Clase01 Intro

Sistemas de Producción y

Fabricación.

Escuela de Ingeniería Industriales - UVa

Área de Ingeniería

de los Procesos de Fabricación

Sistemas de Producción y Fabricación

2º de Grado (1er cuatrimestre) 4.5 créditos ECTS Objetivo:

Presentar de forma general los diferentes elementos que integran la producción y fabricación industrial.

Bloques Temáticos:

1. Sistemas de Fabricación (Ingeniería de los Procesos y Fabricación)

2. Automatización Industrial (Ingeniería de Sistemas y Automática)

3. Simulación y evaluación de procesos (Organización de Empresas)

Sistemas de Producción y Fabricación

Bloques Temáticos

1. SISTEMAS DE FABRICACIÓN proporcionar una visión general de las tecnologías y elementos que

forman parte de los procesos de producción y fabricación en el ámbito industrial

2. AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL introducir las técnicas y elementos de automatización, comunicación e

integración de sistemas en el ámbito de los sistemas de producción y fabricación industrial.

3. SIMULACIÓN Y EVALUACIÓN DE PROCESOS abordar la problemática de simulación, planificación y control de costes

de los sistemas de producción y fabricación industrial.

Distribución de actividades

ACTIVIDADES PRESENCIALES HORAS ACTIVIDADES NO PRESENCIALES HORAS

Clases teórico-prácticas (T/M) 18 Estudio y trabajo autónomo individual 67.5

Clases prácticas de aula (A) 15 Estudio y trabajo autónomo grupal

Laboratorios (L) 12

Prácticas externas, clínicas o de campo

Seminarios (S)

Tutorías grupales (TG)

Evaluación

Total presencial 45 Total no presencial 67.5

Créditos ECTS 4.5

BLOQUE Semanas Horas T/A/L

Sistemas de Fabricación 5 6/5/4

Automatización Industrial 5 6/5/4

Simulación y Evaluación de Procesos 5 6/5/4

Evaluación

Examen escrito tipo test: Duración: 3 horas. Contenido: respuesta tipo test sobre

cuestiones de teoría, resolución de problemas y/o cuestiones prácticas de laboratorio.

Examen final escrito 90 %

Prácticas de laboratorio 10 % Prácticas evaluables

Presentaciones de cada uno de los temas que se den en clase (página web de la asignatura). Bibliografía (página web de la asignatura, biblioteca).

Material didáctico

Sistemas de Producción y Fabricación. Área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación.

T1 T2 T3 T4 T5

A1 A2 A3 A4 A5

P1 P2

P3

Distribución temporal:

(T1) Sistemas de Producción y Fabricación.

1. Introducción y conceptos generales.

2. Sistemas de producción.

3. Planificación: proceso de fabricación.

La fabricación y las tecnologías de fabricación en la empresa…

1. Introducción.

INGENIERO DE PRODUCTO

Funciones • Industrialización de los productos desde los prototipos hasta la producción en serie. • Planificar los proyectos, así como gestionar las modificaciones de los productos. • Interlocutor con el centro de desarrollo/construcción (en Alemania). • Atención al cliente en gestión de modificaciones. • Planificación y ejecución del PPAP (presentación de primeras muestras para la homologación). • Participar en la definición del proceso, así como en la gestión del utillaje y medios de producción. • …


1. Introducción.

INGENIERO DE PROCESOS

Funciones • Estudiar, analizar y rediseñar los procesos productivos, para mejorar la calidad y la productividad proponiendo e implantando soluciones. • Participar activamente en el diseño y ejecución de los nuevos procesos de fabricación, colaborando en la selección y optimización de los medios de producción. • Elaborar la documentación técnica de carácter interno y externo. • …


1. Introducción.

SUPERVISOR DE PRODUCCIÓN

Funciones • Controlar el correcto funcionamiento y rendimiento de las instalaciones productivas del personal bajo su responsabilidad. • Supervisar el cumplimiento eficaz de los programas de producción bajo los estándares establecidos de calidad, coste y seguridad. • Organizar y planificar el trabajo del personal a su cargo (3, 20… 200 personas por turno). • Optimizar y mejorar continuamente la productividad de su área de trabajo. • …


1. Introducción.

PRODUCTO (DISEÑO)

Especificaciones de producto: geometría y tolerancias. Tamaño del lote.

