SISTEMAS DE MANUFACTURA FLEXIBLE.

SISTEMAS DE MANUFACTURA FLEXIBLE.

DEFINICIONES.Manufactura. Todos los objetos como plumas, cuadernos, pantalones, automviles, etc. pasaron por un proceso de transformacin de una materia prima al producto terminado. Esta idea bsica puede considerarse como manufactura.

En un concepto mas formal manufactura es: El proceso de convertir la materia prima en productos, esto incluye diseo del producto, seleccin de la materia prima, y la secuencia de procesos a travs de los cuales es manufacturado el producto (1).

Sistema de Manufactura Flexible. Se da el nombre de fabricacin o manufactura flexible a un sistema de fabricacin conformado por mquinas y subsistemas enlazados por un sistema de transporte y control comn, con la posibilidad de realizar diversas tareas, dentro de un margen razonable, correspondientes a diferentes piezas o productos, sin necesidad de cambiar los equipos del sistema (flexibilidad) (2).

Todo comienza con el diseo del Lay Out de la manufactura UN POCO DE HISTORIA. Como tal, la manufactura ha existido desde los inicios del hombre, pues las pinturas de los primeros hombres pensantes fueron hechas a base de pinturas naturales vegetales, para lo cual necesitaron una transformacin y herramientas para su creacin. A lo largo de la historia el ser humano a desarrollado tcnicas y tecnologas para producir cosas de una manera ms rpida y eficaz, por eso puede tambin decirse que la automatizacin de los procesos ha existido desde que el hombre aprendi a mecanizar ciertos trabajos.

En la revolucin industrial trajo consigo la produccin en masa, la 1ra y 2da Guerra Mundial conllevaron a desarrollar sistemas de manufactura con un grado de calidad alto, tambin junto con ese desarrollo se comenzaron a implementar las teoras de la calidad. As mismo la electrnica y otras ramas como la neumtica hidrulica e instrumentacin comenzaron a ser parte esencial de la automatizacin, puede considerarse que la segunda revolucin industrial comenz con la invencin del semiconductor.

El concepto de Sistema de Manufactura Flexible como tal no tiene un inicio especifico aunque en varias fuentes le atribuyen este concepto a los Estados Unidos, al conceptualizar el termino Just In Time o el justo a tiempo, aunque tambin otros autores atribuyen el SMF al proceso de produccin Toyota, aunque es bien cierto que las SMF tiene como antecedentes:

La investigacin en el rea de Ciberntica realizada en 1936 por Turing y en 1948 por Wiener y Morthy, las mquinas de control numrico, desarrolladas inicialmente en 1946 por Devol, los manipuladores, ya sean teleoperados, en 1951 por Goertz, o robotizados, en 1954 por Devol, y los autmatas programables, desarrollados por Bedford Associates en 1968.

Es importante mencionar que el uso de la Mecatronica en estos sistemas es esencial pues en muchos casos, la mano de obra humana es casi obsoleta. Lo que todo concuerda es que surgi para la mejora continua, la eficiencia, optimizacin de tiempo, as tambin como se puede ver surgi entre los 1960 y 1970 y en la actualidad tiene mucha difusin, sobre todo en las industrias automotrices.

CARACTERISTICAS. Flexibilidad.- Es la habilidad de una entidad para desplegar y replegar sus recursos de forma eficaz y eficiente en respuesta a las condiciones cambiantes. Esta variabilidad del entorno puede adoptar las siguientes formas: En la demanda En el suministro En los productos En los procesos En el equipamiento y mano de obra.

1. Estaciones de procesamiento. Las estaciones de trabajo son tpicamente Computarizadas con un control numrico. Este sistema se diseo con otros equipos de procesamiento, incluyendo estaciones de inspeccin, ensamble y hojas metlicas. Ejemplos: __Mquinas herramientas y sus sistemas de control __Estacin de soldadura __Estacin de montaje y submontaje

2. Manejo de material y almacenamiento. Varios tipos de equipo son usados para transportar las partes trabajadas y ensambladas entre las estaciones de procesamiento. Ejemplos: Manejo de material: Sistemas de vehculos guiados automticamente Horquillas para levantar carros Almacenaje: Carga/Descarga Almacenaje automtico y sistemas de recuperacin Racks 3. Sistema de control computarizado. Este es usado para coordinar las actividades de las estaciones de procesamiento y el sistema de mano de obra. Ejemplo: El sistema de computacin quien tiene la tarea de coordinar la tarea del equipo.

