1.2 SISTEMAS TRADICIONALES DE PRODUCCIÓN:

SISTEMA DE PRODUCCIÓN POR ENCARGO: Se basa en el encargo o pedido de uno o más productos o servicios. La empresa que lo utiliza sólo produce después de haber recibido el contrato o encargo. Se concentra en el producto.

SISTEMA DE PRODUCCIÓN POR LOTES: Lo utilizan las empresas que producen una cantidad limitada de un tipo de producto o servicio por vez. Se realiza anticipadamente en relación a las ventas. sistema de producción continua:

Lo utilizan las empresas que producen un determinado producto sin modificaciones por un largo período, el ritmo de producción es rápido y las operaciones se ejecutan sin interrupciones.

NUEVOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN: Just in Time: es un sistema de producción con flujo en línea que produce muchos productos en volúmenes bajos o medios.

PRODUCCIÓN FLEXIBLE: Un sistema de producción flexible consiste en instalaciones(máquinas, manipuladores de carga y descarga, etc.) totalmente controladas por un ordenador central, de modo que la instalación pueda funcionar sin atención depersonal. Este sistema de producción es sumamente caro y se utiliza en muycontadas situaciones.

SISTEMAS DE PRODUCCIÓN (definición)

Un sistema en sí puede ser definido como un conjunto de partes interrelacionadas que existen para alcanzar un determinado objetivo. Donde cada parte del sistema puede ser un departamento un organismo o un subsistema. De esta manera una empresa puede ser vista como un sistema con sus departamentos como subsistemas.

Un sistema puede ser abierto o cerrado. Los sistemas cerrados (o mecánicos) funcionan de acuerdo con predeterminadas relaciones de causa y efecto y mantienen un intercambio predeterminado también con el ambiente, donde determinadas entradas producen determinadas salidas. En cambio un sistema abierto (u orgánico) funcionan dentro de relaciones causa-efecto desconocidas e indeterminadas y mantienen un intercambio intenso con el ambiente.

En realidad las empresas son sistemas completamente abiertos con sus respectivas dificultades. Las empresas importan recursos a través de sus entradas, procesan y transforman esos recursos y exportan el resultado de ese procesamiento y transformación de regreso al ambiente a través de sus salidas. La relación entradas/salidas indica la eficiencia del sistema.

Un sistema de producción es entonces la manera en que se lleva a cabo la entrada de las materias primas (que pueden ser materiales , información ,etc.) así como el proceso dentro de la empresa para transformar los materiales y así obtener un producto terminado para la entrega de los mismos a los clientes o consumidores, teniendo en cuenta un control adecuado del mismo.

TIPOS DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN

Se acepta que existen tres tipos tradicionales de sistemas de producción, que son la producción por trabajos o bajo pedido, la producción por lotes y la producción continua, a los cuales se puede agregar un cuarto tipo llamado tecnología de grupos. Estos tipos de sistemas no están necesariamente asociados con el volumen de producción, aunque si es una característica más.

Es importante darse cuenta que el tipo de producción dicta el sistema organizativo, y en grado importante la distribución del equipo. Cada tipo de producción tiene características específicas y requieren condiciones diferentes para que sea eficaz su implantación y operación, lo que veremos a continuación en este trabajo.

a) PRODUCCIÓN POR TRABAJOS O BAJO PEDIDO

Es el utilizado por la empresa que produce solamente después de haber recibido un encargo o pedido de sus productos. Sólo después del contrato o encargo de un determinado producto, la empresa lo elabora. En primer lugar, el producto se ofrece al mercado. Cuando se recibe el pedido, el plan ofrecido parta la cotización del cliente es utilizado para hacer un análisis más detallado del trabajo que se realizará. Este análisis del trabajo involucra:

1) Una lista de todos los materiales necesarios para hacer el trabajo encomendado.

2) Una relación completa del trabajo a realizar, dividido en número de horas para cada tipo de trabajo especializado.

3) Un plan detallado de secuencia cronológica, que indique cuando deberá trabajar cada tipo de mano de obra y cuándo cada tipo de material deberá estar disponible para poder ser utilizado.

El caso mas simple de producción bajo pedido es el del taller o de la producción unitaria. Es el sistema en el cual la producción se hace por unidades o cantidades pequeña, cada producto a su tiempo lo cual se modifica a medida que se realiza el trabajo. El proceso productivo es poco automatizado y estandarizado.

Sin embargo el nivel tecnológico depende del tipo de empresa y a medida que este aumenta, aumentan también los problemas gerenciales, a menos que la fuerza de trabajo y otros recursos se dispersen al término de cada trabajo.

Las características esenciales del control de la producción por proyectos parecen ser:

Definición clara de los objetivos. Acuerdo sobre resultados cuantificables a intervalos especificados.

Un comité administrativo que este facultado para tomar decisiones relativas a las necesidades de los trabajos, a la mano de obra y otros recursos.

En el caso de la producción de equipos especializados individuales es inevitable recurrir a la producción por trabajos, pero en el caso de la fabricación cuantitativa es concebible, aunque poco probable, que pueda también usarse la producción por trabajos. Sí un trabajo comprende cinco unidades idénticas y se decide producirlas simultáneamente mediante un sistema de producción por trabajos , sed requerirán entonces cinco grupos de trabajo completos, debiendo abarcar cada grupo todas las especialidades necesarias. El valor agregado a cada unidad aumentará entonces en forma continua y en `paralelo', con relación al tiempo.

b) PRODUCCIÓN POR LOTES

Es el sistema de producción que usan las empresas que producen una cantidad limitada de un producto cada vez, al aumentar las cantidades más allá de las pocas que se fabrican al iniciar la compañía, el trabajo puede realizarse de esta manera. Esa cantidad limitada se denomina lote de producción. Estos métodos requieren que el trabajo relacionado con cualquier producto se divida en partes u operaciones, y que cada operación quede terminada para el lote completo antes de emprender la siguiente operación. Esta técnica es tal ves el tipo de producción más común. Su aplicación permite cierto grado de especialización de la mano de obra, y la inversión de capital se mantiene baja, aunque es considerable la organización y la planeación que se requieren para librarse del tiempo de inactividad o pérdida de tiempo.

Es en la producción por lotes donde el departamento de control de producción puede producir los mayores beneficios, pero es también en este tipo de producción donde se encuentran las mayores dificultades para organizar el funcionamiento efectivo del departamento de control de producción.

Al hacerse cierto número de productos el trabajo que requiere cada unidad se dividirá en varias operaciones, no necesariamente de igual contenido de trabajo, y los operarios también se dividirán en grupos de trabajo. De manera que al terminar el primer grupo una parte del proceso del producto pasa al siguiente grupo y así sucesivamente hasta terminar la manufactura, el lote no pasa a otro grupo hasta que este terminado todo el trabajo relacionado a esa operación: la transferencia de lotes parciales a menudo puede conducir a considerables dificultades organizativas.

Durante la manufactura por lotes existen siempre materiales en reposo mientras se termina de procesar el lote. Los periodos de reposo de cualquier unidad de un lote de `n' unidades suman (n-1) / n x 100 por ciento del tiempo total de producción por lotes. Esto es característico de la producción por lotes, donde el contenido de trabajo del material aumenta en forma irregular y da origen a una cantidad sustancial de trabajos en proceso.

Además del periodo de reposo antes indicado, las dificultades organizativas de la producción por lotes podrían generar otros tiempos de reposo. Cuando hay varios lotes pasando por las mismas etapas de producción y compitiendo por los recursos, es común transferir un lote de un operario o de una máquina o un almacén de `espera' o de `trabajos en proceso', para esperar ahí la disponibilidad del siguiente operador o máquina. Esto es un gran problema para la administración, y no se puede evitar que exista siempre un periodo de reposo por cada unidad del lote, mientras se realiza el trabajo en los demás miembros del lote, y otro periodo de reposo mientras el lote entero está en el almacén de espera.

Producción por lotes y distribución funcional

En este sistema existe otro período de demora adicional mucho más serio relacionado con la distribución del equipo. Este sistema , que es con mucho el más común en la industria británica y estadounidense, el equipo se agrupa atendiendo a la función que desempeña en el proceso de transformación del producto.

El efecto de este complejo flujo de material:

Ocasiona que el material permanezca en la unidad de producción, aunque no esté siendo trabajado, durante un tiempo considerablemente mayor que el que representa el contenido de trabajo.

Crea un problema organizacional de gran complejidad. Específicamente por las rutas que deben seguir los lotes en la operación.

