DR. JORGE ARTURO HERNANDEZ ZARATE
EQUIPO 1
GARCIA MUNOZ PEDRO ANTONIO HERNANDEZ SANCHEZ JORGE ANDRES MORENO
HERNANDEZ LUIS IGNACIO RUIZ CASTILLO PEDRO FRANCISCO SOLANO JOSE
SOLANO
H. VERACRUZ, VER. DICIEMBRE DEL 2011
Conceptos y definiciones bsicas de manufactura, sistema y
sistema de manufactura Caracterizacin de las operaciones de
manufactura y su impacto en el diseo del sistema
PRESENTA: HERNANDEZ SANCHEZ JORGE ANDRES
Conceptos y definiciones bsicas de manufactura, sistema y
sistema de manufactura
CONCEPTO DE SISTEMAS Un conjunto de elementos Dinmicamente
relacionados Formando una actividad Para alcanzar un objetivo
Operando sobre datos/energa/materia Para proveer
informacin/energa/materia
Sistema es un todo organizado y complejo; un conjunto o
combinacin de cosas o partes que forman un todo complejo o
unitario. Es un conjunto de objetos unidos por alguna forma de
interaccin o interdependencia. Los lmites o fronteras entre el
sistema y su ambiente admiten cierta arbitrariedad.
Segn Bertalanffy, Sistema es un conjunto de unidades
recprocamente relacionadas. De ah se deducen dos conceptos:
propsito (u objetivo) y globalismo (o totalidad).Propsito u
objetivo Globalismo o totalidad Entropa Homeostasia
Tipos de sistemas En cuanto a su constitucin: Sistemas fsicos o
concretos
Sistemas abstractos
En cuanto a su naturaleza: Sistemas cerrados
Sistemas abiertos
EntradasAmbiente Informacin Energa Recursos Materiales
Transformacin o procesamiento
SalidasInformacin Energa Recursos Materiales Ambiente
Modelo genrico de sistema abierto
Sistema cerrado
EL SISTEMA ABIERTOEl sistema abierto como organismo, es
influenciado por el medio ambiente e influye sobre el, alcanzando
un equilibrio dinmico en ese sentido. La categora ms importante de
los sistemas abiertos son los sistemas vivos. Existen diferencias
entre los sistemas abiertos (como los sistemas biolgicos y
sociales, a saber, clulas, plantas, el hombre, la organizacin, la
sociedad) y los sistemas cerrados (como los sistemas fsicos, las
mquinas, el reloj, el termstato):
El sistema abierto interacta constantemente con el ambiente en
forma dual, o sea, lo influencia y es influenciado. El sistema
cerrado no interacta. El sistema abierto puede crecer, cambiar,
adaptarse al ambiente y hasta reproducirse bajo ciertas condiciones
ambientes. El sistema cerrado no. Es propio del sistema abierto
competir con otros sistemas, no as el sistema cerrado
Al igual que los organismos vivos, las empresas tienen seis
funciones primarias, estrechamente relacionadas entre s:Ingestin
Procesamiento Reaccin al ambiente Provisin de las partes
Regeneracin de partes Organizacin:
1. 2. 3. 4. 5. 6.
EN RESUMEN:
El sistema abierto es un conjunto de partes en interaccin
constituyendo un todo sinrgico, orientado hacia determinados
propsitos y en permanente relacin de interdependencia con el
ambiente externo
SISTEMAS DE MANUFACTURA:Procesos integrados de produccin
orientados al logro de la calidad, basados en la optimizacin del
uso de recursos, y en los cuales las decisiones sobre productos,
procesos, organizacin e informacin interactan y afectan el desempeo
global de la empresa. Los sistemas modernos de manufactura son
dinmicos y globales, y se basan en una produccin "ligera" (lean
production) en las fases de toma de decisin, diseo, proyecto,
ejecucin y control, que sustituye a la produccin "pesada" o gruesa
(pal production). Estos sistemas constituyen una ruptura con los
principios tayloristas y fordistas de organizacin del proceso de
trabajo (escala, flexibilidad, especializacin).
