LIBRO CIM Consideraciones Basicas

CIM

Consideraciones bsicas

Baumgartner, Knischewski, Wieding

Marcombo, S.A. Siemens

Aktiengesellschaft

Ttulo de la edicin original:

CIM - Basisbetrachtungen

Autores: Horst Baumgartner, Klaus Knischewski, Harald Wieding.

ISBN 3-8009-1534-0

Traduccin:

ME&TA, Madrid

1991 by Siemens Aktiengesellschaft, Berln y Munich

& MARCOMBO, S.A.

Gran Via de les Corts Catalanes, 594

08007 Barcelona

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para su distribucin en venta, fuera del mbito de la Comunidad Econmica Europea.

ISBN: 84-267-0819-6 Marcombo

ISBN: 3-8009 - 4111-2 Siemens Aktiengesellchaft

Depsito Legal: B-9925-1991

Impreso en Espaa

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Impresin: INGOPRINT, S.A. - Maracaibo, 11 - 08030 Barcelona

ndice

ndice de figuras ................................................................................................................................................. 5

Introduccin ....................................................................................................................................................... 9

1 Qu es CIM? Por qu CIM? .................................................................................................................... 11

1.1 El nacimiento del concepto CIM ....................................................................................... 11

1.2 CIM: Una estrategia especfica para cada empresa ............................................................. 16

1.2.1 CIM: Un concepto especfico para cada empresa ............................................................. 19

1.2.2 Consideraciones sobre la rentabilidad de CIM .................................................................. 21

1.3 Intentos de normalizacin ....................................................................................................... 25

2 El camino hacia el CIM ........................................................................................................................... 30

2.1 Estrategia del CIM ................................................................................................................... 33

2.2 Organizacin CIM .................................................................................................................... 38

2.3 Colaboradores del CIM ............................................................................................................ 40

2.4 Concepto CIM ......................................................................................................................... 43

2.4.1 Estructuracin de objetivos ................................................................................................. 48

2.4.2 Plan general de implantacin del CIM................................................................................ 56

2.4.3 Realizacin ............................................................................................................................ 71

3 Estructuracin de los mbitos funcionales (flujo de informacin y flujo de materiales) ......................... 75

3.1 CIM (Computer Integrated Manufacturing) ............................................................................ 84

3.2 Planificacin de la empresa / Contabilidad industrial ............................................................. 85

3.3 Ventas ...................................................................................................................................... 90

3.4 Compras .................................................................................................................................. 94

3.5 PPC (Planificacin y control de la produccin)........................................................................ 98

3.6 CAD (Computer Aided Design=Diseo asistido por ordenador) ........................................... 104

3.7 CAP (Planificacin asistida por ordenador) ........................................................................... 108

3.8 CAQ (Garanta de calidad asistida por ordenador) ........................................................... 112

3.9 CAM (Fabricacin asistida por ordenador) .......................................................................... 116

3.9.1 Control de Fabricacin (Control de Taller) ......................................................................... 119

3.9.1.1 Procedimientos para el control de fabricacin ............................................................... 124

3.9.2 Entrada de mercancas ....................................................................................................... 130

3.9.3 Almacn .............................................................................................................................. 135

3.9.4 Transporte .......................................................................................................................... 140

3.9.5 Fabricacin de piezas ......................................................................................................... 145

3.9.5.1 Tecnologas empleadas en la fabricacin ........................................................................ 149

3.9.5-2 Niveles de concatenacin de los puestos de mecanizado en las zonas de produccin . 150

3.9.5.3 Resumen de estructuras en la fabricacin de piezas ...................................................... 151

3.9.6 Montaje .............................................................................................................................. 157

3.9.6.1 Resumen de las estructuras de montaje ......................................................................... 161

3.9.7 Banco de pruebas ............................................................................................................... 167

3.9.8 Embalaje ............................................................................................................................. 171

3.9.9 Expedicin .......................................................................................................................... 175

3.9.10 Conservacin .................................................................................................................... 179

3.10 Resmenes relativos al flujo de informacin ................................................................... 183

3.11 Explicacin de conceptos utilizados en el flujo de Informacin ........................................ 187

4 Estructura bsica de la informtica ............................................................................................................ 191

4.1 Descentralizacin y jerarquizacin de la funcionalidad ........................................................ 192

4.2 Mantenimiento de datos centralizado y descentralizado ..................................................... 196

4.2.1 Sistemas de gestin de datos (DMS) .................................................................................. 198

4.2.2 Sistemas de mantenimiento de datos ................................................................................ 200

4.3 Comunicacin de datos ......................................................................................................... 203

4.3.1 Formas de topologa de las redes ...................................................................................... 203

4.3.2 Redes y protocolos ........................................................................................................... 205

4.4 Modelo de estructura informtica ......................................................................................... 209

4.5 Anexo tcnico, mantenimiento de datos y comunicacin .................................................. 213

4.5.1 Bancos de datos ................................................................................................................ 213

4.5.2 Procedimiento de transmisin de datos .......................................................................... 218

4.5.3 Procedimiento de acceso a la red ..................................................................................... 220

5 Bibliografa .................................................................................................................................................. 223

ndice de figuras

Fig. 1.1- 1 El nacimiento del concepto CIM .................................................................................................... 11

Fig. 1.1- 2 CIM no es solamente un problema tcnico. .................................................................................... 14

Fig. 1.2- 2 Etapas de integracin del CIM (a nivel mundial). .......................................................................... 18

Fig. 1.2.1- 1 Factores que influyen en el concepto CIM especifico para cada empresa. .................................. 19

Fig. 1.2.2- 1 Matriz portafolio .......................................................................................................................... 22

Fig. 1.2.2- 2 Curvas de productividad de diferentes niveles de integracin. .................................................... 23

Fig. 1.2.2- 3 Demostracin de la rentabilidad de CIM. .................................................................................... 24

Fig. 1.3- 1 Intentos de normalizacin en la comunicacin. .............................................................................. 26

Fig. 1.3- 2 Normas sobre interfaces en el mbito CIM. .................................................................................... 28

Fig. 2.0- 1 Estrategia del usuario ...................................................................................................................... 31

Fig.2.1- 1 Estrategia del CIM. .......................................................................................................................... 33

Fig. 2.2- 1 Organizacin CIM. ......................................................................................................................... 39

Fig. 2.3-1 Colaboradores para el CIM .............................................................................................................. 41

Fig. 2.4-1 Caractersticas de producto (ejemplo). ............................................................................................. 43

Fig. 2.4-2 Caractersticas de los medios de produccin (ejemplos). ................................................................ 44

Fig. 2.4-3 Caractersticas de los centros de produccin (ejemplos). ................................................................ 45

Fig. 2.4-4 Caractersticas de la empresa (ejemplos). ........................................................................................ 45

Fig. 2.4-5 El concepto CIM. ............................................................................................................................. 46

Fig. 2.4.1-1 Incorporacin estratgica de la estructuracin de objetivos. ......................................................... 48

Fig. 2.4.1-2 Estructuracin de objetivos. .......................................................................................................... 49

Fig. 2.4.1-3 Diagrama funcional de las fases y organismos que participan (ejemplo). .................................... 50

Fig. 2.4.1-4 Matriz desde/hacia diagrama de Sankey (flujo de materiales). ..................................................... 53

Fig. 2.4.2-1 Plan general de implantacin del CIM. ......................................................................................... 57

Fig. 2.4.2-2 Diagrama funcional de las distintas fases y organismos que intervienen en ellas. ....................... 58

Fig. 2.4.2-3 Ejemplo: Fabricacin de piezas (estructura interna). .................................................................... 59

Fig. 2.4.2-4 Direccin de integracin funcional ............................................................................................... 60

Fig. 2.4.2-5 Sntomas y posibles causas (Parte 1). ........................................................................................... 61

Fig. 2.4.2-5 Sntomas y posibles causas (Parte 2). ........................................................................................... 62

Fig. 2.4.2-6 Ejemplo de una estructura de tratamiento de datos. ...................................................................... 66

Fig. 2.4.2-7 Fases de integracin ...................................................................................................................... 67

Fig. 2.4.2-8 Secuencia de fases de integracin (ejemplo)................................................................................. 69

Fig. 2.4.3-1 Desarrollo del proyecto de automatizacin ................................................................................... 71

Fig. 2.4.3-4 Diferentes planes de control de realizacin................................................................................... 72

Fig. 2.4.3-3 Diagrama funcional por fases y departamentos que participan (ejemplo). ................................... 73

Fig. 3.0-1 Ejemplo de representacin de funciones e interfaces ....................................................................... 75

Fig. 3.0-2 (Parte 1) Smbolos utilizados en los grficos del flujo de informacin. .......................................... 76

Fig. 3.0-2 (Parte 2) Smbolos utilizados en los grficos de flujo de materiales. ............................................... 77