Presenta problemas de control muy difíciles, ya que se debe seguir la pista de cada trabajo en su paso por los procesadores. Esto plantea a menudo problemas de recopilación y procesamiento de datos tan grandes, que se abandona la tarea de control y se emprenden todas las acciones con base en `emergencia'.

Las ventajas que se aducen a favor de la distribución funcional son:

Flexibilidad; se pueden cambiar con facilidad las secuencias y prioridades de los trabajos.

La utilización del equipo puede ser elevada.

Como los operarios tienden a concentrarse en un solo proceso, su habilidad en dicho proceso puede ser considerable.

La supervisión de un grupo de supervisores que desempeñan las mismas o muy similares funciones, dan por resultado un gran conocimiento relativo a dichos procesadores.

La descompostura de un procesador no inmoviliza la producción.

C) PRODUCCIÓN CONTINUA

Este sistema es el empleado por las empresas que producen un determinado producto, sin cambies, por un largo período. El ritmo de producción es acelerado y las operaciones se ejecutan sin interrupción. Como el producto es el mismo, el proceso de producción no sufre cambios seguidos y puede ser perfeccionado continuamente.

Este tipo de producción es aquel donde el contenido de trabajo del producto aumenta en forma continua. Es aquella donde el procesamiento de material es continuo y progresivo.

Entonces la operación continua significa que al terminar el trabajo determinado en cada operación, la unidad se pasa a la siguiente etapa de trabajo sin esperar todo el trabajo en el lote. Para que el trabajo fluya libremente los tiempos de cada operación deberán de ser de igual longitud y no deben aparecer movimiento hacia fuera de la línea de producción. Por lo tanto la inspección deberá realizarse dentro de la línea de producción de proceso, no debiendo tomar un tiempo mayor que el de operación de la unidad. Además como el sistema esta balanceado cualquier falla afecta no solo a la etapa donde ocurre, sino también a las demás etapas de la línea de producción. Bajo esas circunstancias la línea se debe considerar en conjunto como una entidad aislada y no permitiéndose su descompostura en ningún punto.

Se cree aveces que la producción continua es una técnica reciente , lo cual no es cierto. Pues en 1784 en Pensilvania , se diseñó y opero un

molino de granos mecanizado; en 1804 el arsenal británico desarrollo una línea continua con trabajadores dispuestos a lo largo de una máquina amasadora de galletas. Sin embargo el ejemplo más significativo de producción continua se realizó mucho mas tarde en 1914-16, cuando la compañía Ford, instalo una gran planta de producción en serie para fabricar el auto Modelo T.

Para que la producción continua pueda funcionar satisfactoriamente hay que considerar los siguientes requisitos:

Debe haber una demanda sustancialmente constante. Si la demanda fuera intermitente, originaría una acumulación de trabajo terminado que podría originar dificultades de almacenaje. Alternativamente, si la producción fluctuara debido a la demanda, el establecimiento y balance de la línea continua necesitarían realizarse con cierta frecuencia, lo cual conduce a un costo excesivamente alto. En las industrias que tienen demandas con gran fluctuación, se alcanza la nivelación produciendo más existencias durante los periodos `planos', y de estas existencias se completa la producción corriente durante los periodos `pico'. Por supuesto el costo que se paga por esta simplificación organizacional es el costo de llevar en existencia los productos terminados.

El producto debe normalizarse. Una línea continua es inherentemente inflexible, no pudiendo dar cabida a variaciones en el producto. Se puede lograr una variedad relativa variando los acabados, las decoraciones y otros conceptos menores.

El material debe ser específico y entregado a tiempo. Debido a la inflexibilidad, la línea continua no puede aceptar variaciones del material. Además, si el material no esta disponible cuando se le requiere, el efecto es grave debido a que congelaría toda la línea.

Todas las etapas tienen que estar balanceadas. Si se ha de cumplir con el requerimiento de que el material no descanse, el tiempo que tome cada etapa debe ser el mismo, lo cual significa que la línea debe estar balanceada.

Todas las operaciones tienen que ser definidas. Para que la línea mantenga su equilibrio, todas las operaciones deben ser constantes.

El trabajo tiene que confinarse a normas de calidad.

Cada etapa requiere de maquinaria y equipo correctos. La falta de aparatos apropiados ocasiona el desequilibrio de la línea, lo cual ocasiona ineficiencia en la secuencia entera. Esto puede traducirse en una gran infrautilización de la planta.

El mantenimiento tiene que prevenir y no corregir las fallas. Si el equipo falla en cualquier etapa la línea se detiene completamente. Para evitar eso se tiene que aplicar un programa en vigencia de mantenimiento preventivo.

La inspección se efectúa `en línea' con la producción. Deberá estar balanceada como una operación mas dentro de la línea para evitar una dislocación del flujo en la línea.

Para lograr lo anterior se requiere una gran planeación previa a la producción, particularmente para asegurar la entrega a tiempo del material correcto, y para que las operaciones sean de igual duración.

Ventajas de la institución efectiva de las técnicas de producción continua:

Se reduce el contenido de mano de obra directa.

Suponiendo el correcto diseño del producto, la reproducibilidad, y por lo tanto la exactitud y precisión son altas.

Como la inspección se realiza en la línea, las desviaciones de las normas se detectan rápidamente.

Como no hay periodo de reposo entre operaciones, el trabajo en proceso se mantiene al mínimo.

Resulta innecesaria la provisión de almacenajes para el trabajo en proceso, minimizándose el espacio total de almacenaje.

Se reduce el manejo de materiales. Se simplifica el control, siendo prácticamente auto controlada la línea de flujo.

Se detecta inmediatamente cualquier deficiencia en los materiales y en los métodos. Los requerimientos de materiales se pueden planear con más exactitud. La inversión en materiales puede traducirse más rápidamente en ingresos por ventas.

1.3.1 Sistemas avanzados de manufactura

La Tecnología avanza cada vez más rápido con el paso del tiempo, y esto nos ayuda a facilitar la vida cotidiana, así como una producción más eficaz y velos en las empresas. Hay aditamentos para maquinas que nos reducen el esfuerzo humano, y también nos ayudan a tener una producción en menor tiempo, lo que nos genera por consiguiente mayores utilidades. Las maquinas nos han facilitado de manera muy amplia al desarrollo industrial y económico de las empresas, por ello se podría decir que juegan un papel muy importante y son un pilar para el

desarrollo tecnológico. Un ejemplo de esto, son las maquinas -torno, fresa, etc.- CNC (control numérico por computadora); diseñadas para la producción en masa, además de facilitar algunos trabajos que son casi imposibles de realizar, en algún otro tipo de máquina.

Es una función que lleva acabo el personal técnico, y está relacionado con la planeación de los procesos de manufactura para la producción económica de productos de alta calidad.Su propósito general es optimizar la manufactura dentro de la empresa determinada.

Por lo general usan estas 3 actividades:

1) Planeación de los procesos

2) Solución de problemas y mejoramiento continuo.

3) Diseño para capacidad de manufactura.

SISTEMA DE MANUFACTURA FLEXIBLE (FMS)

Son sistemas capaces de producir diferentes partes o productos sin tiempos muertos significativos debido a los cambios. Los FMS son capaces de procesar una variedad de tipos de partes simultaneas con forme a un programa controlado CNC. El FMS es un sistema de producción altamente automatizado.

COMPONENTES DE UN SISTEMA FMS

Los tres componentes básicos de un sistema de manufactura flexible son las estaciones de procesamiento, el equipo de manejo y almacenamiento de materiales y el sistema de control computarizado. Las estaciones de procesamiento son, maquinas herramientas controlados por computadora (CNC).Se emplea una gran variedad de equipos automatizados de manejo de materiales para transportar las piezas de trabajo y sub ensambles entre las estaciones de procesamiento. El sistema de control computarizado se utiliza para coordinar las actividades de las estaciones de procesamiento y el sistema de manejo de materiales en el FMS.

PLANEACION DEL FMS

La compra e instalación de un sistema flexible de manufactura requiere una inversión importante por parte de la compañía usuaria. Se debe considerar seriamente los siguientes factores antes de diseñar un FMS. a) El volumen de trabajo que producirá el sistema. b) Las variaciones de la ruta del proceso. c) Las características físicas del trabajo. d) Los requerimientos de mano de obra del FMS. e) El número de máquinas que requiere el FMS.

DESARROLLO HISTORICO DE LOS SISTEMAS DE MANUFACTURA.