Los principales sistemas modernos de manufactura son:CAD/CAM
(Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufacturing, Diseo Asistido
por Computadora/Manufactura Asistida por Computadora):
FMS/CJM (Flexible Manufacturing Systems/Computer Integrated
Manufacturing, Sistemas Flexibles de Manufactura/Manufactura
Integrada por Computadora)JIT (Just-in-Time, Justo-a-tiempo)
TQC/TQM (Total Quality Control/Total Quality Management, Control
Total de la Calidad/Gestin Total por la Calidad) MRPJ/MRPII
(Material Requirement Planning/Manufacturing Requirement Planning,
Planificacin de Requerimientos Materiales/Planificacin de los
Re-cursos de Manufactura
Caracterizacin de las operaciones de manufactura y su impacto en
el diseo del sistema
La funcin produccin comprende desde la adquisicin de la materia
prima, su transformacin, hasta la obtencin del producto
terminado
Etapas
o niveles de eficacia en la funcin estratgica de las operaciones
de manufactura para apoyar globalmente los objetivos
corporativos
En el ambiente competitivo que existe actualmente, ninguna
empresa puede darse el lujo de no emplear todos sus recursos. Si no
se permite que la funcin de operaciones contribuya (o no se espera
que contribuya) al desarrollo de los objetivos de la compaa, no son
muy buenas las posibilidades de xito a largo plazo (Chase &
Aquilano, 1994). La fabricacin puede desempear varios papeles y/o
roles estratgicos en el contexto de crecimiento de una empresa.
Robert H. Hayes & Steven C. Wheelwright (1985)
han
descrito cuatro etapas o niveles secuenciales en la funcin
estratgica de las operaciones de manufactura para apoyar
globalmente los objetivos de la corporacin.
NIVEL 1: Internamenteneutral Minimizar el potencial negativo de
la manufacturaContratacin de expertos externos para tomar
decisiones con respecto a temas estratgicos de fabricacin. Los
sistemas de control de gestin internos son los principales medios
de seguimiento de los resultados de fabricacin. Se mantiene a la
manufactura en una posicin flexible y reactiva (neutra). NIVEL 2:
Externamenteneutral Alcanzar la paridad con los competidores del
sector Seguimiento de las prcticas del sector. Se ampla el
horizonte de planificacin de las decisiones de inversin en
manufactura con vistas a constituir un ciclo econmico continuo.La
inversiones de capital son el medio principal para lograr una
situacin de paridad y conseguir una posicin de competencia. NIVEL
3: Apoyo o soporteinterno Proporcionar soporte fiable y adecuado a
la estrategia empresarial / negocioSe estudian las inversiones de
fabricacin para asegurar que sean coherentes y consistentes con la
estrategia empresarial. Formulacin, implementacin y seguimiento de
una estrategia de fabricacin . Estudio sistemtico del curso y
tendencias de fabricacin a largo lazo. NIVEL 4: Apoyo o
soporteexterno Perseguir una ventaja competitiva basada en los
recursos y capacidades de la funcin de fabricacinSe trabaja
intensamente para prever y/o anticipar el potencial de nuevas
prcticas y tecnologas de fabricacin. La fabricacin participa
activamente en las principales decisiones de marketing e ingeniera
(y viceversa). Se siguen programas a largo plazo para obtener los
medios, recursos y capacidades suficientes antes de que se surjan o
se manifiesten las necesidades.
Las empresas de este nivel suelen considerar al potencial de las
operaciones de manufactura como el resultado directo de unas pocas
decisiones estructurales sobre capacidad, instalaciones, ubicacin,
tecnologa e integracin vertical.
