Fase 2 Manufactura

 

Diseño y Análisis de Sistemas de Manufactura

Unidad 1: Fase 2 - Sistemas de producción automatizados.

Presentado a: Victoriano García Medina Tutor

Entregado por:

Grupo: 212045A-761

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA - UNAD ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA 2020 BOGOTÁ

Introducción

 

Esta actividad se realiza para que podamos entender la importancia que tiene la ingeniería industrial en nuestras vidas cotidianas y profesionales y para esto es importante seguir una secuencia lógica, y es aquí donde la universidad aporta su profesionalismo en la estrategia de aprendizaje adoptada para con nosotros.

Objetivos

 

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Introducir los conceptos básicos que intervienen en la automatización de un proyecto.

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 Conocer nuevos conceptos para utilizar en cada una de las fases y, dotar de recursos al grupo de personas asignadas para poder diseñar e implementar un proyecto.

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 Aplicar los conocimientos teóricos para poder desarrollar a cabalidad el proyecto.

 

Ampliar información sobre las nuevas herramientas para innovación y automatización de industrias obsoletas

 

CUESTIONARIO

1.

Seña Se ñale le las las dif difer erenc encia iass entr entree las las líne líneas as de de prod produc ucci ción ón de de mode modelo lo por por lot lotee y mod model eloo mixto Ambas líneas se utilizan para hacer varios tipos de productos. produc tos. Una línea de modelo de de  proceso por lotes produce los diferentes productos en lotes, con un cambio de configuración entre los productos. Una línea de modelo mixto produce diferentes  productos al mismo tiempo.

2.

¿Por ¿P or qué qué deb debee esta establ blec ecers ersee una una lín línea ea de pro produc ducci ción ón a una ve velo loci cidad dad má máss alta alta que que la requerida para cubrir la demanda?

3. Una línea de producción es una secuencia de estaciones de trabajo en la que las tareas individuales se lleva a cabo en cada unidad de trabajo cuando se mueve desde una estación a la siguiente para hacer progresivamente el producto.

4.

¿Por ¿P or qué qué gen gener eral alme ment ntee no so son n conv conven enie ient ntes es las las cel celda dass de ens ensam ambl blee de est estaci ación ón única para trabajos de alta producción? Las celdas de ensamble de estación única se organizan con frecuencia alrededor de un robot industrial programado para realizar una secuencia de pasos de ensamble. Un solo robot no puede trabajar tan rápido como una serie de estaciones automáticas especializadas, por lo que las celdas de estación únicas se usan para trabajos en el rango intermedio de producción.

5.

¿Cuál ¿C uáles es son son alg algun unas as de las las raz razone oness que que prov provoc ocan an el el tiem tiempo po mu muer erto to en en una una lín línea ea de transferencia de maquinado?

 

Por lo general, el tiempo muerto de línea se asocia con fallas en las estaciones individuales. Entre las razones por las que ocurre el tiempo muerto están los cambios de herramientas programados y no programados, las averías mecánicas y eléctricas, las fallas hidráulicas y el desgaste normal del equipo.

6.

¿Cóm ¿C ómoo se di disti sting ngue ue la la autom automati atiza zaci ción ón pro progr gram amab able le de de la la autom automat atiz izac ació ión n fija? fija? Fija: Se utiliza cuando el volumen de producción es muy alto, es adecuada para diseñar equipos con alto rendimiento y elevadas tasas de producción. La desventaja es un costo inicial de inversión elevado y que cuando se acaba el ciclo de vida queda obsoleto.

Programable: Se usa cuando el volumen de producción es relativamente bajo y se adaptan a las variaciones de configuración para diversidad de productos.

7.

¿Explique qu qué es es un un ro robot industr triial? Un robot industrial es un manipulador multifuncional reprogramable, capaz de mover materias, piezas, herramientas, o dispositivos especiales, según trayectorias variables,  programadas para realizar tareas diversas. htp://plaea.pnc.mec.es/vgonzale/cyr_0204/crl_rob/roboca/indusrial.hm

8.