El punto de partida de los procesos de manufactura moderno pueden acreditarse aELI WHITNEY con su maquina despepitadora de algodon sus principios de fabricacion intercambiables o su maquina fresadora sucesos todos ellos por los años de 1880 tambien en esa epoca aparecieron otro procesos industriales a consecuencia de la guerra civil en los Estados Unidos que proporciono un nuevo impulso al desarrollo de procesos de manufactura de aquel pais.

El origen de la experimentación y analisis en los procesos de manufactura se acreditaron en gran medida a FRED W. TAYLOR quien un siglo despues de Whitney publico los resultados de sus trabajos sobre el labrado de los metales aportando una base cientifica para hacerlo.

El contenporaneo Miron L. Begeman y otros investigadores o laboratoristas lograron nuevos avances en las tecnicas de fabricación, estudios que ha n llegado ha aprovecharse en la industria.

El conocimiento de los principios y la aplicación de los servomecanismos levas, electricidad, electronica y las Computadoras hoy dia permiten al hombre la producción de las maquinas.

PROCESOS DE MANUFACTURA CONVENCIONALES.

De acuerdo con esta definición y a la vista de las tendencias y estado actual de la fabricación mecánica y de las posibles actividades que puede desarrollar el futuro ingeniero en el ejercicio de la profesión, los contenidos de la disciplina podrían agruparse en las siguientes áreas temáticas:

Procesos de conformación sin eliminación de material

Por fundición

Por deformación

Procesos de conformación con eliminación de material

Por arranque de material en forma de viruta

Por abrasión

Por otros procedimientos

Procesos de conformado de polímeros y derivados

Plásticos

Materiales compuestos

Procesos de conformación por unión de partes

Por sinterización

Por soldadura

Procesos de medición y verificación dimensional

Tolerancias y ajustes

Medición dimensional

Automatización de los procesos de fabricación y verificación

Control numérico

Robots industriales

Sistemas de fabricación flexible

Las propiedades de manufactura y tecnológicas son aquellas que definen el comportamiento de un material frente a diversos métodos de trabajo y a determinadas aplicaciones. Existen varias propiedades que entran en esta categoría, destacándose la templabilidad, la soldabilidad y la dureza entre otras.

OTRA CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS PROCESOS DE MANUFACTURA ES :

De manera general los procesos de manufactura se clasifican en cinco grupos:

Procesos que cambian la forma de del material

Ejemplos:

Metalurgia extractiva, Fundición, Formado en frío y caliente, Metalurgia de polvos,

Moldeo de plástico

Procesos que provocan desprendimiento de viruta pormedio de máquinas

Ejemplos:

Métodos de maquinado convencional, Métodos de maquinado especial

Procesos que cambian las superficies

Ejemplos:

Con desprendimiento de viruta, Por pulido, Por recubrimiento.

Procesos para el ensamblado de materiales

Ejemplos:

Uniones permanentes, Uniones temporales

Procesos para cambiar las propiedades físicas

Ejemplos:

Temple de piezas, Temple superficial Soldabilidad: En ingeniería, procedimiento por el cual dos o más piezas de metal se unen por aplicación de calor, presión, o una combinación de ambos, con o sin al aporte de otro metal, llamado metal de aportación, cuya temperatura de fusión es inferior a la de las piezas que han de soldarse. La mayor parte de procesos de soldadura se pueden separar en dos categorías: soldadura por presión, que se realiza sin la aportación de otro material mediante la aplicación de la presión suficiente y normalmente ayudada con calor, y soldadura por fusión, realizada mediante la aplicación de calor a las superficies, que se funden en la zona de contacto, con o sin aportación de otro metal. En cuanto a la utilización de metal de aportación se distingue entre soldadura ordinaria y soldadura autógena. Esta última se realiza sin añadir ningún material. La soldadura ordinaria o de aleación se lleva a cabo añadiendo un metal de aportación que se funde y adhiere a las piezas base, por lo que realmente éstas no participan por fusión en la soldadura. Se distingue también entre soldadura blanda y soldadura dura, según sea la temperatura de fusión del metal de aportación empleado; la soldadura blanda utiliza metales de aportación cuyo punto de fusión es inferior a los 450 ºC, y la dura metales con temperaturas superiores.

Gracias al desarrollo de nuevas técnicas durante la primera mitad del siglo XX, la soldadura sustituyó al atornillado y al remachado en la construcción de muchas estructuras, como puentes, edificios y barcos. Es una técnica fundamental en la industria del motor, en la aeroespacial, en la fabricación de maquinaria y en la de cualquier producto hecho con metales.

El tipo de soldadura más adecuado para unir dos piezas de metal depende de las propiedades físicas de los metales, de la utilización a la que está destinada la pieza y de las instalaciones disponibles. Los procesos de soldadura se clasifican según las fuentes de presión y calor utilizadas.

El procedimiento de soldadura por presión original es el de soldadura de fragua, practicado durante siglos por herreros y artesanos. Los metales

se calientan en un horno y se unen a golpes de martillo. Esta técnica se utiliza cada vez menos en la industria moderna.

Soldadura ordinaria o de aleación

Método utilizado para unir metales con aleaciones metálicas que se funden a temperaturas relativamente bajas. Se suele diferenciar entre soldaduras duras y blandas, según el punto de fusión y resistencia de la aleación utilizada. Los metales de aportación de las soldaduras blandas son aleaciones de plomo y estaño y, en ocasiones, pequeñas cantidades de bismuto. En las soldaduras duras se emplean aleaciones de plata, cobre y cinc (soldadura de plata) o de cobre y cinc (latón soldadura).

Para unir dos piezas de metal con aleación, primero hay que limpiar su superficie mecánicamente y recubrirla con una capa de fundente, por lo general resina o bórax. Esta limpieza química ayuda a que las piezas se unan con más fuerza, ya que elimina el óxido de los metales. A continuación se calientan las superficies con un soldador o soplete, y cuando alcanzan la temperatura de fusión del metal de aportación se aplica éste, que corre libremente y se endurece cuando se enfría.

En el proceso llamado de resudación se aplica el metal de aportación a las piezas por separado, después se colocan juntas y se calientan. En los procesos industriales se suelen emplear hornos para calentar las piezas.Este tipo de soldadura la practicaban ya hace más de 2.000 años los fenicios y los chinos. En el siglo I d.C., Plinio habla de la soldadura con estaño como procedimiento habitual de los artesanos en la elaboración de ornamentos con metales preciosos; en el siglo XV se conoce la utilización del bórax como fundente.

Soldadura por fusión

Agrupa muchos procedimientos de soldadura en los que tiene lugar una fusión entre los metales a unir, con o sin la aportación de un metal, por lo general sin aplicar presión y a temperaturas superiores a las que se trabaja en las soldaduras ordinarias. Hay muchos procedimientos, entre los que destacan la soldadura por gas, la soldadura por arco y la alumino térmica. Otras más específicas son la soldadura por haz de partículas, que se realiza en el vacío mediante un haz de electrones o de iones, y la soldadura por haz luminoso, que suele emplear un rayo láser como fuente de energía.

Soldadura por gas:

La soldadura por gas o con soplete utiliza el calor de la combustión de un gas o una mezcla gaseosa, que se aplica a las superficies de las piezas y a la varilla de metal de aportación. Este sistema tiene la ventaja de ser portátil ya que no necesita conectarse a la corriente eléctrica.

Según la mezcla gaseosa utilizada se distingue entre soldadura oxiacetilénica (oxígeno / acetileno) y oxhídrica (oxígeno /hidrógeno), entre otras.

Soldadura por arco:

Los procedimientos de soldadura por arco son los más utilizados, sobre todo para soldar acero, y requieren corriente eléctrica. Esta corriente se utiliza para crear un arco eléctrico entre uno o varios electrodos aplicados a la pieza, lo que genera el calor suficiente para fundir el metal y crear la unión.

La soldadura por arco tiene ciertas ventajas con respecto a otros métodos. Es más rápida debido a la alta concentración de calor que se genera y por lo tanto produce menos distorsión en la unión. En algunos casos se utilizan electrodos fusibles, que son los metales de aportación, en forma de varillas recubiertas de fundente o desnudas; en otros casos se utiliza un electrodo refractario de volframio y el metal de aportación se añade aparte. Los procedimientos más importantes de soldadura por arco son con electrodo recubierto, con protección gaseosa y con fundente en polvo.