El proceso de fabricacin est formado por una situacin de
corriente de entrada y potencial de salida. La corriente de entrada
est constituida por las materias primas que se utilizan en el
producto, la operacin consiste en la conversin de las materias
primas (junto con equipo, tiempo, mano de obra, dinero, direccin,
etc) en producto terminado, que constituye el potencial de salida
produccin.
Esquema
de la transformacin como proceso de flujo de entrada y potencial
de salida.
TDG (TOLERANCIAS GEOMTRICAS),UNIDAD 2
PRESENTA: SOLANO JOSE DANIEL
TOLERANCIAS GEOMETRICAS (TDG)
PARA QUE UN GRAN NUMER DE PRODUCTOS O COMPONENTES MANUFACTUREROS
TENGAN UNA BUENA CALIDAD SE ES NECESARIO DETERMINARLA EN GRAN
MEDIDA POR SUS CARACTERSTICAS DIMENSIONALES Y DE FORMA.
Son piezas que han de cumplir funciones importantes en un
conjunto, de las que depende la fiabilidad del producto.
controlar formas individuales o definir relaciones entre
distintas formas.
TOLERANCIAS GEOMETRICASLa correcta interpretacin de las
tolerancias indicadas son 3 pasos
Normas utilizadas (ISO-1101 y ANSY/ASME y 14.5M)
Pasos de la tolerancias geomtricasEquipo, Maquinaria y
Proceso
La correcta interpretacin
Instrumentacin y medios para verificacin
LAS TOLERANCIAS DE FORMA FORMAS DE IMPACTO LAS TOLERANCIAS DE
POSICIN
CARACTERISTICAS Se representan en planos por smbolos
normalizados.
si los elementos son aislados
si los elementos estn asociados
Formas primitivas
rectitud, planicidad, redondez, cilindricidad perfil, superficie
paralelismo, perpendicularidad, inclinacin
Formas complejas
CLASIFICA CION
Orientacin
Ubicacin
concentricidad, posicin circular radial, axial o total
Oscilacin
DESCRIPCIONRECTITUD *LOS PUNTOS FORMAN UNA LINEA RECTA *SU
TOLERANCIA SON DOS LINEAS PARALELAS
PLANITUD
*TODOS LOS PUNTOS DEBEN ESTAR CONTENIDOS EN DOS PLANOS PARALELOS
SEPARADOS *SU TOLERANCIA ESTA FORMADA CON DOS CIRCULOS CON CENTRO
COMUN Y SE PARADOS.
REDONDEZ
CILINDRICIDAD
TODOS LOS PUNTOS DEBEN ESTAR CONCENTRADOS EN DOS CILINDROS CON
EJE COMUN Y SEPARADOSESTA DEFINA POR UN PAR DE PERFILES REGULARES
SEPARADOS ENTRE SI.
PERFIL
ANGULARIDAD
TIENE UN ANGULO DE 90 , ESTA DEFINIDA POR DOS PLANOS SEPARADOSES
LA CONDICION MEDIANTE LA CUAL SE CONTROLA PLANOS O EJES A 90 ES LA
CONDICION GEOMETRICA CON LA CUAL SE CONTROLAN EJES O PLANOS A
180
PERPENDICU LARIDAD
PARALELISMO
CONCENTRICIDAD
INDICA QUE DOS CENTROS O EJES DEBEN COINCIDIR EN UN EJE DE
TOLERANCIAS CIRCULAR O CILINDRICA
POSICION
SU TOLERANCIA DENTRO DEL CENTRO, EJE, PLANO CENTRAL SE LE ES
PERMITIDO VARIAR SU POSICION VERDADERA (COTA EXACTA)
SIMETRIA
ES IGUALMENTE DISPUESTA O EQUIDISTANTE DEL PLANO CENTRAL EL EJE
DEL ELEMENTO DE REFERENCIA.
