Procesos de Manufactura 1

PROCESOS DE MANUFACTURA

¿QUÉ ES MANUFACTURA? 

Es el proceso de convertir materias primas en productos. También comprende las actividades en que el propio producto fabricado se

utiliza para elaborar otros productos.

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Las materias primas al convertirse en productos útiles después de pasar por varios procesos, los artículos manufacturados adquieren un valor.

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Productos con alto valor agregado son aquellos que tuvieron que pasar por procesos complejos de fabricación.

PRODUCTOS CONTINUOS Y DISCRETOS

RECURSOS Y ACTIVIDADES QUE COMPRENDEN LA MANUFACTURA            

Diseño del producto. Maquinaria y herramienta. Planeación del proceso. Materiales. Compra. Manufactura. Control de la producción. Servicios de soporte. Mercadeo. Ventas. Embarque. Servicios al cliente.

DEMANDAS Y TENDENCIAS QUE DEBE RESPONDER LA MANUFACTURA 

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Satisfacer totalmente los requisitos de diseño, especificaciones y normas. Métodos más económicos y amigables con el medio ambiente. La calidad debe integrarse al producto en cada etapa. Producción flexible. Los continuos desarrollos en materiales, métodos de producción e integración a las computadoras. Las actividades de manufactura deben verse como un gran sistema, cuyas partes se relacionan entre sí en grados variables.

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Mejora continua del producto.



Aumento de productividad.

FABRICACIÓN DE SUJETADORES DE PAPEL

¿CÓMO LO HARÍA?

PROCESO DE DISEÑO DEL PRODUCTO 

El 70 % u 80 % del costo de un producto esta determinado en la etapa de diseño.



Este proceso comienza con el desarrollo de un concepto para un producto original.

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el diseño de un producto requiere un entendimiento completo de sus funciones y de su desempeño esperado.

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Las actividades de diseño y manufactura suelen efectuarse de manera consecutiva

INGENIERÍA CONCURRENTE (Systematic Approach For Integrated 

Método para el desarrollo de un producto que comprende el involucramiento de todas las disciplinas en las etapas de diseño, para que a través de estas iteraciones haya menos desperdicios de recursos y tiempo.

«Se enfoca en mejorar la eficiencia en el proceso de desarrollo del  producto»

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La ingeniería concurrente integra el diseño y la manufactura de un producto con vistas a optimizar todos los elementos incluidos en su ciclo de vida.

Requiere la integración de equipos de trabajo desde el inicio del desarrollo de productos. Diseñadores

Personal de manufactura

Mercadeo

Mantenimiento

Ventas

Planeador de procesos

Diseñador del porducto

Ingeniero de manufactura

Personal de logística

Decisión del diseño del producto

Cliente

Otras personas del C.V.P.

Ingeniero de manufactura

Personal de compras.

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Un producto diseñado por medio de la ingeniería concurrente, es:

Funcional

Bien manufacturado.

Durable.

Conservable.

Bien empacado.

Un recurso eficiente.

DISEÑO CONCEPTUAL En esta fase el producto se diseña en bosquejos generales para

cumplir

su

función,

es

decir,

para

operar

satisfactoriamente a lo largo de su vida esperada y para cubrir las necesidades del cliente.

DISEÑO DEL PRODUCTO Cualquier producto como una lavadora, un automóvil, una máquina herramienta, una estación de potencia o un equipo de perforación de petróleo, se diseñan para cumplir varios criterios: 

Que sea visualmente atractivo y funcional.



Facilidad para el ensamble de las piezas.

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 Asegurar que el producto funcionará adecuadamente.

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El producto debe servir al cliente.

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Debe ser sencillo de mantener al producto a lo largo de su vida planeada.

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Debe ser reciclable.

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Facilidad de manufactura.

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Diseño para calidad.

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Investigación y el desarrollo del producto

SISTEMAS DE INFORMACIÓN 

Modelado y diseño asistidos por computadora (CAD).



Ingeniería asistida por computadora (CAE).



Manufactura asistida por computadora (CAM)

 A través de estas técnicas el diseñador de productos selecciona y especifica la forma y las dimensiones finales del producto, su precisión dimensional, acabado superficial y materiales componentes.

PRUEBA DE PROTOTIPOS 

Esta etapa consiste en hacer y probar un modelo original de trabajo

del producto. 

La producción rápida de prototipos es una de las tecnologías basadas en CAD/CAM que permite disminuir los tiempos de

producción de prototipos y reducir costos. 

Se simulan las condiciones en las que funcionará el producto.

DISEÑO PARA MANUFACTURA El diseño para manufactura es un método completo de producción de bienes e integra el proceso de diseño con materiales, métodos de manufactura, planeación de procesos, ensamble, prueba y aseguramiento de la calidad.