Soldadura por arco con electrodo recubierto

En este tipo de soldadura el electrodo metálico, que es conductor de electricidad, está recubierto de fundente y conectado a la fuente de corriente. El metal a soldar está conectado al otro borne de la fuente eléctrica. Al tocar con la punta del electrodo la pieza de metal se forma el arco eléctrico. El intenso calor del arco funde las dos partes a unir y la punta del electrodo, que constituye el metal de aportación. Este procedimiento, desarrollado a principios del siglo XX, se utiliza sobre todo para soldar acero.

Soldadura por arco con protección gaseosa

Es la que utiliza un gas para proteger la fusión del aire de la atmósfera. Según la naturaleza del gas utilizado se distingue entre soldadura MIG, si utiliza gas inerte, y soldadura MAG si utiliza un gas activo. Los gases inertes utilizados como protección suelen ser argón y helio; los gases activos suelen ser mezclas con dióxido de carbono. En ambos casos el electrodo, una varilla desnuda o recubierta con fundente, se funde para rellenar la unión.

Otro tipo de soldadura con protección gaseosa es la soldadura TIG, que utiliza un gas inerte para proteger los metales del oxígeno, como la MIG, pero se diferencia en que el electrodo no es fusible; se utiliza una varilla refractaria de volframio. El metal de aportación puede suministrarse acercando una varilla desnuda al electrodo.

Soldadura por arco con fundente en polvo

Este procedimiento, en vez de utilizar un gas o el recubrimiento fundente del electrodo para proteger la unión del aire, usa un baño de material fundente en polvo donde se sumergen las piezas a soldar. Se pueden emplear varios electrodos de alambre desnudo y el polvo sobrante se utiliza de nuevo, por lo que es un procedimiento muy eficaz.

Soldadura aluminotérmica

El calor necesario para este tipo de soldadura se obtiene de la reacción química de una mezcla de óxido de hierro con partículas de aluminio muy finas. El metal líquido resultante constituye el metal de aportación. Se emplea para soldar roturas y cortes en piezas pesadas de hierro y acero, y es el método utilizado para soldar los raíles o rieles de los trenes.

Soldadura por presión

Agrupa todos los procesos de soldadura en los que se aplica presión sin aportación de metales para realizar la unión. Algunos métodos coinciden con los de fusión, como la soldadura con gases por presión, donde se calientan las piezas con una llama, pero difieren en que la unión se hace por presión y sin añadir ningún metal. El procedimiento más utilizado es el de soldadura por resistencia; otros son la soldadura por fragua (descrita más arriba), la soldadura por fricción y otros métodos más recientes como la soldadura por ultrasonidos.

Soldadura por resistencia

Se realiza por el calentamiento que experimentan los metales debido a su resistencia al flujo de una corriente eléctrica (efecto Joule). Los electrodos se aplican a los extremos de las piezas, se colocan juntas a presión y se hace pasar por ellas una fuerte corriente eléctrica durante un instante.

La zona de unión de las dos piezas, como es la que mayor resistencia eléctrica ofrece, se calienta y funde los metales. Este procedimiento se utiliza mucho en la industria para la fabricación de láminas y alambres de metal, y se adapta muy bien a la automatización.

Templabilidad:

Proceso de baja temperatura en el tratamiento térmico del material, especialmente el acero, con el que se obtiene el equilibrio deseado entre la dureza y la tenacidad del producto final. Las piezas de acero endurecidos se calientan a una temperatura elevada, pero bajo el punto

de fusión del material. Luego se enfrían rápidamente en aceite o en agua para lograr un material más duro, con menos estrés interno, pero más frágil. Para reducir la fragilidad, el material pasa por un recocido que aumenta la tenacidad y disminuye su dureza, para obtener el equilibrio adecuado entre dureza y tenacidad, deben controlar la temperatura de recalentamiento y la duración de este. La templabilidad dependede la facilidad del acero para evitar la transformación de la perlita (constituyente microscópico de las aleaciones férricas, formado por ferrita y cementita) o de la barrita de modo que pueda producirse martensita ( hierro tetragonal de cuerpo centrado con carbono en solución sólida sobresaturada).

La templabilidad no es sinónimo de dureza. La máxima dureza que se puede obtener es una función del contenido de carbono.

Recocido:

Proceso de tratamiento térmico por el que el vidrio y ciertos metales y aleaciones se hacen menos quebradizos y más resistentes a la fractura. El recocido minimiza los defectos internos en la estructura atómica del material y elimina posibles tensiones internas provocadas en las etapas anteriores de su procesado.

Los metales ferrosos y el vidrio se recuecen calentándolos a alta temperatura y enfriándolos lentamente; en cambio, la mejor forma de recocer el cobre y la plata es calentarlos y enfriarlos enseguida sumergiéndolos en agua. Cuando el volumen de metal o vidrio es grande suele enfriarse dentro del horno de calentamiento; las láminas suelen recocerse en un horno de proceso continuo. El material a recocer se traslada sobre un tablero móvil a través de una cámara de gran longitud con un gradiente (diferencia gradual) de temperaturas cuidadosamente fijado, desde un valor inicial justo por debajo del punto de ablandado hasta la temperatura ambiente en el extremo final. El tiempo de recocido, sobre todo en el caso del vidrio, varía mucho según el espesor de cada pieza; el vidrio de ventana, por ejemplo, requiere varias horas; el vidrio cilindrado necesita varios días, y los espejos de vidrio para telescopios reflectores, varios meses. El recocido es necesario como paso intermedio en procesos de manipulación de metales, como la fabricación de alambre o el estampado en latón, para recuperar la ductilidad que el metal a tratar pierde debido al endurecimiento producido durante la operación de modelado, y para obtener los más bajos valores de resistencia a la deformación.

Dureza:

Propiedad de un material sólido relacionada con la resistencia a la deformación o abrasión de ser superficie. También se describe como la resistencia a la penetración del material en cuestión.La dureza esta

relacionada con la solidez, durabilidad y la resistencia de los sólidos, y en sentido amplio, este término suele extenderse para incluir todas estas propiedades. Existen diversas pruebas para determinar el valor de la dureza:

- Prueba Brinell (BHN):

- En una prensa se coloca una probeta con la superficie superior plana y se presiona esa superficie con un balín de acero con una carga de 500 Kg ( materiales blandos ) o 3.000 Kg ( materiales duros ). El diámetro de la huella impresa determina el valor de dureza.

- Prueba Vickers (VHN):

- Una pirámide de diamante se presiona contra una probeta, bajo cargas más livianas que la prueba Brinell. La diagonal de la impresión determina el número de la dureza.

- Prueba Rockwell ( Ra, Rb, etc. ):

- Un cono de diamante ( ensayo Rc) es presionada en una probeta. La profundidad de la huella determina el numero de dureza. Para materiales más blandos se utiliza la prueba Rb, la cual reemplaza al cono de diamante por un balín y se reduce la carga empleada.

Existen otras pruebas y escalas de dureza como la escala de Mohs (resistencia a las rayaduras) y la realizada con un escleroscopio.

Maquinabilidad:

Propiedad que determina la capacidad de mecanización de un material. Está relacionada con los procesos en los cuales existe arranque de material o viruta como:

- cizallado: proceso por el cual se corta una plancha o una pieza metálica en frío por medio de tijeras o cizallas.

- torneado: operación que consiste en trabajar una pieza en un torno, máquinaherramienta en la que se asegura y se hace girar la pieza a trabajar, para pulirla o labrarla. Existen varios tipos de torneado como el simple o recto y el cónico y horadado.

- taladrado: operación que consiste principalmente en la abertura, agrandamiento, corte y acabado de agujeros en una pieza.

También están el fresado, el cepillado y el rectificado entre otros procesos que involucran maquinabilidad.

Isotropía:

Un material o pieza es isotrópico cuando presenta exactamente las mismas propiedades en todas las direcciones. Lo contrario es que sea anisotrópico, o sea, que tenga propiedades distintas para cada dirección (propiedades direccionales).

Colabilidad:

Propiedad que tiene relación con la fluidez que adquiere un material una vez alcanzada la temperatura de fusión. Tiene gran importancia en procesos de fundición, en los cuales a través del vertido de metal fundido sobre un molde hueco, por lo general hecho de arena, se obtienen piezas metálicas. La fundición implica tres procesos diferentes: en primer lugar se construye un modelo de madera, plástico o metal con la forma del objeto terminado; más tarde se realiza un molde hueco rodeando el modelo con arena y retirándolo después; y a continuación se vierte metal fundido en el molde (este último proceso se conoce como colada).

Para que un material logre una fluidez adecuada para que el proceso de fundición se lleve a cabo con éxito, es necesario que la temperatura de colada sobrepase unos 110ºC la temperatura de fusión, para evitar problemas de endurecimiento precoz del material.