PERFIL DE UNA SUPERFICIE
SE LIMITA A DOS SUPERFICIES QUE ENVUELVE A LA SUPERFICIE
TEORICA
CABECEO SIMPLE
USADA PARA CONTROLAR LA RELACION DE UNA O MAS CARACTERISTICAS
DEL ELEMENTO RESPECTO A UN EJE DE REFERENCIAS
CABECEO TOTAL
PROVEE EL CONTROL COMPUESTO DE TODAS LAS SUPERFICIES DEL
ELEMENTO RESPECTO DE UN EJE DE REFERENCIA.
EJEMPLOS DE TOLERANCIAS GEOMETRICAS
TOLERANCIAS GEOMTRICAS DE RECTITUD La
superficie se considera plana cuando est totalmente comprendida
entre dos planos paralelos separados entre s la tolerancia
TOLERANCIAS GEOMTRICAS DE PLANICIDAD La
superficie se considera plana cuando est totalmente comprendida
entre dos planos paralelos separados entre s la tolerancia.
http://www.gig.etsii.upm.es/gigcom/temas_di2/geometricas
/Interpretacion.html
MODELO DE LAS TOLERANCIAS GEOMETRICAS
MUESTRA UN MODULO QUE PERMITE LA FUNDACIN PARA INGENIERA
DIMENSIONAL Y ANLISIS DE VARIACIONES MEDIANTE LA DEFINICIN
INTELIGENTE DE LAS TOLERANCIAS GEOMTRICAS ASOCIADAS.
DESCRIPCION DE LAS TOLERANCIAS GEOMETRICAS
COTAS TEORICAS EXACTAS
SIGNIFICADO DE RECTANGULO DE LA TOLERANCIA
COTAS TEORICAS EXACTAS
LAS COTAS TERICAMENTE EXACTAS Y QUE, POR LO TANTO, NO SON OBJETO
DE TOLERANCIAS GEOMTRICAS SE COLOCAN RODEADAS DE UN RECUADRO. EL
RECUADRO SE HACE CON LNEA FINA.
RECTANGULO DE LA TOLERANCIA EL
RECTNGULO Y LOS RECUADROS SE DIBUJAN EN LNEA FINA. LOS RECUADROS
SE RELLENAN DE IZQUIERDA A DERECHA
FORMAS DE RELLENAR PRIMERA
CASILLA: se sita el smbolo de la tolerancia Visto en la pgina
smbolos. SEGUNDA CASILLA: se coloca el valor de la tolerancia
(valor total) en las unidades utilizadas para la acotacin lineal
(normalmente mm.). TERCERA CASILLA: se colocar opcionalmente, la
letra o letras que identifiquen el elemento o elementos de
referencia(un eje, un plano medio, una superficie, etc.).
EL RECTNGULO DE TOLERANCIA SE UNE AL ELEMENTO AL QUE SE REFIERE
LA TOLERANCIA, MEDIANTE UNA LNEA TERMINADA EN UNA FLECHA CON LA
PUNTA EN LAS SIGUIENTES POSICIONES.
UNIDAD 3
PRESENTA: MORENO HERNANDEZ LUIS IGNACIO
MEJORA CONTINUA
MEJORAMIENTO CONTINUO Conceptos: James Harrington (1993), para l
mejorar un proceso, significa cambiarlo para hacerlo ms efectivo,
eficiente y adaptable, qu cambiar y cmo cambiar depende del enfoque
especfico del empresario y del proceso. Fadi Kabboul (1994), define
el Mejoramiento Continuo como una conversin en el mecanismo viable
y accesible al que las empresas de los pases en vas de desarrollo
cierren la brecha tecnolgica que mantienen con respecto al mundo
desarrollado. Abell, D. (1994), da como concepto de Mejoramiento
Continuo una mera extensin histrica de uno de los principios de la
gerencia cientfica, establecida por Frederick Taylor, que afirma
que todo mtodo de trabajo es susceptible de ser mejorado (tomado
del Curso de Mejoramiento Continuo dictado por Fadi Kbbaul). L.P.
