requieran mayores conocimientos. Eliminación de trabajos desagradables / peligrosos. Actuación previa: Simplificación de la tecnología de proceso. Impacto en estructura organizativa: la implantación de nuevas tecnologías requiere: Estructuras organizativas nuevas Nuevas formas de comunicación interdependientes.

BENEFICIOS E INCONVENIENTES DE LA AUTOMATIZACIÓN Incremento de productividad de mano de obra Incremento de calidad Reducción ciclo de fabricación Incremento de capacidad Reducción de inventarios Incremento de ventas Incremento de costes fijos Incremento de mantenimiento Reducción de flexibilidad de recursos

LA AUTOMATIZACIÓN MODERNA Automatización más sencilla de implantar en flujo lineal por: La alta repetibilidad y El gran volumen de fabricación. Intenta compatibilizar objetivos antagónicos: FLEXIBILIDAD y EFICIENCIA Para conseguir alta repetibilidad en procesos de bajo volumen se utiliza : La Tecnología de Grupo Novedosa en entornos de : producción en lotes y en los servicios.

LA TECNOLOGÍA DE GRUPO Se trata de organizar los componentes, partes de los productos en grupos Cada uno constituirá una familia con necesidades de fabricación similares Asignando grupos de máquinas (células) para su producción para minimizar el cambio de éstas. Las máquinas de un grupo a su vez requieren cambios menores para adaptarse a diferentes lotes dentro de una misma familia.

LA TECNOLOGÍA DE GRUPO Las células son áreas separadas Pequeñas líneas de fabricación Se consigue simplificar la ruta de fabricación. Se reduce el tiempo del producto en el taller. También las colas de espera. Programación y Control de la producción más sencilla.

DISTRIBUCIÓN EN FORMA DE U: Adecuada para las células Entrada Salida Máquinas Operarios Desplazamiento del operario

LAS CÉLULAS DE TRABAJO Células virtuales: Una operación puede realizarse por más de una máquina Las máquinas pueden realizar diferentes tareas Las rutas se cambian /combinan para evitar embotellamientos Finalidad: Que la producción siga Que pueda haber máquinas en mantenimiento sin parar la producción

TIPOS DE AUTOMATIZACIÓN Volumen de producción alto Diseño producto estable Ciclo de vida producto largo Automatización Fija Volumen de producción alto Diseño producto estable Ciclo de vida producto largo Objetivo: repetibilidad cuando volumen de producción bajo. Hay un programa para cada producto y el operador proporciona las instrucciones apropiadas para cambiar de proceso siempre que sea necesario. Automatización Flexible o Programable

NIVELES DE AUTOMATIZACIÓN - Automatización débil: por ej.: acoplar a máquinas convencionales intercambiadores automáticos de herramientas, mecanismos de parada y arranque de máquinas, etc. Robots Máquinas de Control numérico CAM (Fabricación Asistida por Ordenador) FMS (Sistemas de Fabricación Flexible CIM (Fabricación integrada por ordenador) +

NIVELES DE AUTOMATIZACIÓN Robots: máquinas programables, sobre las que se configura un conjunto de movimientos para que sean reproducidos. Aplicación: Tareas monótonas Trabajos peligrosas Trabajos de gran precisión Operaciones en espacios reducidos Trabajos: Desplazamientos Soldaduras Pintura Ensamblaje Inspección Prueba Configuración : Brazo mecánico Fuente de energía Cerebro o controlador

LOS ROBOTS Manipulador manual: operado por control remoto Secuencia fija: unas tareas prefijadas Secuencia variable: puede cambiarse su actuación Aprendizaje Inteligente: determina sus propias acciones por medio de sensores. Desde, el operado por control remoto, pasando por el que realiza una secuencia idéntica de movimientos, hasta el capacitado para un conjunto de actuaciones posibles que pone en práctica según información suministrada por un sensor del input. Por ej. con la posibilidad de cambiar su brazo.

MÁQUINAS HERRAMIENTAS DE CONTROL NUMÉRICO: Modalidad de automatización flexible más utilizada. Aplicación: Programados para fabricar lotes pequeños de piezas de formas complicadas. Control: programación basada en lista de instrucciones con tareas / velocidad que cambian según la información alfanumércia introducida por el operador Software parametrizado por variables de control adaptativo para comprobar y reajustar si necesario: Temperatura Desgaste herramientas Condiciones materiales Dotadas con: Cartucheras giratorias Carrusel de herramientas.

SISTEMAS DE FABRICACIÓN FLEXIBLE Definición : sistema controlado por un ordenador central que conecta varios centros de trabajo informatizados con un sistema automático de manipulación de materiales. Principales elementos de los FMS : Vehículos de control remoto Cintas transportadoras Sistemas de almacén asistidos por ordenador Objetivo: sincronización de actividades para maximizar el uso del sistema.

FABRICACIÓN ASISTIDA POR ORDENADOR Definición: Ingeniería automatizada de fabricación. Aplicación: Sistemas que controlan las operaciones y suministran instrucciones a las máquinas del taller: los equipos de proceso los equipos de transporte los equipos de gestión de materiales Suele estar vinculado a ingeniería de diseño dando lugar a un CAD-CAM

FABRICACIÓN INTEGRADA POR ORDENADOR CIM: Diseño automatizado e integrado de todo el proceso producción. Unión de todas las “islas de automatización”: Fabricación Inspección y control Cambio o lanzamiento de maquinaria Operación automatizada de las máquinas Movimiento y manejo de materiales Función de gestión: las funciones de diseño, compra, logística, fabricación se racionalizan y coordinan vía tecnología informática y de las comunicaciones, eliminando la necesidad de papeles.

LA AUTOMATIZACIÓN DE LA GESTIÓN Y LOS SERVICIOS Objetivos en la Administración de las empresas: Redudir costes administrativos Archivo más ligero Enriquecer puestos Elementos: Redes de comunicación Bases de datos compartidas Correo electrónico Los servicios se estandarizan para permitir su automatización Ejemplos de la tecnología de servicios: EDI Cajeros, información on line TPV con lectores de códigos de barras CD-roms bibliográficos, etc. Tecnología biomédica

PUNTOS AUTOMATIZABLES Robots (de control numérico) - Prensas de carrocería Cadena de montaje: cintas transportadoras de materiales Integración artesanía: Si hay que mecanizar se mecaniza, pero mecanizar por….. I+D materiales Tecnología de grupo: diseños modulares Seguridad hombres Ergonomía hombres (rotación del coche) Trabajo en equipo (más responsabilidad, menos rutina) Control de calidad : cámara que facilita encontrar defectos Seguridad pasiva (¡no comprobar!) Customarization CAD-CAM