Existen diversos métodos de fundición como la colada centrífuga, la cual permite fundir objetos de forma circular, o la fundición inversa, especial para la fabricación de piezas fundidas ornamentales. Además de la fundición, existen otros procesos que han ido sustituyendo a la fundición como el laminado, el mecanizado, la extrusión, la forja y el fundido a presión.

Conformabilidad:

Propiedad del material que determina su moldeabilidad. En estado líquido tiene relación con le tipo de fundición que se emplee (molde-vaciado, preza fundida, etc.). En estado sólido está relacionada con procesos de deformación plástica del material (trefilado, laminado, etc.). En estado granular, esta ligada a la presión y a la temperatura que se apliquen a los granos o polvo del material.

La conformabilidad en estado sólido se presenta en 3 casos. Existe conformabilidad con conservación de masa (deformación plástica para materiales dúctiles y maleables), con reducción de masa (torneado, cepillado, rectificado, taladrado, etc.) y de unión (remaches, soldaduras, pegamentos, presión).

Esta propiedad es de vital importancia a la hora de decidir el proceso para lograr la pieza final proyectada, debido a su amplio espectro de posibilidades que influyen en los costos y facilidades de producción.

PRODUCCION ECONÓMICA

EL costo de un producto depende de las inversiones o gastos que se generan en cuanto al consumo de materias primas maquinas, mano de obra y otros gastos generales.

maquinaria, mano de obra = costos independientes metriales, materias primas = costos principales.

Puede afirmarse que el objetivo de una producción ecnómica radica en el generar un producto bajo cierto beneficio, Esto nos infiere que el costo debe ser aceptable y competitivo tambien que debe existir una demanda para el producto o mas aun, esta demanda debe crearse. Desde que se empezaron a utilizar maquinas, herramientas siempre ha habido un gradual pero constante avance hacia la construcción de maquinaria mas eficiente sea combinado con operaciones o haciéndolas mas independientes de la operatividad humana. Reduciendo de modo los tiempos de maquinado y el costo de mano de obra. algunas se han convertido en maquinas completamente automaticas que su sistema de control es muy redicido.

Esto ha hecho que se alcance grandes volumenes de produccion aun costo de mano de obracada vez mas bajo. lo que es esencial para cualquier sociedad que desea gozar de un alto nivel de vida.

El desarrollo de maquinas de alta produccion va acompañado con el concepto de calidad de manufactura. La calidad y la precision en las operaciones de manufactura demandan la existencia permanente de un control geometrico severo sobre las piezas que se pretenden sean intercambiables y que ofrescan mejor servicio durante su operación.

CRITERIOS FUNDAMENTALES QUE DETERMINAN UNA PRODUCCION

ECONOMICA O RENTABLE SON:

1.- Un proyecto funcional lo mas simple posible y de una calidad estética apropiada.

2.- La selección de un material que represente la mejor concomitancia entre las propiedades fisicas, su aspecto exterior, costo y factibilidad para trabajarlo y maquilarlo.

3.- La selección de los procesos de manufactura para fabricar el producto debe ser de tal suerte que con ello se obtenga la necesaria exactitud y rugosidad y aun costo unitario lo mas bajo posible.

METODOS AVANZADOS DE MANUFACTURA.

INGENIERIA CONCURRENTE:

Se refiere a un enfoque para el diseño de producto en el cual las empresas intentan reducir el tiempo que se requiere para llevar a cabo un nuevo producto al mercado. En una compañia que pracica la ingenieria concurrente (o tambien conocida como ing. simultanea) la planeacion de manufactura empieza cuando el diseño de producto se esta desarrollando.

El diseño para la manufactura y el ensamble es el aspecto mas importante de la ingenieria concurrente , debido a que tiene el mayor impacto en los costos de produccion y en el tiempo de desarrollo del producto.

ELABORACIÓN RAPIDA DE PROTOTIPOS.

Se refiere a la capacidad para diseñar y producir productos de alta calidad en el tiempo minimo. Es una familia de procesos de fabricación singulares, desarrollados para hacer prototipos de ingenieria en el menor tiempo posible.

Mencionare tres tecnicas donde eelas dependen de datos de diseño generados en un sistema grafico computarizado.hablar de esto implica habler de la gran precision con que se realizan los trazos gracias modelo grafico computarizado de la geometria de partes.

1.- ESTEREOLITOGRAFIA

2.-SINTERIZADO SELECTIVO CON LASER

3.-MODELADO POR DEPOSICION FUNDIDA.

ESTEREOLITOGRAFIA: es un proceso para fabricar una parte plastica solida a partir de un archivo de datos. generado apartir de un modelo solido mediante un sistema grafico computarizado de la geometria de partes controla un rayo laser. Cada capa tiene .005 a 0.0020 pulg. el laser sirve para endurecer el polimero foto sensible en donde el rayo toca el liquido , formando una capa solida de plastico , que se adiere a la plataforma. cuando termina a la capa inicial, se baja la plataforma una distancia igual al grosor de la capa anterior y se forma una segunda asi sucesivamente hasta terminar la pieza completa.

SINTERIZADO SELECTIVO CON LASER.: este proceso es similar al anterior nada mas que en lugar de utilizar un polimero liquido se utlizan polvos y se comprime por el aryo laser hasta formar las capas que van a formar la pieza.

MODELADO POR DEPOSICION FUNDIDA: este proceso se basa en irle dando forma con el rayo laser aun una pieza ya sea de un material similar al de la cera.

ADMINISTRACIÓN DE OPERACIONES

La administración de operaciones es la actividad mediante la cual los recursos, fluyendo dentro de un sistema definido, son combinados y transformados en una forma controlada para agregarles valor en concordancia con los objetivos del a organización. Básicamente tiene que ver con la producción de bienes y Servicios.

Otras definiciones:

Es el estudio de la toma de decisiones en la función de operaciones y los sistemas de transformación que se utilizan ( sistemas de producción de bienes y servicios).

Es el proceso de obtención y utilización de recursos para generar bienes y servicios útiles, satisfaciendo asimismo los objetivos de la organización generadora.

Es la Administración de los sistemas de transformación que convierten insumos en bienes y servicios.

1.1 Entre las responsabilidades de la Administración de Operaciones figura conseguir todos los insumos necesarios y trazar un plan de producción que utilice efectivamente los materiales, la capacidad y losconocimientos disponibles en las instalaciones de la empresa productora. Dada una demanda en el sistema, el trabajo es programado y controlado para producir los bienes y servicios requeridos. Mientras tanto se debe ejercer control sobre los inventarios, la calidad y los costos. Por tanto, las instalaciones deben mantenerse así mismas los objetivos:

Maximización de utilidades. Proveer el mejor servicio posible La subsistencia.

La definición de Administración de operaciones contiene los conceptos clave de:

Recursos. Sistemas. Transformación y actividades de valor agregado

Los recursos son las personas, los materiales y el capital

Los recursos humanos (tanto físicos e intelectuales) son con frecuencia los activos clave.

Los materiales incluyen planta, equipo, inventarios y algunos bienes tales como energía.

El capital, en la forma de acciones deudas, impuestos y contribuciones, es una fuente de valores que regula el flujo de los otros recursos.

Los sistemas son arreglos de componentes diseñados para lograr los objetivos fijados en los planes.

Nuestro medio social y económico contiene muchos niveles de sistemas y subsistemas, los cuales a su vez componentes de sistemas mayores. Tenemos un sistema económico de libre empresa. Las empresas, que son los elementos componentes de ese sistema, contienen funciones de Administración de personal,ingeniería, finanzas, operaciones y mercadotecnia, y todas ellas son subsistemas de las empresas.

ADMINISTRACIÓN DE OPERACIONES

La capacidad de un sistema para lograr sus objetivos depende de su diseño y su control. El diseño de sistemas es un arreglo predeterminado de sus componentes. Cuanto más estructurado sea el diseño, la toma de decisiones está menos implicada en su operación . El control de sistemas ese l apego del as actividades a los planes o las metas.

Las actividades de transformación y valor agregado combinan y transforman los recursos usando alguna forma de tecnología (mecánica, química, médica, electrónica, etc. ). Esta transformación crea nuevos bienes y servicios con un mayor valor para los consumidores que los gastos de adquisición y procesado que tiene la organización.

Operaciones:

Operación es cualquier proceso que ocupa insumos y usa recursos para transformar de manera útil estos insumos.