DISEÑO DE ENSAMBLE Es una fase importante de la operación de manufactura y requiere que se consideren la facilidad, la rapidez y el costo de juntar las partes

SELECCIÓN DE MATERIALES Los tipos generales de materiales utilizados en manufactura son los siguientes: 

Metales ferrosos.



Metales no ferrosos.

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Plásticos (polímeros).



Materiales compósitos.

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Nanomateriales, aleaciones con memoria de forma, aleaciones amorfas, semiconductores, superconductores.

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES Propiedades mecánicas:

Propiedades físicas:

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Resistencia,



Densidad,



tenacidad,



calor específico,



ductilidad,



dilatación y conductividad térmica,

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dureza,



punto de fusión, y



elasticidad,



propiedades eléctricas y



fatiga y



Termofluencia.

magnéticas.

Propiedades químicas: Corrosión, oxidación, degradación general de las propiedades, toxicidad e Inflamabilidad. 









Propiedades de manufactura

COSTO Y DISPONIBILIDAD. El diseño del producto depende de las dimensiones o características de la materia prima disponible.

SELECCIÓN DE PROCESOS DE MANUFACTURA 

Fundición: De molde desechable y de molde permanente



Formado y moldeado: Laminado, forjado, extrusión, estirado o trefilado, formado de lámina, metalurgia de polvos y moldeo



Maquinado: Torneado, mandrinado, taladrado, fresado, cepillado, escariado y rectificado,

maquinado

ultrasónico,

maquinado

químico,

eléctrico

y

electroquímico; y maquinado por rayo de alta energía (parte IV); figura I.7e; esta categoría también incluye el micromaquinado, para producir partes de ultraprecisión. 

Unión: Soldado, soldadura blanda, soldadura fuerte, unión por difusión, unión por adhesivos y unión mecánica.



Acabado: Asentado, lapidado, pulido, satinado, rebabeado, tratamiento superficial, recubrimiento y chapeado.



Nanofabricación.

CORTE DE HOJA DE METAL POR MEDIO DE LASER

MANUFACTURA DE UNA PROTESIS

Manufactura de una prótesis de cadera, formada por laminación y maquinado

Manufactura de un vástago forjado.

PRECISIÓN DIMENSIONAL ACABADO SUPERFICIAL. 

Y

La dimensiones y la complejidad de las piezas trabajadas tienen influencia directa en la selección del proceso de manufactura para producirlo.

COSTOS OPERATIVOS Y DE MANUFACTURA. 

El diseño y costo del herramental, el tiempo requerido para iniciar la producción y el efecto del material de la pieza de trabajo en la vida de la herramienta y de la matriz son otros factores que se deben considerar.

MANUFACTURA DE FORMA NETA. 

La parte se fabrica lo más cerca posible de las dimensiones finales

deseadas,

tolerancias,

acabado

superficial

especificaciones mediante la primera operación.

y

MANUFACTURA DE UN SALERO  Y MOLINO DE PIMIENTA

MANUFACTURA INTEGRADA POR COMPUTADORA La manufactura asistida por computadora es particularmente efectiva debido a su capacidad para hacer posible: 

Responder a los rápidos cambios en la demanda del mercado y las modificaciones del producto.



Utilizar mejor los materiales, la maquinaria y el personal, y reducir inventarios.



Controlar mejor la producción y la administración de la operación total de manufactura.



La manufactura de productos de alta calidad a bajo costo.

PRODUCCIÓN ESBELTA Y MANUFACTURA ÁGIL 

Esta estrategia requiere un cambio fundamental en la cultura corporativa, así como un entendimiento de la importancia de la cooperación y el trabajo en equipo entre la gerencia y la fuerza



laboral. Estos planteamientos requieren que un fabricante establezca referencias (benchmarking) para sus operaciones.

ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD  Y ADMINISTRACIÓN DE LA CALIDAD TOTAL 

El control de los procesos es un factor crítico en la calidad del producto. Por ello, el objetivo debe ser controlar

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procesos, no productos. La calidad debe integrarse en el producto desde la etapa de diseño y a lo largo de todas las fases subsecuentes de manufactura y ensamble.

COMPETITIVIDAD GLOBAL  Y COSTOS DE MANUFACTURA 

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Hoy en día se exige calidad en los productos y precios bajos.  A partir de 1960 se desarrollaron las siguientes tendencias, que han tenido un fuerte impacto en la manufactura:

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La competencia global aumentó rápidamente y los mercados se volvieron multinacionales y dinámicos.

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Las condiciones del mercado fluctuaron ampliamente.

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Los clientes demandaron productos de alta calidad, bajo costo y entrega oportuna.

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La variedad de los productos se incrementó sustancialmente, por lo que se volvieron complejos y con ciclos de vida más cortos.