Fig. 3.0-3 Niveles jerrquicos de una empresa de produccin. ........................................................................ 79

Fig. 3.0-4 Niveles jerrquicos del tratamiento de datos. .................................................................................. 81

Fig. 3.0-5 Ejemplos de tipo de datos/referencia de datos (segn REFA). ........................................................ 82

Fig. 3.1-1 CAI - mbitos funcionales CIM y CAO. ........................................................................................ 84

Fig. 3.2-1: Planificacin] de la empresa (funciones e interfaces). .................................................................... 85

Fig. 3.2-2: Planificacin de la empresa (interfaces y contenido de datos). ....................................................... 86

Fig. 3.2-3: Contabilidad industrial (funciones e interfaces). ............................................................................ 87

Fig. 3.2-4 (Parte 1) Contabilidad industrial (interfaces y contenido de datos). ................................................ 88

Fig. 3.2-4 (Parte 2) Contabilidad industrial (interfaces y contenido de datos). ................................................ 89

Fig. 3.3-1: Ventas (funciones e interfaces). ...................................................................................................... 90

Fig. 3.3-2: Ventas (estructura interna). ............................................................................................................. 92

Fig. 3.3-3: Ventas (interfaces y contenidos de datos). ...................................................................................... 93

Fig. 3.4-1: Compras (funciones e interfaces).................................................................................................... 94

Fig. 3.4-2: Compras (estructura interna). ......................................................................................................... 96

Fig. 3.4-3: Compras (interfaces y contenido de datos). .................................................................................... 97

Fig. 3.5-1: PPC (funciones e interfaces). .......................................................................................................... 98

Fig. 3.5-2: PPC (estructura interna). ............................................................................................................... 101

Fig. 3.5-3 (Parte 1): PPC (interfaces y contenido de datos)............................................................................ 102

Fig. 3.5-3 (Parte 2): PPC (interfaces y contenido de datos)............................................................................ 103

Fig. 3.6-1: CAD (funciones e interfaces)........................................................................................................ 104

Fig. 3.6-2: CAD (estructura interna). ............................................................................................................. 106

Fig. 3.6-3: CAD (interfaces y contenido de datos). ........................................................................................ 107

Fig. 3.7-1: CAP (funciones e interfaces). ....................................................................................................... 108

Fig. 3.7-2: CAP (estructura interna). .............................................................................................................. 110

Fig. 3.7-3: CAP (interfaces y contenido de datos). ......................................................................................... 111

Fig. 3.8-1: CAQ (funciones e interfaces)........................................................................................................ 112

Fig. 3.8-2: CAQ (estructura interna). ............................................................................................................. 114

Fig. 3.8-3: CAQ (interfaces y, contenido de datos). ....................................................................................... 115

Fig. 3.9-1: CAM - Resumen. .......................................................................................................................... 116

Fig. 3.9.1-1: Control de Fabricacin (funciones e interfaces). ....................................................................... 119

Fig. 3.9.1-2: Control de fabricacin (estructura interna) ................................................................................ 121

Fig. 3.9.1-3 (Parte 1): Control de Fabricacin (interfaces y contenido de datos) ........................................... 122

Fig. 3.9.1-3 (Parte 2): Control de fabricacin (interfaces y contenido de datos). ........................................... 123

Fig. 3.9.1.-4: Resumen de procedimientos de control de fabricacin ............................................................. 124

Fig. 3.9.1-5 Control de Fabricacin por el principio de empuje ..................................................................... 125

Fig. 3.9.1-7: Modelo de embudo entrelazado de la produccin en taller ........................................................ 127

Fig. 3.9.2-1: Entrada de mercancas (funciones e interfaces) ......................................................................... 130

Fig.3.9.2-2: Entrada de mercancas (estructura interna) ................................................................................. 132

Fig.3.9.2-3: Entrada de mercancas (interfaces y contenido de datos) ........................................................... 133

Fig.3.9.2-4: Entrada de mercancas (flujo de materiales). .............................................................................. 134

Fig. 3.9.3-1: Almacn (funciones e interfaces) ............................................................................................... 135

Fig. 3.9.3-2: Almacn (estructura interna) ...................................................................................................... 137

Fig. 3.9.3-3: Almacn (interfaces y contenido de datos) ................................................................................ 138

Fig. 3.9.3-4: Almacn (flujo de materiales). ................................................................................................... 139

Fig. 3.9.4-1: Transporte (funciones e interfaces). ........................................................................................... 140

Fig. 3.9.4-2: Transporte (estructura interna) ................................................................................................... 143

Fig. 3.4.4-3: Transporte (interfaces y contenidos de datos) ............................................................................ 144

Fig. 3.9.5-1: Fabricacin de piezas (funciones e interfaces). .......................................................................... 145

Fig. 3.9.5-2: Fabricacin de piezas (estructura interna) ................................................................................. 147

Fig. 3.9.5-3: Fabricacin de piezas (interfaces y contenido de datos) ............................................................ 148

Fig. 3.9.5-4: Tecnologas de fabricacin (DIN 8580, mecanizado de metales) .............................................. 149

Fig. 3.9.5-5: Niveles de concatenacin de los puestos de mecanizado. .......................................................... 150

Fig. 3.9.5-6: formas de ejecucin de anlisis automatizados de la produccin .............................................. 151

Fig. 3.9.5-7: Fabricacin continua (flujo de materiales) ................................................................................. 153

Fig. 3.9.5-8: Fabricacin en taller (principio de realizacin) (flujo de materiales) ........................................ 154

Fig. 3.9.5-9: Fabricacin flexible (flujo de materiales) .................................................................................. 155

Fig. 3.9.5-10: Estructura de la fabricacin de piezas ...................................................................................... 156

Fig. 3.9.5-11: Funciones y nivel de automatizacin en la fabricacin de piezas ............................................ 156

Fig. 3.9.6-1: Montaje (funciones e interfaces) ................................................................................................ 157

Fig. 3.9.6-2 Montaje (estructura interna) ........................................................................................................ 159

Fig. 3.9.6-3: Montaje (interfaces y contenido de datos) ................................................................................. 160

Fig. 3.9.6-4: Montaje continuo (flujo de materiales) ..................................................................................... 162

Fig. 3.9.6-5: Montaje en taller (principio de realizacin) (flujo de materiales) .............................................. 163

Fig. 3.9.6-6: Montaje flexible (flujo de materiales) ........................................................................................ 164

Fig. 3.9.6-7: Montaje en obra (flujo de materiales) ........................................................................................ 165

Fig. 3.9.6-8: Estructura de la fabricacin de piezas y del montaje ................................................................. 166

Fig. 3.9.6-9: Funciones y grado de automatizacin en el montaje ................................................................. 166

Fig. 3.9.7-1: Banco de pruebas (funciones e interfaces) ................................................................................. 167

Fig. 3.9.7-2: Banco de pruebas (estructura interna) ........................................................................................ 169

Fig. 3.9.7-3: Banco de pruebas (interfaces y contenido de datos) .................................................................. 170

Fig. 3.9.7-4: Banco de pruebas (flujo de materiales) ...................................................................................... 170

Fig. 3.9.8-1: Embalaje (funciones e interfaces) .............................................................................................. 171

Fig. 3.9.8-2: Embalaje (estructura interna). .................................................................................................... 173

Fig. 3.8.8-3: Embalaje (interfaces y contenido de datos). ............................................................................. 174

Fig. 3.9.8-4: Embalaje (flujo de materiales). .................................................................................................. 174

Fig. 3.9.9-1: Expedicin (funciones e interfaces). .......................................................................................... 175

Fig. 3.9.9-2: Expedicin (estructura interna). ................................................................................................. 176

Fig. 3.9.9-3: Expedicin (interfaces y contenido de datos). ........................................................................... 177

Fig. 3.9.9-4: Expedicin (flujo de materiales). ............................................................................................... 178

Fig. 3.9.10-1: Conservacin (funciones e interfaces). .................................................................................... 179

Fig. 3.9.10-2: Conservacin (estructura interna). ........................................................................................... 181

Fig. 3.9.10-3: Conservacin (interfaces y contenido de datos)....................................................................... 182

Fig. 3.10-1: Acceso a los datos maestros. ....................................................................................................... 184

Fig. 3.10-2: Matriz desde/hacia (interfaces de informacin). ......................................................................... 185

Fig. 3.10-3: Matriz de interfaces (contenido de datos) ................................................................................... 186

Fig. 4.1-1 Evolucin de las estructuras informticas en las empresas de produccin. ................................... 193

Fig. 4.1-2: Niveles jerrquicos en el tratamiento de datos .............................................................................. 194

Fig. 4.2-1: Posibilidades de mantenimiento (fsico) de datos. ........................................................................ 197

Fig. 4.2.1-1: Sistema de gestin de datos global. ........................................................................................... 198