¿Qué es un actuador fifinal? Un ACTUADOR es un dispositivo inherentemente mecánico cuya función es  proporcionar fuerza para mover o “actuar” otro dispositivo mecánico. La fuerza que  provoca el actuador proviene de tres fuentes posibles: Presión neumática, presión hidráulica, y fuerza motriz eléctrica (motor eléctrico o solenoide). Dependiendo del origen de la fuerza el actuador se denomina neumático, hidráulico o eléctrico.

9.

¿Exp ¿E xpli liqu quee qu quéé es es un un co cont ntro rola lado dorr lóg lógic icoo pro progr gram amab able le??

 

Genéricamente, un Controlador Lógico Programable, es un dispositivo que puede ser  programado para cumplir determinadas tareas de control en sistema automáticos.

Existen variados tamaños de PLC; para pequeñas aplicaciones, pueden ser como un  paquete de cigarrillos, pero los hay del tamaño de un acondicionador de aire, o más grandes, teniendo en cuenta que a esta escala son modulares, es decir que se les  pueden agregar tantos módulos como sea necesario de acuerdo a las necesidades. Estos módulos pueden ser de entrada, de salida, o unidades de proceso. Los PLC son muy utilizados para controlar aquellas máquinas que deben seguir  procesos secuenciales a nivel industrial, tales como empaque de productos, control de motores, monitoreo de sensores, monitoreo o control de armado de partes, etc. Su elección depende del tipo de proceso a automatizar, así como de la cantidad de entradas y salidas necesarias para atender todos los sensores y actuadores del sistema.

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¿Exp ¿E xpli liqu quee qué qué enti entien ende de por por tec tecno nolo logí gíaa de gru grupo pos? s? La tecnología de grupos es una filosofía creada en un momento en el que hay un aumento de empresas de producción, y estas buscan una forma de mejorar, incrementando la eficiencia y productividad. Esto se consigue identificando y agrupando partes o componentes similares para aprovecharse de d e sus similitudes en el diseño y la producción. Las partes p artes similares se agrupan en familias, donde los integrantes comparten similitudes en su forma y proceso de elaboración.

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¿Exp ¿E xpli liqu quee qué qué enti entien ende de por por man manuf ufac actu tura ra cel celul ular ar?? La manufactura celular es una de las aplicaciones de la tecnología de grupo en la manufactura, en la cual un sistema de manufactura ha sido convertido en células de manufactura de manera parcial o total. Es un grupo de máquinas o procesos agrupados y dedicados a la manufactura de una familia de partes con esto se reducen tiempos de  preparación de cada proceso, además, se facilita el trabajo en equipo.

12.

¿Exp ¿E xpli liqu quee qué qué entie entiende nde por por siste sistema ma fle flexi xibl blee de manu manufac factur turaa (FMS (FMS)? )?

 

Un Sistema de fabricación flexible o FMS es un grupo de estaciones de trabajo interconectadas por medio de un sistema de transporte de materiales automatizado. El sistema de transporte, así como otro sistema de almacenamiento que pueden utilizarse deben ser automáticos. Todo el conjunto se controla por ordenador.

13.

Identi Ide ntifiq fique ue y expl expliqu iquee al al menos menos tre tress aplic aplicaci acione oness de la tec tecnol nologí ogíaa de un FMS FMS 

Ensamblado: Algunos FMS son diseñados para llevar a cabo operaciones de ensamble, generalmente son robots programados para realizar varias tareas en secuencia y movimientos para acomodar diferentes productos. Otras estaciones y equipo. La inspección puede ser incorporada al FMS, así como limpieza de piezas, arreglo de tarimas, sistemas centrales de refrigeración, etc. Categorías de sistemas de control computarizado

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Estaciones de control: las estaciones de proceso o ensamble generalmente operan bajo alguna forma de control computarizado.