Procedimiento de trabajo

1. Introducción.


PRODUCTO


CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN

Tecnología disponible. Capacidad de sistema de fabricación. Capacidad de sistema de control.

Coste unitario de mecanización en función del número de piezas a mecanizar por lote. • Máquinas tradicionales. • Máquinas de control numérico. • Máquinas especiales o de transferencia (transfert).


PRODUCTO




INDUSTRIALIZACIÓN

Proceso de fabricación. Puesta a punto de sistemas de fabricación y control. Utillaje.


PRODUCTO




INDUSTRIALIZACIÓN Proceso de fabricación. Puesta a punto de sistemas de fabricación y control. Utillaje.

OPTIMIZACIÓN MEJORA CONTINUA

Modificación especificaciones de producto. Mejoras sistema de producción. Mejora procesos.


PRODUCTO


INDUSTRIALIZACIÓN



PRODUCTO


INDUSTRIALIZACIÓN


1. Conceptos generales.

Se admite que la tecnología de fabricación trata de los procesos de conformación que sufre el material bruto hasta que se transforma en un producto acabado, de

acuerdo con unas especificaciones.

Tecnología o tecnologías de fabricación

1. Conceptos generales. Pro

ceso

s de c

onfo

rmaci

ón

Tecnología o tecnologías de fabricación


Las especificaciones de un producto desde el punto de vista de la fabricación vienen definidas

fundamentalmente en los planos de diseño: material, geometría, tolerancias dimensionales, rugosidad… pero pueden incluir otro tipo de requerimientos:

tensión superficial, resistencia al desgaste, rotura…

Especificaciones de producto


La calidad de un producto fabricado se debe entender en relación con el cumplimiento de las

especificaciones de diseño.



Aunque hay que responder a otros dos requerimientos fundamentales: coste y plazo.

CALIDAD + COSTE + PLAZO



Medir para conocer la calidad: incertidumbre


Especificaciones

del Producto

Tolerancias Dispersión coherencia

Necesidad de Medios de Control

Incertidumbre


Medir para conocer la calidad: incertidumbre


0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

(1)

(2)

(3)

TO

LE

RA

NC

IA (

T)

TO

LE

RA

NC

IA (

T)

U

U

Aceptación

Rechazo

Dudoso

Introducción a las tecnologías de fabricación.




La fabricación y la producción industrial se debe entender como un sistema cuyas partes interrelacionan entre si

para alcanzar un objetivo fundamental: aprovechamiento de los recursos.

Sistemas de producción



La fabricación (manufacturing) llevará asociados varios procesos, maquinarias y operaciones,

estableciéndose un cierto orden en cada actividad requerida.


Requerimientos de los sistemas de producción

Las operaciones desarrolladas en los sistemas de producción se pueden ajustar siguiendo diversos criterios:

Máxima producción

Mínimo coste


COSTE

PLAZO

CALIDAD



El factor CALIDAD: capacidad


Especificaciones

del Producto

Tolerancias Dispersión coherencia

Medios de Fabricación / Producción

Capacidad


El factor CALIDAD: capacidad proceso



El factor CALIDAD: capacidad sistema


T


El factor COSTE.


Las técnicas de producción están marcados por las tecnologías: • Máquinas tradicionales. • Máquinas de control numérico. • Máquinas especiales o de transferencia (transfert).

Sistemas de producción: • Producción por trabajo o bajo pedido • Producción por lotes. • Producción contínua.


La fabricación (manufacturing) llevará asociados varios procesos, maquinarias y operaciones de

control en cada actividad requerida, para conocer si se cumplen los requerimientos establecidos.


El factor CALIDAD: incertidumbre del medio de medida y/o control

El factor COSTE+PLAZO:

incertidumbre coste/plazo

Requerimientos de los sistemas de control de la producción


Incertidumbre (U)

Tipo de control

(Ej. 100%)

Requerimientos de los sistemas de control de la producción

T

10 2

3 U

T

Tolerancia que se quiere controlar (T).