Fig.4.2.2-1: Clasificacin de PDS, FMS y DBMS. ........................................................................................ 201

Fig. 4.2.2-2: Sistemas de mantenimiento de datos en los niveles de automatizacin. .................................... 202

Fig. 4.3.1-1: Estructuras de red (topologas) .................................................................................................. 204

Fig.4.3.2-1: Modelo OSI de 7 capas ............................................................................................................... 205

Fig. 4.3.2-2: Elementos de enlace de redes .................................................................................................... 206

Fig.4.3.2-3 Tiempo de retraso en funcin a los accesos de la red. ................................................................. 207

Fig. 4.4-1 Modelo de estructura informtica (ejemplo 1). .............................................................................. 209

Fig. 4.4-2 Modelo de estructura informtica (ejemplo 2). .............................................................................. 210

Fig. 4.4-3 Modelo de la estructura informtica (ejemplo 3). .......................................................................... 211

Fig. 4.4-4: Modelo de estructura informtica (ejemplo 4) .............................................................................. 212

Fig4.5.1-1: Banco de Datos jerrquico ........................................................................................................... 214

Fig. 4.5.1-2: Banco de datos de estructura reticular ....................................................................................... 214

Fig. 4.3-1: Comparacin de los procedimientos de acceso a la red. ............................................................... 221

Introduccin

La produccin industrial est sufriendo actualmente una transformacin rpida y profunda.

En los mercados industriales internacionales se observan hoy en da una serie de tendencias

de desarrollo que se manifiestan en unos ciclos de vida y suministro del producto

especialmente cortos, as como en un aumento de su diversidad y de los requisitos relativos

a la calidad.

Con el fin de poder subsistir en esta situacin de competencia internacional cada vez ms

rigurosa, las empresas se ven obligadas a adoptar medidas encaminadas al incremento de su

productividad y a imprimir flexibilidad a sus ciclos de produccin, a fin de mejorar su

rentabilidad y, por tanto, sus posibilidades en el mercado.

Durante estos ltimos aos se ha creado el concepto CIM (Computer Integrated

Manufacturing), que rene todos aquellos aspectos que contribuyen a mejorar la

rentabilidad. Este concepto se refiere tambin al tratamiento continuo de la informacin en

una moderna empresa de produccin. Las medidas que se resumen bajo el concepto CIM

apuntan hacia la llamada "Fbrica del futuro" o, mejor dicho, "Fbrica con futuro".

El objetivo de las presentes consideraciones bsicas sobre el CIM es facilitar una serie de

informaciones relativas al CIM y su entorno, mostrando las posibles vas para su

introduccin. El CIM se considera aqu desde el punto de vista de la produccin, es decir,

tomando como eje central el entorno CAM (Computer Aided Manufacturing).

En el captulo primero se exponen, en primer lugar, los motivos que dieron lugar a la

aparicin de la filosofa CIM. A continuacin se explica que el CIM no es un producto que

se pueda adquirir sino, ms bien, una estrategia y un concepto que permiten alcanzar los

objetivos especficos de la empresa.

En el captulo 2 se describe el camino hacia el CIM, con sus planteamientos estratgicos y

conceptuales, as como su transformacin en un plan de aplicacin general del CIM para

llegar, por ltimo, a su realizacin.

Un elemento esencial de estas consideraciones conceptuales es la creacin de un modelo

ideal que permita describir todas las funciones, as como las interfaces correspondientes y su

encadenamiento con los ms diversos ciclos de fabricacin y variantes de flujo de materiales.

En el captulo 3 se describe un modelo bsico adecuado para ello.

A partir de las circunstancias y necesidades funcionales pueden deducirse las estructuras

bsicas de tratamiento de datos. Los requisitos que han de cumplir los sistemas de tratamiento

de datos y de automatizacin, as como sus posibilidades, se exponen en el captulo 4. Por

ltimo se presentan algunos ejemplos de modelos de estructuras de tratamiento de datos, con

sus niveles jerrquicos y funcionales.

En la presentacin de los textos relativos a organizacin y tcnicas de produccin se utilizan

una serie de conceptos que se consideran de uso o entendimiento general (estando en parte

normalizados). Sin embargo, dado que en las distintas empresas se emplean con frecuencia

otras expresiones, se recomienda al lector una cierta flexibilidad de conceptos.

1 Qu es CIM? Por qu CIM?

1.1 El nacimiento del concepto CIM

En los mercados internacionales de bienes de produccin ha tenido lugar durante estos ltimos

aos un cambio radical. Antes era el fabricante quien defina el mercado a travs de su

programa de produccin mientras que, actualmente, el mercado de los productores se ha

convertido en el mercado de los compradores. Es el cliente quin determina el producto y sus

caractersticas, y el fabricante debe aceptar sus deseos. La situacin viene marcada adems

por los progresos de la tcnica, que son tambin, en parte, la causa de que se reduzcan los

ciclos de vida del producto, al tiempo que aumenta la competencia internacional. Mantener la

competitividad se ha convertido, por tanto, en una cuestin primordial para todas las

empresas.

Las empresas pueden acercarse a este objetivo a travs de las siguientes medidas estratgicas:

mejora de la calidad de los productos,

ampliacin de la gama,

reduccin de los plazos de suministro,

mejora en el cumplimiento de los plazos.

Mayor presin en los precios

Reducir el inmovilizado de

almacn y el capital circulante

Vida del producto mas

corta

Mayores exigencias por parte de los

clientes

Mejorar el cumplimiento de los

plazos de entregaCompetencia mas dura

Mayor calidad

Mayor diversidad de variantes

Plazos de entrega mas breves

Aumentar la flexibilidad de

produccin

Mejorar la calidad del producto

Reducir los costes de produccin

Menor tiempo de desarrollo

Racionalizar el diseo

Mejorar los ciclos de produccin

Automatizar la produccin

Mejorar el flujo de materiales

Mejorar el flujo de informacin

Situacin del mercado Estrategia Acciones Realidad

Fabrica con futuro

Fig. 1.1- 1 El nacimiento del concepto CIM


Actualmente se han introducido sistemas de fabricacin y montaje para los fines ms

diversos. La utilizacin de sistemas de automatizacin, como por ejemplo:

ordenadores de gran capacidad para el control de la produccin,

sistemas de fabricacin automatizados,

mquinas-herramienta con control numrico,

robots industriales,

permiten incrementar la productividad, incluso cuando se fabrican lotes pequeos.

En el pasado, las medidas encaminadas al incremento de la productividad se centraban casi

exclusivamente en modernizar las tcnicas de produccin, mientras que la automatizacin se

aplicaba en mbitos parciales. Desde el punto de vista del proceso de fabricacin, los

sistemas automatizados han sido, hasta la fecha, una especie de islas de produccin

autnomas. Pero mediante estas soluciones aisladas los objetivos anteriores slo podan

alcanzarse hasta un determinado punto y, por tanto, tan slo se lograban xitos parciales.

Una automatizacin efectiva presupone la accin coordinada de tres funciones:

mecanizacin,

flujo de materiales y

flujo de la informacin,

y, por tanto, que puedan encadenarse con facilidad los sistemas de automatizacin. En las

modernas instalaciones, la "informacin" se convierte en un factor de produccin decisivo.

Para mejorar la flexibilidad de una empresa es necesario mejorar la calidad de la

informacin de que dispone, la cual deber ser procesada adems en mayores cantidades.

Esto exige un cambio de sentido dirigido hacia el tratamiento integrado de los datos

tcnicos, y para ello es condicin necesaria la existencia de un flujo continuo de

informacin con cuya ayuda el tratamiento electrnico de datos se convierta en un sistema

de informacin global.

Por este motivo, despus de haber desarrollado sistemas de automatizacin aislados, lo que

se pretende es que los datos generados en cada uno de los sistemas sean tambin accesibles

a otros mbitos y sistemas.

Por tanto, la tcnica de la informacin orientada hacia el futuro no puede detenerse en los

lmites de las distintas islas o secciones automatizadas, sino que ha de proyectarse a un nivel

superior. Al incluir todos los mbitos de la empresa que participan en la produccin,

incluidos proveedores y clientes, la fbrica del futuro puede llegar a ser una realidad. Los

objetivos fijados solo pueden alcanzarse si la fbrica se explota de forma ptima en su

conjunto, y no en secciones parciales. De la misma manera que el flujo de materiales y el

flujo de energa se tratan en el mbito de la produccin de forma logstica, actualmente se

reconoce que tambin el flujo de informacin debe tratarse como un problema logstico.


En lugar del factor de produccin "informacin" puede hablarse igualmente de una

logstica de la informacin, para la cual son vlidas las siguientes premisas:

la informacin correcta,

en cantidad y calidad adecuada a las necesidades,

en el momento preciso,

en el lugar adecuado.