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Distribución de las instrucciones de control en las estaciones de trabajo: es el centro de inteligencia que se encarga de coordinar las estaciones individuales.

14.

¿Cuál ¿C uáles es son son los los aspec aspectos tos fund fundam amen ental tales es a tene tenerr en cuent cuentaa dentr dentroo de una una planeación asistida por computador? En muchas empresas, la automatización de ciertos procesos ocasiona que éstos se transformen en "islas", sin conexión evidente con los otros procesos que se ejecutan en la fábrica. Esto se debe a la falta de un concepto integrado probado y estándar; al alto costo de compra y puesta en marcha; y a la complejidad del cambio en la estructura organizativa. Para resolver estas barreras, se ha desarrollado la Manufactura Integrada por Computador (CIM), que consiste en emplear sistemas de información computarizada y filosofías administrativas para integrar totalmente las actividades relacionadas con la producción, desde las necesidades del cliente, diseño del producto, del proceso, la producción hasta el apoyo postventa.

 

Ahora bien, el concepto CIM, en su más amplio sentido, no se limita a la automatización integrada del sistema productivo, sino que pretende lograr la total integración de la unidad de negocios. De ahí el punto: automatizar el diseño computarizado adoptando e integrando el proceso de manufactura en su totalidad.

15.

¿Exp ¿E xpli liqu quee con sus sus pala palabr bras as qué qué entie entiende nde por por inge ingeni nier ería ía conc concur urre rente nte?? La Ingeniería Concurrente, se basa en estar pendiente de los ciclos de vida de cada  proceso, verificar los modelos de proceso de diseño de cada producto o de lo que se quiera plantear para producir o mejorar, fijar una arquitectura del producto, elabora un flujo de proceso del diseño del producto.

16.

Establezca una comparación entre el ciclo tradicional de desarrollo de productos y el desarrollo de productos usando ingeniería concurrente. Ingeniería Tradicional

Ingeniería Concurrente VENTAJAS

Factibilidad en la fabricación

Calidad en los productos

Optimización en los procesos

Mejor diseño en la fabricación

Reducción de tiempo

Retroalimentación entre departamentos

Grandes producciones

Menores costos de producción general DESVENTAJAS

 No existía piezas únicas

Mayor inversión de tiempo en proyectos

Se necesita necesita mucho mucho capital capital para el el arranque arranque Si no se dan las condici condiciones ones no se puede puede llevar a cabo los proyectos Un cambio repentino representa una

Conflictos entre empleados por el trabajo

 perdida grande

en equipo por las diferentes opiniones

 No hay comunicación entre los

Mayores Gastos

departamentos

 

2.

Realice un ensayo de su propia autoría entre 3 y 5 páginas en donde desarrolle y enlace los siguientes temas:  

 Robótica y su aplicación en la industria

La automatización industrial con el tiempo se convirtió co nvirtió en uno de los factores más importantes en las industrias en los procesos productivos. Desde hace algunos años el conjunto de operaciones y  procesos automáticos que inciden en la comercialización del producto y en la consecución de las metas financieras de las compañías conforman, de facto, un ámbito multidisciplinar más amplio conocido con el nombre de automatización. En este entorno, los robots manipuladores industriales son los elementos que, sin duda, mayor crecimiento han experimentado en los últimos ú ltimos tiempos. En numerosas aplicaciones, sus  prestaciones de velocidad, flexibilidad, precisión y capacidad de carga superan de lejos las de los humanos, evitando que estos tengan que realizar operaciones rutinarias o peligrosas. La robótica y manipulación industrial han adquirido un papel determinante, ya que estos son elementos esenciales en los sistemas flexibles para la fabricación automatizada. Por una parte, en algunas aplicaciones, sus prestaciones de velocidad, precisión y capacidad de carga superan de lejos las de los humanos, mientras que en otras evitan que estos últimos tengan que realizar operaciones que comportan riesgos. Por otra parte, las prestaciones actuales de los robots hacen de estos una solución que tener en cuenta en aplicaciones en las que tradicionalmente se han utilizado máquinas específicas, frente a las cuales los robots aportan además una mayor flexibilidad.