MEDIO

AMBIENTE

OPERACIONES COMO UN SISTEMA PRODUCTIVO

1.2 La función de operaciones abarca básicamente las tareas que crean valor para alguien y por eso surgen las organizaciones, estas pueden ser muy grandes o ser propiedad de una sola persona; ambas existen para ganar dinero a través del a creación de valor.

Al proceso de conversión para transformar un insumo en un producto de modo que se le añade un valor se le conoce como un Sistema de producción.

Un Sistema es un conjunto de personas, objetos y procedimientos, con un propósito, para operar dentro de un ambiente dirigidos a una meta. Administrar y mantener funcionando un sistema de producción de manera eficiente y efectiva es la principal responsabilidad de la función de operaciones.

Las operaciones son el proceso de transformar insumos en productos y servicios útiles y por consiguiente, agregarle valor a una entidad; esto constituye virtualmente la función primaria de cualquier organización.

Los insumos. Son las instalaciones para trabajar en ellas, luz para ver, resguardo del a lluvia, un puesto de trabajo para desarrollar las actividades y muchas cosas mas. También hace falta tener equipo y suministros que ayuden en la transformación de las materias primas. Los

TRANSFORMACIÓN

(PROCESO DE CONVERSIÓN)

PRODUCTOS

BIENES Y SERVICIOS

INFORMACION DE RETROALIMENTACION PARA EL CONTROL DE LOS INSUMOS AL PROCESO Y DE SU TECNOLOGIA

ADMINISTRACION DE OPERACIONES

INSUMOS

Energía Materiales Mano de obra Capital Información externa

suministros se distinguen del as materias primas porque en general no se incluyen ene l producto final. El petróleo, los broches para papel, bolígrafos, cinta adherente y otros elementos similares se clasifican comúnmente como suministros porque sólo ayudan a obtener el producto.

Otro recurso muy importante es el conocimiento de cómo transformar los insumos en productos. Los empleados de la organización, por supuesto poseen este conocimiento y no se debe olvidar el último recurso que siempre es obligatorio: tiempo suficiente para completar las operaciones. La función de operaciones falla frecuentemente en su tarea porque no puede completar el proceso de transformación dentro del límite del tiempo requerido.

Proceso de transformación. Dentro del proceso de producción, la parte de la función de operaciones es elpaso en el que se agrega valor.

Salidas. En un sistema de producción generalmente se obtienen dos tipos de salidas: Servicio y productos.

Los productos son con frecuencia artículos físicos y los servicios son abstractos o no físicos.

El entorno general incluye al político, organizacional, geográfico, legal, económico, las leyes, los reglamentos, la demandad e los consumidores, etc. Específicamente el entorno consiste en aquellos elementos queinfluyen en la función de operaciones, pero que no se pueden controlar dentro de ella. El entorno proporciona las entradas, las limitaciones en el proceso de transformación y los receptores de las salidas. Es muy importante supervisar continuamente el entorno para darse cuenta de manera inmediata de cualquier cambio que altere la función de operaciones.

Ejemplo de organizaciones y sus componentes:

OrganizaciónOperación

Entradas Insumos

Proceso de transformación

SalidasProductos

Monitoreo / Control

Ambiente

Banco ChequesDineroBóvedaCajeros autom.PersonalInstalaciones y equipo de computo

Custodia inversion

Interés AlmacenajeSeguridadFideicomisosServicios financieros (crédito y depósitos)

Tasas de interésTasas de salarios

Reserva federal economica

Cines Películas Alimentos

Proyección de películas

Entretenimiento

Popularidad de la película

Economía industrial

Personas yTeatros

Preparación/ venta de alimentos

Clientesalimentos

Ingreso despues de deducciones

del entretenimiento.

Hospital DoctoresEnfermeras PersonalEquipoInstalaciones y energíaMedicinas Pacientes

CuidadoSurtir recetas operaciones

Análisis de lab.Curaciones ÓrganosExtirpadosPacientes saludables

Reglamentación gubernamentalRecetasCapacitación

Comunidad medicaLeyes sobre control de medicinas

Planta de manufactura.

Fabricante

EquipoInstalacionesMano de obraEnergíaMateriales

CortarFormarUnir

Productos terminadosProductos químicosAlimentosMaquinas

VolúmenesParticipación en el mercado

EconomíaMercado de productos mercado de consumo

PRINCIPALES AREAS DE ACTIVIDAD EN LA FUNCIÓN DE OPERACIONES:

Estrategia de operaciones. Determinar las tareas critica de operaciones para apoyar la estrategia global del a organización y desarrollar una estrategia funcional apropiada. Ejemplo: ¿qué debe hacer bien la función de operaciones para apoyar la estrategia de un banco de servicios completos?

Planeación de productos. Seleccionar y diseñar los servicios y productos que la organización ofrecerá a sus clientes, patrocinadores o receptores. Ejemplo: ¿en qué servicios se tiene mejor posición para alcanzar la excelencia?

Planeación de la capacidad. Determinar cuándo y que tanto del as instalaciones, equipo y mano de obra se debe tener disponible. Ejemplo. ¿cuántas horas de servicio a clientes al año es posible ofrecer?

Administración de inventarios. Decidir las cantidades de materia prima, trabajos en proceso y artículos terminados que conviene almacenar. Ejemplo: ¿ qué inventario de dinero en efectivo será necesario?, ¿qué inventario conviene tener de cada una de las formas?

Administración del proyecto. Aprender como planear y controlar las actividades del proyecto para cumplir con los requerimientos de desempeño, programa y costo. Ejemplo: ¿cómo se manejará la reorganización del departamento del fideicomiso?

Programación. Determinar cuando se debe realizar cada actividad o tarea ene l proceso de transformación y donde deben estar los insumos. Ejemplo: ¿cuántos cajeros se deben tener previstos para cada hora del día?, ¿cuándo se debe ofrecer un horario ampliado?

Estructurar el problema

Definir el problema

Recolección de datos

Definir alternativas de solución

Toma de decisión

Resumen y evaluación

Análisis cuantitativo

Análisis cualitativo

Analizar el problema

Control de calidad. Determinar como se deben desarrollar y mantener los estándares de calidad. Ejemplo: ¿qué entrenamiento se debe dar al os cajeros para minimizar los errores?

En toda organización alguien esta a cargo de la función de operaciones. En el cuadro siguiente se listan algunos de los múltiples puestos en la administración de operaciones y se describen las tareas generales de cada uno de ellos.

FUNCIÓN DE LOS ANÁLISIS CUALITATIVO Y CUANTITATIVO EN LA TOMA DE DECISIONES .

El análisis cualitativo se basa primordialmente en el razonamiento y la experiencia del administrador; incluye la impresión intuitiva que el administrador tiene del problema. Si el administrador ha tenido experiencia con problemas parecidos , o si el problema es relativamente simple, el énfasis fuerte se puede hacer en el análisis cualitativo. Sin embargo, si el administrador ha tenido poca experiencia con problemas similares, o si el problema es lo suficientemente complejo, entonces un análisis cuantitativo del problema puede ser una consideración muy importante en la decisión final del administrador.

Al mismo tiempo que los administradores tienen aptitudes para el método cualitativo, las cuales generalmente aumentan con la experiencia, las facultades para el método cuantitativo solo pueden aprenderse estudiando los supuestos y los métodos de la ciencia de la administración.

Una administrador puede incrementar su efectividad en la toma de decisiones aprendiendo mas sobre la terminología cuantitativa y comprendiendo mejor cuál es su contribución al proceso de toma de decisiones. Un administrador que conoce los procedimientos de la toma de decisiones cuantitativas esta en una mucho mejor posición para comparar y evaluar las fuentes de recomendaciones tanto cualitativas como cuantitativas para, finalmente , combinar las dos fuentes para tomar la mejor decisión posible.

Esta figura representa en que momento del proceso de la toma de decisiones intervienen los análisis cualitativo y cuantitativo.

Las siguientes son algunas de las razones por las que es posible que se utilice un enfoque cuantitativo en el proceso de toma de decisiones.

a) El problema es complejo y el administrador no puede llegar a una buena solución sin la ayuda del análisis cuantitativo.

b) El problema es muy importante y el administrador desea un análisis complejo antes de intentar tomar una decisión.

c) El problema es nuevo y el administrador no tiene ninguna experiencia en la cuál basarse.

d) El problema es repetitivo y el administrador ahorra tiempo y esfuerzo apoyándose en procedimientos cuantitativos para tomar decisiones rutinarias.