La solucin logstica de la informacin exige que se desenmaraen las estructuras

tradicionales y se creen mbitos funcionales con interfaces claras, a fin de garantizar la

transparencia de las funciones de la empresa necesaria para el tratamiento informtico.

La resolucin de este problema logstico de informacin ha conducido al concepto

CIM.

El camino para llegar a esa solucin no solamente exige desenmaraar las estructuras

organizativas tradicionales, sino tambin superar barreras relativas al mbito de la

competencia. De ah se puede deducir que la empresa ha de:

revisar sus estructuras internas orientadas hacia el desarrollo del ciclo de

produccin,

prestar una nueva configuracin a los contenidos del trabajo,

definir con exactitud las interfaces de organizacin, y

en caso necesario, reducirlas.

La adaptacin de la estructura organizativa de las empresas ya existentes a las necesidades

futuras es un proceso que slo puede hacerse escalonadamente.

En los aos venideros, el flujo integrado de informacin y la organizacin de desarrollo

orientada al proceso tendrn la misma importancia para la rentabilidad del conjunto de la

empresa que el propio proceso de produccin.

El CIM permite, por lo tanto, asegurar el futuro de la empresa.

El concepto CIM es un planteamiento que seala hacia el futuro a fin de poder crear

y ampliar de forma sistemtica los actuales sistemas de automatizacin de la

produccin.

CIM define la futura estructura de automatizacin de la produccin a partir de datos

de produccin comunes y homogneos.

CIM exige que se utilicen sistemas de automatizacin capaces de comunicarse entre

s, tales como controles de memoria programables, controles numricos y

ordenadores con sistemas de gestin de datos, redes de comunicacin y sistemas de

software, para poder asegurar un flujo continuo de informacin.

CIM es, por lo tanto, un medio que permitir convertir en una realidad los objetivos

de la empresa.


El xito y la utilidad de CIM dependen en gran parte del nivel de armonizacin que se

consiga entre las posibilidades del tratamiento de informacin asistido por ordenador y las

correspondientes estructuras organizativas.

El mero planteamiento informtico no conduce por s solo al objetivo.

Estrategia a largo plazo

Resultados globales ptimos desde el punto de vista

econmico

Planificacin, Simulacin

Simplificacin del producto

Logstica, organizacin de desarrollo y estructura personal, formacin y perfeccionamiento

Sistemas expertos

Tratamiento electrnico de datos, bancos de datos, comunicacin, EDV

Concepto del producto Producto, servicio

CIM

Objetivos

Simplificacin

Gerencia

Organizacin

CAD CAM CAP CAQ PPC

Fabricacin flexibl

e

Flujo

de

mate

riales

Mon

taje

flexi

ble

Conservacin

Tcnicas Integracin

Fuente: Dr. Heuwing, VDI/ADB

Fig. 1.1- 2 CIM no es solamente un problema tcnico.

Las relaciones entre la organizacin, las tcnicas de automatizacin y el tratamiento de la

informacin deben considerarse en su conjunto y a nivel superior, sin perder de vista por ello

las posibilidades y capacidades, as como tampoco los deseos de los empleados afectados.

La figura 1.1-2, muestra que en una estructura CIM:

la cadencia fija los objetivos a largo plazo,

es necesario que se produzca una simplificacin de la organizacin y

las nuevas tcnicas han de integrarse en la estructura productiva existente.

Las empresas han de ser conscientes de que slo pueden conseguirse resultados tiles

actuando escalonadamente. A la hora de justificar las inversiones necesarias es preciso

realizar clculos de rentabilidad que no han de verse limitados por la exigencia de conseguir

resultados a corto plazo.


Al decidirse por CIM, no se puede preguntar:

"Cunto vamos a ahorrar a corto plazo?"

sino:

"Hacia dnde se encaminar nuestra empresa si renunciamos a introducir el

CIM?"

o bien:

"El desarrollo de la empresa sin CIM es compatible con los objetivos que

determinan su competitividad?"

Estas preguntas demuestran que CIM es, ante todo, un concepto estratgico que asegura a

largo plazo la competitividad de la empresa, en armona con sus objetivos.

CIM supone, en primer lugar, un reto para la direccin de la empresa, y slo en

segundo trmino la solucin de un problema tcnico.


1.2 CIM: Una estrategia especfica para cada empresa

La competitividad de una empresa no puede garantizarse o incrementarse por el simple

mtodo de adecuarla a las vicisitudes del mercado, sino que ha de llevarse a cabo un

proceso de planificacin a largo plazo, cuyo objetivo es crear una estrategia que asegure el

xito econmico de la empresa y, por lo tanto, su propia supervivencia. La introduccin de

la produccin integrada por ordenador (CIM) ser la clave que permita a muchas empresas

reforzar su competitividad. A diferencia de los proyectos de automatizacin

convencionales, CIM es un proyecto a largo plazo y de gran complejidad. Esto se advierte ya

en el hecho de que, adems de las estructuras tcnicas, es necesario considerar tambin las

estructuras organizativas (desarrollo, disposicin).

Debido al nivel superior del concepto CIM y a que el mismo supone una opcin a largo

plazo, as como a la fuerte inversin de capital necesaria y a las repercusiones tcnicas y

organizativas que implica sobre la prctica totalidad de los mbitos de la empresa, el

proyecto CIM ha de incluirse en la planificacin estratgica. A diferencia de otros

proyectos claramente limitados, los proyectos CIM deben asignarse claramente al mbito de

responsabilidad de la direccin de la empresa.

Para configurar los mbitos tcnicos de una empresa normalmente se establece un plan

general de aplicacin que solamente podr tener validez a largo plazo si se lleva a cabo en

estrecha colaboracin con la planificacin empresarial, armonizndolo por tanto con el

desarrollo a largo plazo. Por este motivo, es necesario analizar muy cuidadosamente la

empresa y la situacin del sector (el entorno), estudiando las futuras tendencias, posibilidades

y riesgos resultantes del desarrollo del mercado o de la tecnologa, as como tambin de las

variaciones que se produzcan en las condiciones marco, tanto polticas como legales.

La direccin de la empresa deber por tanto intentar responder a las siguientes cuestiones

bsicas:

1. En qu situacin se encuentra la empresa respecto al resto de los competidores del

mercado?

2. Hacia dnde se dirigir en el futuro el entorno de la empresa?

3. Qu objetivos pretende alcanzar la empresa en los prximos diez-quince aos?

4. En qu punto de su curva vital se encuentran los productos del actual programa de

produccin?

5. Qu productos podrn renovarse en un plazo medio gracias al desarrollo tcnico, de

modo que puedan fabricarse ms econmicamente?

6. Cules son los factores ms importantes que determinan las ventas y los beneficios

(distribucin, servicio, calidad, volumen de ventas, precios)?


7. Qu modificaciones del proceso de produccin dan lugar a reducciones de coste y a

una mayor flexibilidad y, por lo tanto, a un incremento de la competitividad?

8. Qu factores resultan determinantes para que el concepto CIM tenga xito a largo

plazo?

Cuanto mayor sea la precisin con la que se conteste a estas preguntas, tanto mayor ser el

detalle y la fiabilidad con que puedan establecerse los objetivos de la empresa y las

estrategias correspondientes. Para ello es necesario determinar las medidas que deben

adoptarse a medio plazo (tres-seis aos) respecto a las siguientes cuestiones:

Planificacin de ventas

Planificacin econmica

Planificacin de personal

Desarrollo del producto

Concepto del sistema

Asignacin de funciones

Desarrollo de la estructura organizativa

La estrecha relacin entre el proceso de introduccin del concepto CIM y la estrategia de la

empresa a largo plazo se justifica por los hechos siguientes:

La planificacin a nivel superior exige un perodo de tiempo amplio.

La complejidad de CIM exige ir avanzando por conceptos parciales determinados.

Las incompatibilidades entre los componentes de automatizacin ya existentes y los

que hayan de introducirse (problemtica de conjuncin, definicin de interfaces),

exigen una armonizacin vlida a largo plazo.

Las modificaciones que eventualmente deban introducirse en las estructuras

organizativas existentes slo pueden llevarse a cabo de forma escalonada.

Muchas de las instalaciones de produccin existentes todava no estn amortizadas y,

por tal motivo, deben tambin tenerse en cuenta.

Se precisa una fuerte inversin de capital, que debe distribuirse a lo largo de varios

aos.

La capacitacin de los empleados no puede adaptarse a corto plazo a las nuevas

tcnicas y estructuras.

Para establecer un plan de implantacin general en el marco del CIM (plan de implantacin

general CIM) es necesario considerar un plazo mnimo de un ao, con independencia del

tamao de la empresa. Adems, para la introduccin del CIM, desde la primera realizacin

parcial hasta que se alcanza un sistema de informacin completo, hay que prever ms de

diez aos. Avanzar de forma demasiado rpida y fuera del marco de una estrategia pondra

en peligro el xito global.