Relación entre capacidad del sistema de producción y tolerancia producto.

Ajuste del sistema de producción y fiabilidad.


• En la producción deben emplearse los métodos más económicos.

• Las exigencias en calidad se deben tratar de cumplir en cada etapa (diseño/montaje), de forma que se cumplan también los niveles de calidad en el producto terminado.

• En un entorno de fuerte competencia, se debe considerar como factor de decisión en la elección de un métodos de producción su flexibilidad, para responder a los cambios:

• tipo de producto

• ratio de producción

• cantidad

• Se debe tener una concepción global del sistema como un ente complejo, en el que cada elemento está interrelacionado con los otros.

• La organización de la producción debe controlarse constantemente hacia cotas de alta productividad, definida como el óptimo uso de todos los recursos: material, maquinaria, energía, capital, trabajo y tecnología.



La unidad productiva o el operario en su puesto de trabajo debe disponer de todos los elementos necesarios para llevar a cabo las tareas encomendadas, en los términos de máxima productividad.

• Utillaje.

• Fabricación.

• Condiciones ambientales.

Nuestro objetivo


Utillaje, en los términos de máxima productividad:

• Maquinaria necesaria: disponible o de nueva adquisición.

• Determinar si el estado de conservación de las máquinas permite obtener las tolerancias exigidas.

• Estudio de las herramientas más adecuadas para cada operación.

• Tipos de útiles convenientes: manual, eléctrico, neumático,...

• Disposición de la herramienta y utillaje según las necesidades.

• Lubricantes y refrigerantes empleados.

• Mantenimiento de la maquinaria.

Nuestro objetivo


Fabricación, en los términos de máxima productividad:

• Definir la preparación de maquinaria, herramientas y utillajes (documentación de la operación).

• Cadencia o volumen de trabajo.

• Control de estado del material que entra en nuestro proceso.

• Dispositivos de sujeción.

• Empleo de sistemas múltiples (reducción de tiempos muertos, mejora seguridad,...)

• Aplicación de los principios de economía de movimientos.

• Reducción de esperas.

• Localización de piezas defectuosas u otros desperdicios.

Nuestro objetivo


Condiciones ambientales, en los términos de máxima productividad:

• Limpieza y orden

• Asignación de tiempos de limpieza diaria.

• Iluminación adecuada en función de la operación.

• Calefacción y refrigeración.

• Niveles de ruido.

• Análisis de los riesgos propios del puesto de trabajo.

• Toxicidad ambiental.

• Disponen de los EPI’s según los riesgos previstos.

• Ergonomía.

Nuestro objetivo

Introducción a las tecnologías de fabricación.




3. Planificación: proc. de fabricación.

Proceso de fabricación

Industrialización de los productos.

Se puede considerar como el manual de calidad de la ingeniería de fabricación.



Ejemplo:

Producto fabricado con 3 operaciones.

Para cada una de ella, podemos emplear tres máquinas.

OP 10

OP 20

OP 30

M1 M3 M2

M1 M3 M2 M1 M3 M2 M1 M3 M2

M1 M3 M2 M1 M3 M2

PF-1

PF-2



Recoge en un documento toda la información relativa a los procesos de fabricación empleados, dando trazabilidad al sistema de producción. Puede llegar a formar parte de las especificaciones del producto (ej. industria aeronáutica): validación.

PPAP:

Pre Production Approval Process (ó también Production Part Approval

Process)



Constituye una herramienta básica para la optimización y la mejora de la producción.

Es una herramienta abierta…

Mejora continua: KAIZEN

Buzón de sugerencias

Círculos de Calidad: • calidad producto • eficiencia • distribución planta • mantenimiento • seguridad



Gestión del utillaje y los medios de producción.



Gestión del utillaje y los medios de producción.



Gestión de programas CNC y automatismos.


Proceso de fabricación M2

M2

M3

PF-2 Material

Procesos / Operaciones

Máquinas

Herramientas / Condiciones

Transporte

Seguridad

Inspección y

control de calidad PF-2

Documents

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