CLASIFICACIÓN DE LOS MODELOS DE PRONÓSTICOS

Métodos Cualitativos

Estos métodos reciben también el nombre de tecnológicos, porque históricamente se usaron primero para pronosticar cambios tecnológicos.

La posición central en estos métodos no la tienen los datos pasados, sino la experiencia de las personas.

Frecuentemente se usa la experiencia y buen juicio de varios expertos.

Estas técnicas usan el criterio de la persona y ciertas relaciones para transformar información cualitativa en estimados cuantitativos.

Usos de estos métodos. Las técnicas cualitativas se usan cuando los datos son escasos, y son útiles para pronósticos a largo plazo, pronósticos de ventas y desarrollo de nuevos productos, inversiones de capital, planeación estratégica y pronósticos tecnológicos.

Dentro de estos métodos tenemos:

El Método Delphi. Este trata de obtener un consenso confiable entre diversos expertos para usarlo como base para pronosticar. Esta técnica necesita un grupo de expertos que estén dispuestos a contestar una serie de preguntas, y exponer sus razones, respecto a algún desarrollo tecnológico, por ejemplo. El método Delphi funciona por rondas. Para ver como es esto, pongamos un ejemplo. Se hizo un estudio Delphi para saber cuáles eran los inventos y avances tecnológicos que se iban a dar en los 20 años siguientes. El estudio tuvo 4 rondas. Primera ronda. Mediante una carta se le pidió a los miembros del panel una lista de los inventos y avances científicos que fueran a la vez útiles y factibles en los próximos 20 años. El coordinador, después de recibir las listas, hizo una con los 50 avances más mencionados. Segunda ronda. La lista de 50 fue enviada a los expertos para que los acomodaran temporalmente (en 4 periodos de 5 años). Tomando como base el tiempo en que creyeran que había una probabilidad de 50\% de que se realice el avance. Tercera ronda. El coordinador envió a los expertos dos listas:

la lista de los avances en los que hubo consenso.

la lista donde no hubo consenso indicándoles las medianas de los tiempos para los avances en que no hubo acuerdo.

Se les pidió que reconsideraran sus opiniones respecto a los avances en que no hubo consenso. A los expertos que difirieron mucho de los demás se les hizo notar. (Muchos de ellos cambiaron sus estimaciones).

Cuarta ronda. Se repitió la tercera ronda para ``cerrar'' más las opiniones de los expertos. El coordinador, elaboró un informe final; en este informe se obtuvo no sólo una lista de los avances que el panel de expertos consideró como alcanzables sino una estimación de los tiempos en que se van a alcanzar.

El método Delphi tiene las ventajas siguientes:

queda documentado no sólo el resultado sino el proceso que se siguió.

los expertos interactúan en forma anónima. se evitan divagaciones.

Las dificultades son:

el coordinador debe permanecer ``neutral'' respecto a la discusión.

puede haber dificultad en captar la atención de los expertos. gracias a la tecnología es posible acelerar la lentitud que va de la

mano del correo. muchas veces las opiniones ``delatan'' al experto, dificultando el

anonimato.

Investigación de Mercados. Esta técnica identifica a la población de compradores prospectivos basados previa selección representativa, de tamaño n, en la recolección de información mediante cuestionarios,entrevistas o estudios, etc., para obtener información o probar hipótesis acerca de mercados reales.

Consenso de un Panel. Supone que la organización o empresa tiene expertos que poseen conocimientos o experiencia que les permite evaluar efectivamente los eventos inciertos del futuro. Se supone además que cada uno de los expertos reconoce la capacidad de los otros en su área y suplementando el conocimiento de cada uno se llega a un consenso acerca del pronóstico apropiado de las ventas de la empresa. El problema que en un momento puede existir al hacer uso de éste procedimiento de predicción es que puede existir al hacer uso de este procedimiento de predicción es que puede existir un sesgo en los resultados, debido a las jerarquías dentro del grupo causando que los expertos con menor rango se muestren renuentes en sus críticas a sus superiores aunque sientan que sus opiniones sean de mas valor que las emitidas por sus superiores.

Analogía Histórica. Se usa para productos nuevos, basándose en el análisis comparativo de la introducción y crecimiento de productos similares.

El método supone que pueden usarse la historia de las ventas de un producto introducido en el pasado para evaluar el posible éxito del producto actual. Una suposición natural en este enfoque es que los ambientes del mercado son similares para ambos productos.

Métodos Cuantitativos

Los métodos cuantitativos se basan en datos históricos. Esta información pasada se encuentra en forma numérica. Las fuentes usuales son los registros de la propia empresa o información oficial de diverso origen: gobierno, asociaciones de empresarios o profesionistas, organismos internacionales.

Se debe tener cuidado, sobre todo cuando la información proviene de la propia empresa (aunque en la proveniente de otras fuentes también hay que cuidarse), que haya sido cuantificada de manera uniforme.

Para información sobre costos, por ejemplo, hay que asegurarse que los costos incluyan los mismos conceptos en todos los años que vamos a utilizar; de no ser así es preciso tratar previamente los datos.

Para aplicar los métodos cuantitativos es preciso convencernos, razonablemente, de que se cumple la llamada Hipótesis de Continuidad. Este supuesto es que los factores externos en los que se dieron los datos históricos no cambiarán en el futuro para el que estamos pronosticando. Estos factores son, en forma destacada:

o Economía en general. o Competencia en el mercado (oferta). o Estado del mercado (demanda). o Estado tecnológico del producto (``ciclo de vida del producto'').

Esta continuidad del ambiente nunca se da en forma perfecta, sino en forma gradual. Se requiere buen juicio para suponer que las violaciones a la continuidad no van a afectar a los resultados de la aplicación del método de pronóstico.

Dentro de los métodos cuantitativos tenemos los siguientes:

Análisis de series de tiempo. Se llama serie de tiempo a cualquier sucesión de observaciones de un fenómeno que es variable con respecto al tiempo. Estos métodos suponen que la variable pronosticada tiene información útil para el desarrollo del pronóstico sobre su comportamiento anterior , considerando probable que lo que sucedió en el pasado continúe ocurriendo en el futuro. Es común representar a las series de tiempo por medio de una ecuación matemática que describa los valores de la variable observada como una función del tiempo o equivalentemente como una curva en una gráfica en la que la coordenada vertical representa la variable Y y la coordenada horizontal representa el tiempo. El análisis consiste en encontrar el patrón del pasado y proyectarlo al futuro.

Patrones o componentes de una serie de tiempo. Cuando se tienen datos para hacer un pronóstico, la herramienta mas útil es ¡graficarlos! La gráfica que queremos es la de los datos contra el tiempo. En el eje horizontal

ponemos los tiempos y en el sentido vertical señalamos el punto cuya altura corresponda a la magnitud de la observación que tengamos para cada tiempo. Por regla general, los datos se encuentran equiespaciados en el tiempo. Las diferentes formas que toma el arreglo de los datos en la gráfica nos indican como debemos proceder en el pronóstico.

Las características que, de manera primordial, buscamos en la gráfica son las regularidades que permitan la proyección del comportamiento observado en el pasado hacia el futuro. Los patrones regulares que nos son útiles son de varios tipos.

o Patrón horizontal o estacionario. Se presentan como un valor constante (recta horizontal) alrededor del cual los datos oscilan de forma irregular. Es el patrón de datos mas simple, la mejor manera de pronosticar en una situación como ésta es estimar la altura de la línea horizontal y usar ese valor como pronóstico.

o Datos con tendencia. Se presentan como una línea lisa (una recta o una curva suave) que sube o baja monótonamente y los datos oscilan erráticamente alrededor de ella. La manera de pronosticar que se ocurre primero, en este caso, es la de calcular una ecuación para la línea y usar ese valor para pronóstico.

o Datos estacionales. Muchas series de datos presentan este tipo de comportamiento repetitivo. La componente estacional refleja cambios hacia arriba y hacia abajo en puntos fijos en el tiempo.El origen del nombre estacional son, precisamente las estaciones del año. Mucha de la actividad humana y muchos fenómenos naturales varían de acuerdo a las estaciones. Por extensión, en muchas actividades se presenta una oscilación semanal o mensual similar a la de las estaciones del año. Por ejemplo, no es raro observar que en algunos días de la semana se incrementa el ausentismo laboral. Tenemos otro ejemplo en la cantidad de transacciones que se realizan en las oficinas bancarias, estas presentan dos ``picos'' mensuales, al principio/fin y al medio. Cuando se estudia una serie con esta carcterística, es deseable incorporarla al pronóstico. En general se considera que esta componente o patrón ocurre con un período de un año o menos.