1985 1990 1995 2000 2005 2010

Proyectos piloto, aplicaciones

Normalizacion internacional de interfaces y protocolos

Encadenamientos de componentes y soluciones aisladas

Software inteligente

Flujo de informacion continuo en las empresas

Introduccion al CIM sobre una base mas amplia en grandes empresas

Enlace de informacion entre empresas

Aplicacion del CIM sobre una base mas amplia

Enlace de informacion a nivel mundial, de productos y mercado

Fuente: IPK, Berln Fig. 1.2- 1 Etapas de integracin del CIM (a nivel mundial).

El IPK (Instituto para Instalaciones de Produccin y Tcnica de Diseo, Berln) ha

publicado un informe relativo a los intentos internacionales de normalizacin, en el que

aporta una visin de conjunto sobre las fechas en las que se pueden alcanzar a nivel

mundial las distintas etapas del CIM.


1.2.1 CIM: Un concepto especfico para cada empresa

Con el fin de reducir al mnimo los riesgos cuando se invierte en nuevas tecnologas, muchos

usuarios intentan aplicar a sus propias necesidades otras soluciones ya puestas en prctica.

Cuando los problemas son similares, esta tctica resulta especialmente atractiva.

Pero al proceder de esta manera el usuario corre el riesgo de aplicar un concepto CIM ajeno a

sus necesidades, que no considera los factores que influyen en su empresa. Puesto que CIM

debe ser un componente de la estrategia de la empresa que contribuya a mejorar su

competitividad, es absolutamente necesario que se deduzca de los objetivos y condiciones

marginales especficos de cada empresa.

En consecuencia, no puede existir un concepto CIM estndar.

Las condiciones marginales de la empresa pueden subdividirse en requisitos del mercado

(externos a la propia empresa) y factores especficos (internos) (ver fig. 1.2.1-1). Tambin

influyen sobre el concepto CIM especfico de cada empresa sus objetivos tcnicos y

econmicos.

Exigencias de mercado (Condiciones marginales externas)

Objetivos tcnicos y econmicosFactores especficos de la empresa(Condiciones marginales internas)

Factores que influyen en el concepto CIM especifico para cada empresa

Productos especificos por clientes

Productos complejos

Precios bajos

Alta calidad de los productos

Plazos de entrega breves

Cumplimiento de plazos

Mejor calidad

Aumento de la disponibilidad de sistema

Reduccion de la redundancia de datos

Lanz. Mas rapido de productos

Aumento de la flexibilidad

Mayor transparencia de costes

Mejora del flujo de materiales

Reduccion costes de fabricacion

Mejora de la continuidad de la informacion

Reduccion plazos de fabricacion

Reduccion de los inmovilizados

Incremento de la productividad

Nivel de formacion

Personal

Capacidad economica

Historial informatico

Maquinaria

Tecnologia

Estructura de la produccion

Organizacion de la empresa

Tamao de la empresa

Estructura de clientes

Sector

Fig. 1.2.1- 1 Factores que influyen en el concepto CIM especifico para cada empresa.

Las exigencias del mercado vienen especificadas por la cartera de clientes existentes y no

se puede influir sobre ellas excepto en el caso de que se modifique la estructura de los

clientes.


Las exigencias globales del mercado expuestas en la figura 1.2.1-1 han de ponderarse de

forma distinta en funcin de la cartera de clientes, la estructura de la competencia y otros

factores.

Los factores especficos de la empresa son el resultado de su desarrollo. Solamente

pueden modificarse a largo plazo. Incluso cuando se establecen nuevas plantas parciales de

produccin deben tenerse en cuenta estas condiciones marginales, a pesar de que en tal caso

existen nuevas estructuras respecto a la maquinaria o a los sistemas de tratamiento de la

informacin.

Es en las condiciones marginales internas donde la organizacin de la empresa repercute en

mayor medida sobre el concepto CIM y su puesta en prctica. Por ejemplo, los cambios de

estructura resultantes del concepto CIM de nivel superior no pueden llevarse a cabo a corto

plazo, ni en cuanto a desarrollo ni en cuanto a exposicin, aunque slo sea por las

consecuencias que acarrea sobre la poltica de personal o por los problemas de aceptacin

que entraa.

Actualmente, y en general, se reconoce la importancia de una estructura que presente una

buena configuracin funcional, ya que muchos problemas pueden resolverse simplemente

desenmaraando el desarrollo interno de la empresa.

Los objetivos tcnicos y econmicos deben ponderarse en funcin de las condiciones

marginales externas y los objetivos estratgicos. Para el programador, mejorar la

flexibilidad de la produccin con la finalidad de lograr lotes de menor tamao es un objetivo

de segundo orden respecto a la necesidad de reducir el tiempo de ciclo total. Por el

contrario, el encargado de servir los pedidos de los clientes pondera estos objetivos de forma

inversa. Para l, una elevada flexibilidad de la produccin implica centrar los objetivos en el

mbito del diseo (CAD).

No se puede renunciar a ponderar los objetivos por dos motivos:

1. Determinados objetivos estn en competencia mutua. Estos objetivos slo pueden

alcanzarse simultneamente hasta un determinado nivel, por ejemplo:

Flexibilidad y productividad,

Flexibilidad y reduccin del ciclo total.

2. La puesta en prctica de los objetivos supone una inmovilizacin de capital. Para los

objetivos de nivel inferior normalmente las inversiones son menores. Por eso es preciso

distinguir entre requisitos fijos, requisitos mnimos y deseos.

El CIM es un concepto a largo plazo, especfico para cada empresa, que permite

alcanzar los objetivos tcnicos y econmicos teniendo en cuenta condiciones

marginales internas y externas.


1.2.2 Consideraciones sobre la rentabilidad de CIM

La preparacin y puesta en prctica de un concepto CIM adecuado, estratgicamente eficaz,

y especfico para una empresa determinada, exige del empresario una inversin importante.

Por eso es necesario realizar un clculo de rentabilidad de las inversiones exigidas por la

puesta en prctica del concepto CIM. Ahora bien, este clculo resulta difcil, ya que apenas

es posible valorar los costes aplicando criterios empresariales convencionales, tales como

valor neto actual, tasa de inters interno, etc. Tampoco puede aplicarse el clculo de

inversiones puro, ya que las valoraciones se basan siempre en condiciones marginales que

son vlidas en la actualidad pero pueden sufrir modificaciones durante la larga fase de

realizacin del CIM. Adems de los aspectos monetarios han de tenerse en cuenta tambin

los efectos tiles que no pueden evaluarse monetariamente y que podramos denominar

inversiones de carcter estratgico. Para la toma de decisiones pueden citarse no slo los

factores cuantificables monetariamente tales como:

ciclos ms breves,

menor inmovilizacin de capital, al reducirse las existencias de almacn y obras

en curso,

mayor calidad,

- inferior tasa de rechazo

- menos trabajos de repaso,

mayor capacidad de carga de las mquinas y, por lo tanto, necesidad de un menor

nmero de mquinas,

descenso de las necesidades de personal dedicado a la fabricacin,

sino adems una serie de factores no cuantificables, tales como:

reaccin ms rpida a las variaciones del mercado,

mayores posibilidades de coordinacin con los proveedores,

mayor flexibilidad ante la modificacin de pedidos,

mayores posibilidades de suministro y cumplimiento de los plazos,

informacin actualizada y menos redundante,

mejora de la imagen,

mejora de la cualificacin del personal,

aumento de la motivacin de los empleados.

Los factores cuantificables expresan la rentabilidad de un proyecto y, por tanto, pueden

utilizarse en un clculo de inversiones dinmico. Pero la decisin a favor de la

implantacin de CIM slo puede adoptarse si se considera simultneamente la utilidad

estratgica y econmica de los distintos proyectos parciales, en la medida en que esto es

posible con los procedimientos de clculo actuales. Pero como los mtodos de clculo slo

cumplen este requisito en parte es, por tanto, necesario utilizar mtodos de nivel superior.

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Para valorar el potencial estratgico de utilidad o riesgo (como, por ejemplo, prdida de

segmentos de mercado, prdida de conocimientos tecnolgicos), la gerencia puede utilizar como

apoyo la matriz portfolio a fin de identificar potenciales de decisin crticos un proyecto

CIM (figura 1.2.2-1).

Para ello se subdivide el proyecto total CIM en proyectos parciales, cuyas posiciones

relativas de clasificarse en cuanto a su utilidad econmica y estratgica, en trminos

cuantificables.

123

4

Utilidadestratgica

Alta

Media

Escasa

Pequea Mediana Grande

Utilidad econmica

Proyectos CIM

Fig. 1.2.2- 1 Matriz portafolio

En la representacin de la figura 1.2.2-1, suelen citarse como ejemplo respecto a la casilla

nmero 2 los sistemas CAD y CAP para el diseo o establecimiento de programas NC.

