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Maestría en Manufactura Integrada por Computadora
“Sistemas de Manufactura Flexibles”
Tipos de Layouts en las Celdas de Manufactura
Ventajas / Desventajas
Presentan:
Andreas Obed Llanes Cornejo
Eri Samuel Murcia Peraza
Sergio Miguel García Pérez
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Un Sistema de Manufactura Flexible (SMF) es una celda de máquinas de
Tecnología de Grupos (GT) que consiste de un grupo de estaciones de
procesamiento (usualmente herramientas de CNC), interconectadas por
un sistema de manejo de materiales y almacenamiento; controlado por
un sistema de computo distribuido.
El término Flexible viene de la capacidad de procesar diferentes estilos
de partes simultáneamente en varias estaciones de trabajo y la mezcla
de estilos de parte y cantidades de producción deben ajustarse en
respuesta a la demanda cambiante.
Definición - Sistemas de Manufactura Flexibles
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La Celda de Manufactura Flexible
(FMC), consiste de dos o tres
estaciones de procesamiento
(típicamente centros de maquinado
CNC) más un sistema de manejo de
materiales. El sistema de manejo de
partes está conectado a la estación
de carga y descarga.
Definición – Celda de Manufactura Flexible
Figura 1. Ejemplo de FMC
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La mayoría de las configuraciones de un FMS actualmente se pueden
agrupar en:
(1) Layout de tipo en línea
(2) Layout de lazo
(3) Layout de escalera
(4) Layout de campo abierto
(5) Celda centrada en un robot
Configuraciones de Layout de un SMF
Figura 2. Ejemplo de FMS
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Las máquinas y el sistema de manejo de materiales están arreglados en
una línea recta. Las partes se mueven de una estación de trabajo a la
otra en una secuencia bien definida, con trabajo siempre moviéndose en
una dirección sin flujo de regreso.
Manejo de materiales: Sistema de transferencia en línea; Sistema de
banda transportadora; Sistema de vehículo guiado por vías.
Layout de tipo en línea
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Figura 3. Layout de tipo línea
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Las estaciones de trabajo están organizadas en una lazo que es servido
por un sistema de manejo de partes en la misma forma de trayectoria
cerrada. Las partes normalmente fluyen en una dirección alrededor del
lazo con la capacidad de detenerse y ser transferidos a cualquier
estación.
Manejo de materiales: Sistema de banda transportadora; Carros
arrastrados en planta.
Layout de lazo
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Figura 4. Layout de lazo
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Consiste de un lazo con anillos entre secciones recatas del lazo, entre
los cuales la estación de trabajo está localizada. Los anillos incrementan
los posibles caminos de ir de una máquina a la próxima y no requerir
sistemas secundarios. Esto reduce la distancia promedio de viaje entre
estaciones y minimiza el congestionamiento del sistema de manejo de
materiales.
Manejo de materiales: Sistema de banda transportadora; Sistema de
vehículos guiados automáticamente; Sistema de vehículos guiados por
vías.
Layout de escalera
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Figura 5. Layout de escalera
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Consiste de múltiples lazos y escaleras; pueden incluir caminos laterales.
Este tipo de layout es normalmente apropiado para procesar grandes
cantidades de familias de partes. El número de máquinas diferentes
puede ser una limitante y las partes son ruteadas a diferentes estaciones
de trabajo dependiendo de cual está disponible primero.
Manejo de materiales: Sistemas de vehículos guiados automáticamente;
Carros arrastrados en planta.
Layout de campo abierto
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Figura 6. Layout de campo abierto
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Usa uno o más robots industriales como sistema de manejo de material.
Estos robots pueden estar equipados con efectores finales que permiten
un mejor manejo de partes.
Manejo de materiales: Robots industriales.
Layout centrado en Robot
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Figura 7. Layout centrado en Robot
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Layout Ventajas Desventajas
En línea • Minoración del costo de manejo de materiales
• Mayor coordinación del proceso productivo
• Mejoras al evitarse demoras entre operaciones
• Menores inventarios en proceso
• Flujo lógico
• No precisa operarios especializados
• Se descompone una máquina y se rompe el flujo
• Un cambio en el producto es costoso operativamente
• Mayores inversiones en maquinaria
• Los cuellos de botella restringen el ciclo
Proceso • Menores inversiones (no se duplica equipo)
• Mayor flexibilidad en las áreas
• Las fallas de un equipo no interrumpen el flujo
• Supervisión especializada
• Flexibilidad en cambios al producto
• El manejo de materiales es más caro
• Planificación de la producción y sistemas de control más
complejos
• Tiempos de producción mayores
• Precisa operarios especializados
Células • Se adapta la producción a las demandas
• Permite aplicar just in time
• Elimina existencias innecesarias
• Impide aislamiento entre operarios
• Se reducen colas de la producción intermitente
• Supervisión general
• Mayor especialización de operarios
Proyecto • Mínimo movimiento de materiales
• Alta flexibilidad
• Centros de producción independientes
• Gran movimiento de equipos y personal
• Duplicación de equipos
• Supervisión general
• Se emplea solo en casos de escalas grandes o casos
necesarios
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Referencias
Mikell P. Groover. (1997). Fundamentos de Manufactura Moderna.
México: Pearson Prentice Hall.
H.S. Bawa. (2004). Procesos de Manufactura. México: McGraw Hill.