Otro tipo de patrón, es el que se llama cíclico. Este se refiere a curvaturas de largo período asociadas con grandes ciclos económicos. El pronóstico en estas condiciones es mucho más complicado ya que la forma de estos ciclos no es simple y la teoría

económica no se encuentra suficientemente desarrollada como para permitir una cuantificación confiable de ellos. Claro que si observamos tal patrón en los datos, es conveniente incorporarlo al pronóstico aún cuando sea de una manera imperfecta.La diferencia principal entre los efectos o patrones estacionales y cíclicos es que los efectos estacionales pueden predecirse, y ocurren a un intervalo de tiempo fijo de la última ocurrencia, mientras que los efectos cíclicos son componentes impredecibles.

MÉTODOS PARA SERIES DE DATOS HORIZONTALES.

Métodos de suavizamiento o alisamiento.- Son técnicas de pronósticos que son apropiadas para series de tiempo mas o menos estables y que presentan un patrón horizontal, es decir, las que no muestran efectos importantes de tendencia, cíclicos o estaciónales.

Dentro de éstas técnicas de pronósticos tenemos los siguientes métodos .

Promedio Móvil simple

Este consiste en promediar sólo las últimas observaciones. Conforme avanza el tiempo dejamos fuera del promedio a los datos más viejos y vamos incorporando datos nuevos. Por eso recibe el nombre de promedio móvil.

Un promedio móvil tiene un parámetro que es la amplitud del promedio, es decir, cuántos datos ponemos en el promedio.

Si el valor de este parámetro es grande, el suavizado es mayor; si es pequeño el suavizado es menor.

En términos matemáticos, el cálculo de los promedios móviles se realiza de la siguiente manera:

Se considera que:

X t = F t + 1

Donde:

X t = Es el promedio móvil de n términos de x calculados hasta el período t

F t + 1 = representa el pronóstico de x en el período t + 1

X i = valor real de x ( accidentes, ventas, demanda, etc. ) en el período i

1 t

X t = ----- S X i

n i = ( t - n + 1 )

n = número de periodos de demanda a ser incluidos ( orden del promedio movil )

? = Sumatoria

El promedio móvil hasta el período t se usa para el pronóstico del período t + 1

El error correspondiente a cualquier pronóstico está representado por la diferencia entre el valor real observado y el valor pronosticado. Este puede ser positivo o negativo, dependiendo de si el pronóstico es demasiado bajo o es demasiado alto.

Una consideración importante al utilizar cualquier método de pronóstico es la precisión del pronóstico. Es evidente que lo que se desea es que los errores de los pronósticos sean reducidos. Unas de las herramientas estadísticas mas usadas como medidas del error para evaluar la precisión de los métodos de pronósticos son:

La desviación absoluta de la media (DAM) . El error medio cuadrático (EMC).

DAM = Suma de los valores absolutos de todos los errores de los pronósticos

Numero de errores absolutos tomados

ECM = suma cuadrática del error del pronóstico

Numero de errores al cuadrado tomados

EJEMPLO. Con la información mostrada en la siguiente tabla, Elabore promedios moviles de 3 y de 5 términos para calcular el número de accidentes pronosticados para la decimatercera semana y explique ¿cuál de los dos promedios móviles, el de 3 o el de 5 términos, ofrece mejores pronósticos.

Note que el promedio móvil va desechando los datos viejos conforme incorpora a los nuevos. Además mantiene la misma ``importancia'' para la última observación a lo largo del tiempo.

Usando promedios moviles de 3 términos el número de accidentes pronosticados para la decima tercera semana es de 251 .Y de 220 accidentes si usamos promedios móviles de 5 términos.

para evaluar la precisión de estos pronóstico y poder decidir cual de los 2 resultados ofrece el mejor pronóstico, haremos uso de la desviación absoluta media ( DAM ) como medida de error.

575.00 342.40

DAM ( 3 términos ) = ---------------- = 63.88 DAM ( 5 términos ) = ------------------ = 48.91 . 9 7

Conviene usar promedios móviles de 5 términos, en virtud a que presenta menor DAM en los cálculos

En el método anterior de los promedios móviles simples cada observación del cálculo del promedio móvil recibe la misma ponderación o peso.

En la técnica de promedios móviles ponderados, implica la selección de pesos distintos para cada valor de los datos para después calcular en calidad de pronóstico un promedio ponderado. En donde la observación mas reciente es la que recibe mayor ponderación y el peso disminuye para los valores mas antiguos.. Por ejemplo, utilizando la serie de tiempo de la información del cuadro anterior, se procede a ilustrar el cálculo de un promedio móvil ponderado de 3 términos, en donde la observación mas reciente recibe un

peso de 3 tantos el que se asigna a la observación mas antigua, y la siguiente observación mas antigua recibe un peso del doble que la mas antigua . El pronóstico para el promedio móvil ponderado para la cuarta semana se calcularía de la siguiente manera:

Observese que, para el promedio móvil ponderado, la suma de los pesos es igual a 1.

Alisamiento o suavizamiento exponencial

El alisamiento exponencial es una técnica de pronóstico en la que se utiliza un promedio ponderado de una serie de valores anteriores o pasados para pronosticar el valor de la serie de tiempo en el período siguiente.

Se usa para pronósticos a corto y mediano plazo, la expresión matemática aplicada para este modelo es la siguiente:

Pronóstico para el período t + 1 dato real pronóstico en el período t

Constante de alisamiento

Los valores de la constante de alisamiento o suavizamiento debe de andar entre 0 y 1 0 < a < 1a mayor produce menor suavizado y a menor, mayor suavizado

EJEMPLO. Una cadena de tiendas de abarrotes experimentó las siguientes demandas semanales (en cajas) para una marca de detergente para lavadoras automáticas.

F t + 1 = a Y t + ( 1 - a ) F t

PERIODOSEMANA

DEMANDA PRONOSTICO ERROR DEL PRONOSTICO

ERROR ABSOLUTO

ERROR AL CUADRADO

t Yt Ft Yt – Ft (Yt - Ft)212345678910

22182321172420191821

22.0022.0021.2021.5621.4520.5621.2521.0020.6020.08

0-4.001.80-0.56-4.453.44-1.25-2.00-2.600.92

04.001.800.564.453.441.252.002.600.92

016.003.240.3119.7811.841.553.996.750.85

11 20.26 21.02 64.33

a).- Utilizando una constante de alisamiento exponencial a = 0.2, determínense los pronósticoscorrespondientes a cada una de las semanas l así como la de la décima primera semana, empleando la técnica de suavizamiento exponencia también calcule el error del pronóstico para cada una de las semanas. b).- Calcule el DAM y el ECM.

Solución.

a).- Para iniciar los cálculos del pronóstico empleando ésta técnica, para el período 1 la demanda pronosticada será la demanda real de ese mismo período. Y se iniciarán los cálculos aplicando la expresión:

F t + 1 = a Y t + ( 1 - a ) F t

Asi para el calculo del pronóstico para la segunda semana ( período t = 2 ) , se hará de la siguiente manera:

Se toman los valores tanto de la demanda real (Y t = 22 ) como de la demanda pronosticada (F t = 22 ) correspondientes al periodo 1 y estos se sustituyen en la ecuación matemática anterior, de la siguiente manera:

F 1 + 1 = 0.2 Y 1 + ( 1 - 0.2 ) F 1

F 2 = 0.2 ( 22 ) + ( 1 - 0.2 ) 22

F 2 = 4.4 + ( 0.80 ) 22 = 22 cajas

Para el calculo del pronóstico para la tercera semana ( período t = 3 )

Se toman los valores tanto de la demanda real (Y t = 18 ) como de la demanda pronosticada (F t = 22 ) correspondientes al periodo 2 y estos se sustituyen en la ecuación matemática anterior, de la siguiente manera:

F 2 + 1 = 0.2 Y 2 + ( 1 - 0.2 ) F 2

F 3 = 0.2 ( 18 ) + ( 1 - 0.2 ) 22

F 2 = 3.6 + ( 0.80 ) 22 = 21..20 cajas

Y así, de esta manera se continúan los cálculos del pronósticos para las siguientes semanas hasta llegar a la décima primera semana cuya demanda pronosticada fue de 20..26 cajas.

Los errores semanales del pronóstico se calculan restando, a la demanda real la demanda pronosticada de cada semana.

21.02 64.33

b).- El DAM = ------------ = 2.10 el ECM = ------------- = 6.43

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