Debido a los elevados gastos de inversin, la utilidad econmica solo aparece a largo plazo.

En los proyectos CIM es necesario otorgar una valoracin superior a la utilidad estratgica.

Dentro del marco de un concepto CIM, y como consecuencia de la instalacin de CAD, por

ejemplo, a travs de CAP, en las mquinas con control numrico, los datos que se han

introducido una vez quedan a disposicin de los distintos mbitos. Utilidad de integracin

quiere decir que los datos geomtricos establecidos en el sistema CAD pueden pasar

electrnicamente al sistema CAP. De esta manera se suprime el tiempo necesario para

Introducir manualmente, por segunda vez, estos datos. Por otra parte se evitan los errores

de introduccin y las prdidas de datos. Esto, a su vez, incrementa la fiabilidad, la

productividad y la calidad del producto.

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CarolinaSticky Note-Es una alternativa para asignar recursos.-relaciona la tasa de crecimiento de la empresa y la posicin competitiva relativa de las empresas

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1.2 CIM: Una solucin especfica para cada empresa

A travs de este ejemplo puede ya advertirse que en los proyectos CIM la utilidad total es

mayor que la suma de las utilidades individuales de los proyectos parciales.

Otro ejemplo de crdito parcial consiste en la introduccin de un sistema centralizado de

comunicaciones y gestin que asegure un intercambio rpido de la informacin entre los

distintos mbitos de produccin. Cuando se considera este proyecto no hay posibilidad de

calcular su utilidad econmica. Su justificacin se encuentra en la importancia estratgica

que adquiere para el conjunto del sistema.

La matriz portfolio informa adems sobre el orden en que deben llevarse a cabo los

proyectos parciales. Un proyecto de elevada utilidad econmica y estratgica se colocar en

primer lugar para su realizacin.

El incremento de la productividad y, por tanto, la rentabilidad, depende considerablemente

de la integracin del proceso de fabricacin (figura 1.2.2-2). Aunque unas mquinas

singulares automatizadas permitiran recuperar la inversin en menor tiempo, a largo plazo

se alcanzan resultados claramente inferiores en comparacin con sistemas encadenados y

soluciones CIM. Las fuertes inversiones que entraa la puesta en prctica del concepto CIM

no se amortizan a corto plazo.

||||||||||||

|||||||||||||||

||||||||||||||||||||

Productividad, rentabilidad

Fase de inversin

Gastos previos, gastos de puesta en marcha

CIM

Sistemas encadenados

Mquinas singulares

Tiempo

(Fuente: H.C. Koch )

Fig. 1.2.2- 2 Curvas de productividad de diferentes niveles de integracin.

En cambio han de tomarse en consideracin otros factores no mensurables, tales como la

posibilidad de obtener una produccin adecuada a las necesidades del mercado y la

consiguiente captacin de nuevos segmentos de mercado.

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Con el fin de proporcionar una idea sobre la magnitud del potencial de racionalizacin que

queda libre gracias al CIM citaremos como ejemplo los resultados obtenidos por cinco

grandes empresas que han puesto en prctica el CIM en algunas de sus plantas. Estos

valores se determinaron una vez introducido el CIM, y no pudieron calcularse de antemano

durante la fase de planificacin.

Mtodos de clculo

Situacin de partida

Perodos de tiempo

?15 30 % Gastos de proyecto30 60 % Tiempo de fabricacin30 60 % Tiempo ciclo5 20 %Ocupacin del personal40 70 %Tiempo de montaje final200 300 %Incremento de la productividad

Magnitudes de Influencia Potencial de ahorro

(Fuente:Manufacturing Engineering2/86)

Fig. 1.2.2- 3 Demostracin de la rentabilidad de CIM.

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CarolinaSticky Noteojo

1.3 Intentos de normalizacin


El CIM exige utilizar una serie de componentes de automatizacin especficos que permitan

resolver de forma ptima cada uno de los problemas. Pero muchas veces, si los usuarios no

utilizan de forma consecuente el espectro completo de productos CIM, del que slo

disponen unos pocos proveedores (como Siemens), lo que se obtiene es un paisaje

heterogneo. La integracin de toda esta diversidad de componentes, condicionada en parte

por los fabricantes, exige medidas de normalizacin a nivel superior, por ejemplo para el

intercambio de datos.

La normalizacin es necesaria para conseguir:

Costes aceptables,

Tiempos de planificacin y puesta en marcha breves,

Intercambio o complemento sencillo de componentes compatibles de diferentes

fabricantes.

Partiendo de estas consideraciones, hace ya varios aos se acometieron las necesarias

iniciativas hacia la normalizacin. Como ejemplo puede citarse la normalizacin de

interfaces, a fin de crear una comunicacin abierta. A medida que se conocan con mayor

profundidad las estructuras CIM que se iban perfilando, se observ que tambin era

necesario normalizar las estructuras funcionales a fin de lograr una arquitectura CIM

abierta. La complejidad de estos problemas de normalizacin puede comprenderse si se

analiza la estimacin de costes realizada por el DIN (informe tcnico 15). Segn este

documento, durante los prximos 5-7 aos habr que contar con un gasto aproximado de

1.200 millones de marcos en la Repblica Federal Alemana para trabajos de normalizacin

relacionados con el CIM. En tal sentido, se clasificaron como preferentes los siguientes

paquetes normativos:

CAD

Cadena de proceso NC

Control de la produccin

Tramitacin de encargos.

Normas relativas a Interfaces

Para poder pasar de las actuales soluciones aisladas a un conjunto integrado de

comunicaciones es necesario disponer de informacin a nivel superior a travs de interfaces

adecuadas. Una de las condiciones previas esenciales para ello es que se normalicen las

interfaces adecuadas para todas las necesidades de integracin y se apoyen en los

correspondientes mdulos de hardware y software de los sistemas ofrecidos. Para

normalizar las interfaces en forma adecuada para los usuarios, es preciso que tanto stos

como los proveedores realicen un gran esfuerzo.

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CarolinaSticky Noteejemplo

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CarolinaSticky Notecomentario

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CarolinaSticky Notecomentar: a fin de lograr una arquitectura CIM abierta

CarolinaSticky NoteSegun DIN ((INSTITUTO ALEMAN DE NORMALIZACION) informe tecnico 15)

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CarolinaSticky NoteCOMENTAR


Como aclaracin, a continuacin se describen algunos intentos de normalizacin:

ISO: En los aos setenta la ISO (International Standards Organization) desarroll un

modelo de validez general que subdivide en unidades lgicas la organizacin del desarrollo

de una comunicacin entre dos partes. Para la comunicacin es

necesario que las dos partes que van a comunicarse entre s satisfagan una serie de

condiciones. A partir del modelo, subdividido en siete niveles, se ha logrado establecer por

primera vez una comunicacin abierta, es decir, independiente de los fabricantes. Este

modelo se conoce en todo el mundo como Modelo de siete capas OSI (OSI=Open

Systems Interconnection), y est siendo utilizado actualmente por la prctica totalidad de

los proveedores (vase la figura 1.3-1).

Con la normalizacin de la comunicacin abierta se han colocado los cimientos que

permitirn hacer del CIM una realidad desde el punto de vista tcnico. La comunicacin

abierta no es el CIM en s mismo, pero s la columna vertebral que necesita el CIM.

Modelo de referencia OSI

Nivel 7:

Nivel 6:

Nivel 5:

Nivel 4:

Nivel 3:

Nivel 2:

Nivel 1: Transmisin del bit

Proteccin

Establecimiento de la comunicacin

Transporte

Acuse de recibo

Representacin

Aplicacin

MAP

TOP

SINEC AP

SINEC -Automation Protocol

Technical and Office Protocol

Manufacturing Automation Protocol

Fig. 1.3- 1 Intentos de normalizacin en la comunicacin.

IEEE 802: Cuando tambin en los aos setenta empezaron a conocerse las primeras

instalaciones de redes locales, el ANSI (American National Standard Institute) encarg un

LAN (Local Area Network) normalizado. A partir de ah se desarrollaron las tres normas

principales:

IEEE 802,3 = Ethernet Bus

IEEE 802,4 = Token Bus

IEEE 802,5 = Token Ring

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MAP: La enrgica actuacin del fabricante de automviles Generis Motors ha otorgado al

MAP una importancia capital en los intentos de normalizacin llevados a cabo durante los

ltimos aos. MAP (Manufacturing Automation Protocol) va camino de convertirse, de

hecho, en una norma para la comunicacin entre sistemas de automatizacin en el mbito

de la produccin. El protocolo se basa en el modelo de referencia OSI. Ahora bien,

tampoco basta con MAP para cubrir toda la jerarqua de comunicaciones de produccin.