Los objetivos del FMS son: 1) Incremento de la utilizacin del equipo y capital. 2) Reduce al inventario en proceso y el tiempo de preparacin. 3) Reduce substancialmente los tiempos de ciclo. 4) Reduccin de inventario y pequeos lotes. 5) Reduccin de fuerza de trabajo. 6) Facilidad para adaptarse rpidamente a los cambios de diseo. 7) Consistencia en la calidad. 8) Reduccin del riesgo como resultado del fracaso de un producto 9) Control gerencial conciso. 10) Mejoramiento de la imagen en el mercado / credibilidad. 11) Reduce el requerimiento de espacio en el piso de produccin.

Sistema de Manufactura flexible con base en produccin Toyota o en U

CLASES DE SISTEMAS. Sistema de manufactura flexible de alto espectro: Producen familias de partes numerosas con variaciones sustanciales en la configuracin de las partes y en la secuencia de operaciones Modulo de manufactura flexible: Unidad compuesta por una sola maquina con capacidad para cambio de herramientas equipo para manejo de materiales y almacenamiento temporal de partes Celda de manufactura flexible: grupo de nodos que comparten el mismo sistema de materiales. Sistema de manufactura flexible de maquinas mltiples: conjunto de mdulos conectados por medio de un sistema de manejo de materiales capaz de visitar dos o ms maquinas al tiempo.

De una manera ms general las clases de sistema se catalogan por el nmero de maquinaria usada: Celda de mquina sencilla (SMC 1 ) Celda de manufactura flexible (FMC 2,3) Sistema de manufactura flexible (FMS 4 )

DISTRIBUCIONES: 1. Distribucin en lnea. Mquinas y el almacenamiento en lnea.2. Distribucin Circulatoria (o Rectangular)3. Distribucin tipo Escalera4. Distribucin Campo abierto 5. Distribucin Robot al centro

SISTEMAS DE CONTROL COMPUTARIZADO. Un sistema de manufactura flexible incluye un sistema de distribucin computarizado que es la interfase entre las estaciones de trabajo, manejo de materiales y otros componentes.Normalmente consisten de una computadora central y microcomputadoras que controlan las mquinas individuales. Control de produccin: se encarga de disear la ruta del proceso y proveer las instrucciones de operacin. Control de trfico: administra el manejo de los principales materiales entre las diversas estaciones. Shuttle control: administra el manejo de los materiales secundarios entre las estaciones.

Monitoreo de piezas: la computadora monitorea el status de cada carga de materiales o piezas. Control de herramientas: administra la ubicacin de las herramientas, as como su mantenimiento y estado. Monitoreo de desempeo: la computadora se programa para colectar datos de operacin y hacer reportes peridicos.Ejemplo de una red industrial conectada a los diversos equipos de la celda

Manufactura Integrada por computadora (CIM) es el trmino usado para describir la automatizacin completa de la fbrica, con todos los procesos funcionando bajo el control de la computadora y nicamente informacin digital mantenindolos a ellos juntos.En el CIM, la necesidad de papel es eliminada y por lo tanto tambin trabajos humanos. CIM es el ostentoso producto evolucionado de diseo y dibujo asistido por computadora y manufactura asistida por computadora (CAD/CAM). El progreso continuo en el mejoramiento de la productividad es fundamental para que una compaa se mantenga competitiva. Esta es otra forma de decir que se reducen los costos de operacin; que se definen como costos de mano de obra directa, costos de materiales y costos generales. Un sistema de diseo y manufactura asistido por computadora, adecuadamente concebido, afecta a estas tres categoras de costos, y haciendo reducciones significativas posibles, da lugar a las mejoras en la productividad.

APLICACIONES.El proceso o ensamble de equipo usado en FMS depende del tipo de trabajo que completa el sistema. En un sistema diseado para operaciones de maquinado, el principal uso es en maquinas CNC. Sin embargo el concepto de FMS esta siendo aplicado a otros procesos. La siguiente es una lista del tipo de maquinas usadas en estaciones FMS:Centros de maquinado Cargadores Mdulos de Fresado Mdulos de Torneado Estaciones de Ensamble Estaciones de Inspeccin Maquinas procesadoras de Hojas de Metal Estaciones de Forjado.

VENTAJAS Incrementan la productividad. Menor tiempo de Preparacin en nuevos productos. Reduccin de inventarios de materiales dentro de la planta. Ahorro en fuerza de trabajo. Mejora en la calidad del producto. Mejora en la seguridad de los operarios. Las partes pueden ser producidas de forma aleatoria y tambin en lotes.DESVENTAJASSi no se disean adecuadamente tardan ms del doble en producir. El cambio de modelo es tardado. Un error en alguna celda, afecta a todo el sistema.