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Tecnología de grupos

La tecnología de grupos es un papel muy importante en la industria de la manufactura ya que se tiene. La cantidad de productos p roductos hechos por una fábrica influye significativamente sobre la forma en que esta organiza a su personal, sus instalaciones y sus procesos y procedimientos ya que qu e tiene un alto impacto en los costos de producción y al utilizar este medio se tienen varias ventajas como reducción de tiempos en producción y se promueve la estandarización dentro de ella, así mismo como hay ventajas existen desventajas La mayor desventaja de este enfoque es que para iniciar la tecnología de grupo es necesario identificar las familias de partes.

 

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Sistemas flexibles de manufactura

Sistemas de manufactura flexible se hace referencia al trabajo metalmecánico, pero este concepto se ha extendido tanto que para que actualmente un proceso de producción pueda ser competitivo, debe ser flexible. Hoy se dispone de celdas de manufactura, líneas de producción integradas y automatizadas capaces de permitir cambios rápidos de herramienta, y así poder satisfacer la demanda del cliente, de forma rápida y eficaz. Una producción flexible debe cumplir cu mplir con sistemas, métodos, estrategias, equipamiento, que se adquieren con el fin de incrementar las capacidades de producción y, en consecuencia, reducir costos. La aparición de nuevos sistemas de control, co ntrol, gracias a los avances de la informática, fue  permitiendo una mejoría en la eficiencia de la producción, desde el diseño del producto, la maquinaria y herramienta, la planeación del proceso, disponibilidad de materiales, control de la  producción, etcétera. El avance en el control numérico hizo una gran diferencia en la tecnología de los años 80 respecto de la actual. En un inicio los centros de mecanizado fueron el resultado en la búsqueda de la flexibilidad de las máquinas, ya que integraron varias operaciones distintas sin tener que mover las piezas de trabajo de una máquina a otra; sin embargo, hoy hay centros de torneado, fresado multiejes, taladrado con cambio rápido y máquinas multitarea, por mencionar algunas.

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Diseño de productos e ingeniería concurrente.

La ingeniería concurrente se basa en el trabajo convergente de las diferentes etapas y exige que se invierta más tiempo en la definición detallada del producto y en la planificación. Así las modificaciones se hacen en la fase del diseño mucho antes de que salga el prototipo o las muestras de producción, lo cual conlleva a una reducción considerable de costo. Aunque bajo este enfoque en las primeras etapas el tiempo se incrementa, es claro también que el tiempo total de ciclo se reduce sustancialmente.

 

Para el diseño de trabajo se debe tener en cuenta un ciclo básico en el cual encontramos un análisis, síntesis, simulacion y una evaluación del diseño. También se cumplen unas etapas las cuales mostraran si es factible el proceso del diseño que son las siguientes: 

Ideación

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Desarrollo conceptual básico

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Desarrollo avanzado

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Lanzamiento

 

Conclusiones

Se obtuvo un enfoque más claro de lo que se busca con el estudio de este curso debido a la exploración de nuevos temas. Esto es bastante importante ya que los temas d dados ados están enfocados en la parte de la automatización la cual esta en auge hoy en día en cualquier industria

 

Bibliografía

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Groover, M. (2007). Fundamentos de manufactura moderna. Materiales, procesos y sistemas. México: McGraw-Hill/Interamericana editores, S.A de C.V. (pp. 907-945) Tercera edición. Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/detail.action? docID=10515063&p00=manufactura Oliva, E. (2009). Sistemas celulares de producción. México: Instituto Politécnico  Nacional. (pp. 19-33). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2077/lib/unadsp/detail.action? docID=10345239&p00=sistemas+manufactura