Por una parte faltan prestaciones y servicios y, por otra, MAP no es demasiado flexible y

resulta todava excesivamente caro. No es adecuado, por ejemplo, para transmitir datos en

tiempo real, y solamente est optimizado para la transferencia de archivos. Se ha tratado de

corregir esta deficiencia mediante el desarrollo de EPA (Enhanced Protocol Architecture) o

mini-MAP.

TOP: Bajo la denominacin de TOP (Technical and Office protocol), la firma Boeing ha

especificado un protocolo adecuado para las necesidades de comunicacin de oficina y de

las redes CSMA/CD que all se utilizan. A priori, una parte del proyecto TOP consista en

el intercambio de datos mediante MAP.

SINEC-AP (Automation Protocol): Se corresponde en todos sus niveles con el modelo de

referencia OSI. En los niveles orientados al transporte (1 a 4) se utilizan normas

internacionales. En los niveles orientados a la aplicacin (5 a 7), y debido a las

inestabilidades que entonces presentaba el MAP, se fij el protocolo SINEC-AP. Este es el

protocolo de aplicacin de Siemens para establecer una comunicacin normalizada entre

sistemas de automatizacin heterogneos, a travs del sistema de Bus Sinec. Este protocolo

se est desarrollando actualmente en la Repblica Federal Alemana, donde se ha convertido

prcticamente en una norma.

Normas relativas a la estructura

Dentro del marco del proyecto de investigacin SPRIT trabajan conjuntamente diecinueve

importantes empresas fabricantes y usuarias de equipos de tratamiento de datos, a fin de

desarrollar una arquitectura de sistema abierta para el CIM (OSA = Open System

Architectur). Adems de la definicin de interfaces, se pretende llevar a cabo una

delimitacin de las funciones de los sistemas y subsistemas de tratamiento de datos. Para

ello se necesita una descripcin unitaria de las funciones: generacin, tratamiento,

distribucin, representacin y gestin.

La arquitectura CIM-OSA contiene tres modelos de referencia para:

La empresa de produccin,

el flujo de informacin,

la puesta en prctica de CIM.

La puesta en marcha de CIM exige una serie de estructuras estndar en forma de directrices

en las que deben basarse los fabricantes de componentes CIM a fin de poder facilitar

productos y subsistemas compatibles que permitan poner en prctica una solucin CIM

especfica para cada empresa.

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CarolinaSticky NoteCOMENTAR BASE EN MODELO OSI

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CarolinaSticky NoteCOMENTAR DESVENTAJA DE MAP

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CarolinaSticky Notecomentar debido a las inestabilidades de MAP

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CarolinaSticky Note1

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Partiendo del modelo de referencia para la empresa y teniendo en cuenta sus condiciones

marginales especficas, se establece un modelo adaptado a ella. Este modelo de empresa y

el modelo de referencia de puesta en marcha del concepto CIM son la base que permite dar

forma al modelo especfico de informacin y puesta en marcha, fijando una serie de

directrices especficas de la empresa respecto al sistema de tratamiento de datos que ha de

utilizar, as como respecto a maquinaria y personal.

La comisin KCIM, dentro de DIM, se ocupa esencialmente de la descripcin y

establecimiento de los requisitos necesarios para la aplicacin (especificaciones).

La puesta en prctica y utilizacin de productos CIM, de acuerdo con las normas

especificadas, son cometidos de los proveedores en colaboracin con los usuarios.

En la siguiente relacin y en la figura 1.3-2 se indica cules son los organismos y grupos de

trabajo que se ocupan de los diferentes campos de normalizacin.

Representacin grfica

Controlde

mquinas

Protocolos Modelos deproducto

Dibujos,Geometra

Interfaces

GKS-3-DCGI

CGM

IGES

SET

VDAFS

CAD-NTVDAPS

PDES

STEPTOP

PROFI

MAP

CLDATA

IRDATA

APT

PHIGS

...

||||

||||

TOP = Technical and Office ProtocolMAP = Manufacturing Automation ProtocolPHIGS = Programmers Hierarchical Graphic SystemGKS-3-D = Graphical Kernel System 3-DCGI = Computer Graphics InterfaceCGM = Computer Graphics MetafileIGES = Initial Graphics Exchange SpecificationSET = Standard d'Exchange et de TransfertVDAFS = VDA FlechenschmttstelleVOAPS = VDA - ProgrammschnittstelleCAD-NT = CAD - Normteiledatei / DIN 4001PROFI = PROCESS - Field - BusPOES = Product Data Exchange SpecificationSTEP = Standard for the Exchange of Product Model DataCLDATA = Cutter Location DataIRDATA = Industrial Robot Data)APT = Automatically Programmed Tools

Fig. 1.3- 2 Normas sobre interfaces en el mbito CIM.

Instituciones de normalizacin y grupos de trabajo

AECMA Association Eurepeenne des Constructeurs de Materiel

Aerospatial (Europa)

ARFNOR Association Franaise de Normalisation (F)

ANSI American National Standards Institute (EE.UU.)

BSI British Standards Institute (R.U.)

CAM-I Computer Aided Manufacturing-International (EE.UU.)

CCITT Comit Consultatif International Telefonique (Europa)

CEN Comit Europeen de Coordination des Normes (Europa)

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CENELEC Comite Europeen de Normalisation Electrotechnique (Europa)

CEPT Conference Europeen des Administrations des Postes et des Telecomunications

(Europa)

CAS Corporation for Open Systems

DIN Deutsches Institut fr Normung (D)

DKE Deutsche Elektrotechnische Kommission im DIM und VDE (D)

ECMA European Computer Manufacturers Association (Europa)

EIA Electronic Industries Association

EMUG European MAP Users Group (Europa)

EWOS European Workshop on Open Systems

FKM Forschungskuratorium Maschinenbau (D)

IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers (EE.UU.)

ISA Instrument Society of America (EE.UU.)

ISO International Organization for Standardization

ISO/IEC-

JTC1 Joint Technical Comitee 1

ITAEG-M Information Technology Advisory Experts Group on Manufacturing (Europa)

JICS Japanese Industrial Standard Committee (Japn)

MAP-Top User Group

MITI Ministery of International Trade and Industry (Japn)

NAM-IA Fachbereich Industrielle Automation in Normenausschu

Maschinembau (NAM) des DIN (D)

NBS National Bureau of Standards (EE.UU.)

NEMA National Electrical Manufacturers Association (EE.UU.)

NSM Normenausschu Sarchmerkmale im DIN (D)

OSI-Top Europische Top-User-Group

POSI Promoting Conference for OSI (Japn)

RIA Robot Industries Association (EE.UU.)

SCC Standards Council of Canada (Canad)

SIS Standardiseringskommissionen i Sverige (S)

SPAG Standards Promotion and Advisory Group (Europa)

TAP Transfer und Archivierung Produktdefinierender Daten (D)

VDA Verband der Automobilindustrie (D)

VDI Verein Deutscher Ingenieure

VDMA Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (D)

ZVEI Zentral verband der Elektrotechnischen Industrie (D)

Ahora bien, el complejo proceso de introduccin del CIM no debera aplazarse para una

fecha futura bajo la justificacin de su complejidad o del desarrollo de nuevas normas.

Solamente sumergindose a tiempo en este tema puede alcanzarse el necesario nivel

tecnolgico para aprovechar las ventajas de las nuevas tecnologas antes que lo haga la

competencia.

CarolinaSticky Noteconclusion

2 El camino hacia el CIM

El objetivo estratgico de una empresa es siempre asegurar su potencial de xito para un

perodo de tiempo tan prolongado como sea posible. CIM trata de contribuir a asegurar este

potencial de xito. Esta es la orientacin que ha de seguirse cuando se lleva a cabo la

introduccin del CIM. Los objetivos a corto plazo y los cuellos de botella actuales no deben

llegar a convertirse en elementos importantes del concepto CIM.

Para que la fabricacin integral por ordenador se convierta en una realidad tangible hay que

prever un perodo de tiempo de varios aos. En una primera fase deben analizarse las

condiciones actuales de la empresa. A partir de ah se deducirn condiciones marginales

independientes para el planteamiento de la solucin. Si hasta la fecha se consideraba

suficiente resolver problemas particulares, actualmente no cabe ninguna duda de que toda

la organizacin de desarrollo y aplicacin debe considerarse de forma global. Solamente si

se procede de esta manera podrn activarse reservas de racionalizacin que rebasen los

cometidos particulares. En el CIM debe considerarse la totalidad de la empresa,

comenzando por el programa de produccin, pasando por la organizacin fija, la

organizacin de desarrollo, los distintos mbitos que intervienen en la produccin, las

instalaciones (situacin de la fbrica, mquinas, sistemas de transporte e informacin) hasta

llegar al personal.

Con el fin de garantizar el xito en la introduccin del CIM debern crearse las siguientes

condiciones previas:

El empresario ha de estar dispuesto a invertir en CIM a largo plazo. - Debe crearse

un equipo directivo con competencias suficientes que se ocupe de la gestin

profesional de todo el proyecto CIM.