Sullivan (1CC 994), define el Mejoramiento Continuo, como un
esfuerzo para aplicar mejoras en cada rea de las organizacin a lo
que se entrega a clientes. Eduardo Deming (1996), segn la ptica de
este autor, la administracin de la calidad total requiere de un
proceso constante, que ser llamado Mejoramiento Continuo, donde la
perfeccin nunca se logra pero siempre se busca. El Mejoramiento
Continuo es un proceso que describe muy bien lo que es la esencia
de la calidad y refleja lo que las empresas necesitan hacer si
quieren ser competitivas a lo largo del tiempo.
IMPORTANCIA DEL MEJORAMIENTO CONTINUO La importancia de esta
tcnica gerencial radica en que con su aplicacin se puede contribuir
a mejorar las debilidades y afianzar las fortalezas de la
organizacin. A travs del mejoramiento continuo se logra ser ms
productivos y competitivos en el mercado al cual pertenece la
organizacin, por otra parte las organizaciones deben analizar los
procesos utilizados, de manera tal que si existe algn inconveniente
pueda mejorarse o corregirse; como resultado de la aplicacin de
esta tcnica puede ser que las organizaciones crezcan dentro del
mercado y hasta llegar a ser lderes.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL MEJORAMIENTO CONTINUO Ventajas Se
concentra el esfuerzo en mbitos organizativos y de procedimientos
puntuales.
Consiguen mejoras en un corto plazo y resultados visibles Si
existe reduccin de productos defectuosos, trae como consecuencia
una reduccin en los costos, como resultado de un consumo menor de
materias primas. Incrementa la productividad y dirige a la
organizacin hacia la competitividad, lo cual es de vital
importancia para las actuales organizaciones.
Contribuye a la adaptacin de los procesos a los avances
tecnolgicos. Permite eliminar procesos repetitivos.
Desventajas Cuando el mejoramiento se concentra en un rea
especfica de la organizacin, se pierde la perspectiva de la
interdependencia que existe entre todos los miembros de la
empresa.
Requiere de un cambio en toda la organizacin, ya que para
obtener elxito es necesaria la participacin de todos los
integrantes de la organizacin y a todo nivel. En vista de que los
gerentes en la pequea y mediana empresa son muy conservadores, el
Mejoramiento Continuo se hace un proceso muy largo. Hay que hacer
inversiones importantes.
Actividades Bsicas de Mejoramiento De acuerdo a un estudi en los
procesos de mejoramiento puestos en prctica en diversas compaas en
Estados Unidos, Segn Harrington
(1987), existen diez actividades de mejoramiento que deberan
formar partede toda empresa, sea grande o pequea:
1. Obtener el compromiso de la alta direccin.2. Establecer un
consejo directivo de mejoramiento. 3. Conseguir la participacin
total de la administracin. 4. Asegurar la participacin en equipos
de los empleados. 5. Conseguir la participacin individual. 6.
Establecer equipos de mejoramiento de los sistemas (equipos de
control de los procesos).
7. Desarrollar actividades con la participacin de los
proveedores.8. Establecer actividades que aseguren la calidad de
los sistemas. 9. Desarrollar e implantar planes de mejoramiento a
corto plazo y una estrategia de mejoramiento a largo plazo. 10.
Establecer un sistema de reconocimientos.
NECESIDADES DE MEJORAMIENTO Una manera muy eficaz de determinar
si el equipo en general de administradores consideran la necesidad
de mejorar, consiste en llevar a cabo un sondeo de opiniones entre
ellos. La elaboracin del sondeo va a ayudar a detectar cmo el grupo
gerencial considera a la empresa y cunto piensan que debe mejorar.
Se pueden realizar interrogantes: Qu tan buena es la cooperacin de
las personas? Qu tan buena es la cooperacin de los departamentos?
Qu tanto preocupa a la direccin la calidad de trabajo?, entre
otras. Sin embargo, pueden incluirse temas como: la comunicacin, la
organizacin y la productividad; tomando en consideracin que el
valor del sondeo va a depender exclusivamente de la honestidad de
las respuestas por parte de los miembros.