La gerencia CIM que se nombre ha de identificarse con su cometido, es decir, en

algunos casos deber tomar medidas impopulares, como por ejemplo decisiones que

afecten a varias secciones.

Deber prepararse un concepto CIM, especificando una serie de objetivos claros.

Los objetivos de la empresa habrn de estar de acuerdo con los del CIM.

Debern identificarse y analizarse los problemas de puesta en marcha previsibles.

La puesta en marcha deber realizarse adoptando medidas de total transparencia.

Estos aspectos ponen de manifiesto que el objetivo slo puede alcanzarse procediendo de

forma estratgica. La primera tarea consistir por tanto en la preparacin de una estrategia

CIM especfica para la empresa y la determinacin de los objetivos ideales.


Solamente cuando se haya evaluado la necesidad y la viabilidad y se hayan estudiado las

correspondientes alternativas al concepto CIM se podr tomar la decisin de introducir el

CIM a nivel de empresa.

Los objetivos ideales podrn llevarse a cabo en el marco de un proyecto CIM.

El desarrollo de los proyectos CIM puede compararse en principio con otros proyectos.

Pero tambin hay que tener en cuenta algunas peculiaridades esenciales:

El mayor volumen de cometidos,

el mayor volumen de funciones,

la mayor duracin del proyecto,

el mayor volumen de integracin,

la colaboracin ms estrecha entre la informtica y las tcnicas de produccin,

el mayor alcance estratgico,

el mayor alcance econmico,

el mayor alcance en cuanto a organizacin.

La importancia de los criterios citados exige de la direccin de la empresa una dedicacin

completa. Los principales cometidos estriban en preparar un plan general de aplicacin

dentro del marco del concepto CIM y llevar a cabo su realizacin paso a paso. Son pocas

las empresas capaces de resolver este problema sin ayuda ajena. Por eso se recomienda

proceder conjuntamente con colaboradores adecuados en todas las fases del proyecto.

Usuario del CIM

Estructuracin de los objetos

Decisin empresarial a favor de CIM

Crear la direccin del CIM(delimitando competencias)

Establecer un plan de aplicacin CIM

Ponerlo en prctica de manera escalonada

Colabo- rador del CIM

Fig. 2.0- 1 Estrategia del usuario


El desarrollo y puesta en prctica del concepto CIM especfico para cada empresa es un

cometido de nivel superior que, por su complejidad, no admite una forma de proceder

generalizada de arriba hacia abajo, ya que en este proceso se determinan todos los

escalones siguientes del proyecto, hasta los ms mnimos detalles, partiendo de una

planificacin general clara. Esta forma de proceder presenta el inconveniente de que los

parmetros de planificacin que se modifican muchas veces, hasta que el proyecto se hace

realidad, no pueden tenerse en cuenta de nuevo a efectos reguladores. La forma ms

pragmtica de proceder (de abajo arriba) presenta la ventaja de que considera los aspectos

tcnicos, temporales, econmicos y organizativos durante la fase de preparacin, pero por

el contrario impide tener una visin global del concepto.

Por ello deber preferirse una mezcla de ambos procedimientos: la planificacin

aproximativa (concepto CIM, plan de implantacin general) se lleva a cabo mediante un

planteamiento de arriba abajo, y los detalles (concepto de proyecto parcial) se encajan

dentro de la malla general, procediendo de abajo arriba.

Aunque muchas empresas ya han reconocido las ventajas de introducir el CIM, su

realizacin se encuentra todava, en muchos casos, en una fase inicial. Por ello, vamos a

describir con ms detalle los planteamientos estratgicos y de concepto.

2.1 Estrategia del CIM

2.1 Estrategia del CIM

La introduccin del CIM exige planificar cuidadosamente la propia forma de proceder. A

fin de asegurar un elevado xito econmico han de tenerse en cuenta el mayor nmero

posible de factores de influencia y eventuales factores perturbadores.

La estrategia del CIM se basa en tres medidas esenciales:

La creacin de una organizacin CIM,

el trabajo conjunto con colaboradores CIM,

el desarrollo de un concepto CIM y su puesta en prctica.

Organizacin CIM

Gerencia del CIM

Equipos de proyecto CIM

/ /

/

Equipo deestrategia

Colaboradores del CIM

/ /

/

/ /

/

Asesores de empresa

Asesoresde sistemas Fabricantes de componentes

Concepto CIM

Estructuracin de objetivos

Plan general de implantacin del CIM

Puesta en prctica

Tiempo

Fig.2.1- 1 Estrategia del CIM.

La introduccin del C1M viene marcada por una serie de procesos de decisin que debern

ser impulsados activamente y que no se deben extender a lo largo de muchos aos. Esto

subraya de nuevo la importancia de una colaboracin dedicada de la direccin de la

empresa, especialmente cuando se trata de poner en prctica medidas de carcter

estratgico y conceptual.

Para que la planificacin estratgica de una introduccin del CIM tenga xito habrn de

incluirse en la estrategia:

Personal con conocimientos tecnolgicos

Modificaciones de la organizacin


Configuracin de las tcnicas de produccin

Tcnica de tratamiento de datos necesaria

Cualifcacin del personal existente

Aceptacin.

Personal con conocimientos tecnolgicos

Cuando se inicia un proyecto CIM es raro que una empresa disponga de suficiente personal

tcnico con la necesaria experiencia. Si desea disponer de los conocimientos tecnolgicos

necesarios para el CIM, la empresa ha de ocuparse intensivamente de la temtica del CIM.

Pero, normalmente, no cuenta con las condiciones previas necesarias. Por eso, para seguir

una estrategia razonable, suele precisarse un buen asesoramiento por parte de colaboradores

experimentados. El coste correspondiente se recupera rpidamente gracias al ahorro de

tiempo y a que de, este modo, se evita realizar inversiones equivocadas.

Al recurrir a asesores externos, normalmente mejora la calidad tcnica de la planificacin

estratgica, y se ponen de manifiesto de forma ms clara e imparcial los puntos fuertes y

dbiles de una empresa.

Organizacin

Una estructura de produccin orientada hacia el CIM fomenta:

La reduccin del tiempo ciclo total, desde la tramitacin de la oferta y su desarrollo

hasta la tramitacin del pedido, ya que disminuyen los tiempos de transporte,

almacenamiento y entrega, y a que todos estos procesos son tramitados

simultneamente.

El incremento de la productividad, ya que desaparecen las fases manuales y repetidas de

obtencin, tratamiento y distribucin de datos, al contarse con la posibilidad de llevar a

cabo una gestin continua de los datos, y

La posibilidad de utilizar y conservar bases de datos comunes, a nivel superior al de las

funciones y secciones.

La organizacin de la empresa exige apartarse del principio de decisiones centralizadas,

siendo necesaria una descentralizacin coordinada por un organismo central. Al establecer

una organizacin en la empresa, no se trata tanto de tramitar con rapidez un proceso de

trabajo aislado como de reducir al mnimo el tiempo del ciclo total de un pedido.

El organismo de coordinacin central tiene la misin de reducir de forma ptima el ciclo

del pedido, y coloca dentro del mbito de responsabilidad de las unidades descentralizadas

la determinacin de cundo y dnde (por ejemplo, mquinas) debe tramitarse exactamente

el pedido o la secuencia de trabajo, dentro del marco de libertad de decisin existente.

2.1 Estrategia del C1M

El tratamiento de datos propiamente dicho (hardware-software) debe considerarse

funcionalmente. Cuando est garantizada la funcionalidad y existe la posibilidad de una

comunicacin abierta para el tratamiento de datos, los enfoques de programacin, sistemas

operativos, etc., desempean tan slo un papel subordinado.

Tcnicas de produccin

Cuando se automatiza la fabricacin, la meta esencial es mejorar la flexibilidad, reduciendo

al mismo tiempo los costes de produccin. Esto conduce necesariamente a la utilizacin de

mquinas programables (CDC, DLC), as como sistemas de manipulacin y transporte

(robots, FTS, EHB, etc.).

Sin embargo, no basta con automatizar unas fases de trabajo que hasta ahora se efectuaban

de forma manual si no se ha analizado previamente de forma crtica toda la estructura de

desarrollo del trabajo. En la simplificacin de estos desarrollos existe a menudo un

considerable potencial de ahorro. Como ejemplo puede citarse la zona de montaje que, en

comparacin con la fabricacin previa, suele estar poco automatizada. En esta zona con

frecuencia pueden simplificarse los procesos de ajuste o reducir su nmero mediante ligeras

modificaciones del producto.

Una colaboracin ms estrecha entre los operarios de montaje y los proyectistas puede abrir

aqu un importante potencial de racionalizac

LIBRO CIM Consideraciones Basicas

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