PROGRAMAS DE MEJORA Las empresas tienen la imperiosa necesidad
de obtener una produccin cada vez mayor y con una eficiencia
relevante como va de solucin a su situacin actual y a la insercin
en el mercado internacional, para lo cual se requiere de un alto
grado de competitividad, lo que exige la implantacin de un Proceso
de mejoramiento continuo. Un plan de mejora requiere que se
desarrolle en la empresa un sistema que permita: Contar con
empleados habilidosos, entrenados para hacer el trabajo bien, para
controlar los defectos, errores y realizar diferentes tareas u
operaciones.
Contar con empleados motivados que pongan empeo en su trabajo,
quebusquen realizar las operaciones de manera optima y sugieran
mejoras. Contar con empleados con disposicin al cambio, capaces y
dispuestos a adaptarse a nuevas situaciones en la organizacin.
Filosofa KaizenKaizen es lo opuesto a la complacencia. Kaizen es
un sistema enfocado en la mejora continua de toda la empresa y sus
componentes, de manera armnica y proactiva.
. El Kaizen en accin Hacer posible la mejora continua y lograr
de tal forma los mas altos niveles en una serie de factores requiri
aparte de constancia y disciplina, la puesta en marcha de seis
sistemas fundamentales: 1. Control de calidad total / Gerencia de
Calidad Total
2. Un sistema de produccin justo a tiempo3. Mantenimiento
productivo total 4. Despliegue de polticas 5. Un sistema de
sugerencias 6. Actividades de grupos pequeos
La esencia del Kaizen Kaizen es el concepto de una sombrilla que
involucra numerosas prcticas y herramientas que dentro de dicho
marco filosfico y estratgico, permiten una mejora continua en la
organizacin. Entre los instrumentos, mtodos y herramientas que
contribuyen a ser realidad la mejora continua y el alto nivel de
competitividad se encuentran: Orientacin al cliente Control Total
de Calidad Robtica Crculos de Control de Calidad Sistemas de
sugerencias Automatizacin Disciplina en el lugar de trabajo
Inteligencia colectiva Mantenimiento Productivo Total Kanban
Mejoramiento de la calidad Just in Time Cero Defectos Funcin de
Prdida de Taguchi
Funcin de Prdida de Taguchi Actividades en grupos pequeos
Relaciones cooperativas trabajadores administracin Mejoramiento de
la Productividad Control Estadstico de Procesos Benchmarking
Herramientas de gestin de calidad Anlisis e ingeniera de valor
Coste objetivo Costeo Basado en Actividades Seis Sigma Sistema
Matricial de Control Interno Cuadro de Mando Integral Presupuesto
Base Cero Organizacin de Rpido Aprendizaje Curva de Experiencia
Sistema para la Deteccin, Prevencin y Eliminacin de Desperdicios
Despliegue de la Funcin de Calidad AMFE Autonomatizacin (Jidohka)
Ciclo de Deming (PREA - EREA) * Las 5 S
* PREA significa: "Planificar Realizar Evaluar Actual", en tanto
que EREA es: "Estandarizar Realizar Evaluar Actuar
El mtodo de las 5S
La metodologa pretende: Mejorar las condiciones de trabajo y la
moral del personal. Es ms agradable y seguro trabajar en un sitio
limpio y ordenado. Reducir gastos de tiempo y energa. Reducir
riesgos de accidentes o sanitarios. Mejorar la calidad de la
produccin. Seguridad en el trabajo.
Pasos comunes de cada una de las etapas.La implementacin de cada
una de las 5S se lleva a cabo siguiendo cuatro pasos: Preparacin:
formacin respecto a la metodologa y planificacin de actividades.
Accin: bsqueda e identificacin, segn la etapa, de elementos
innecesarios, desordenados (necesidades de identificacin y
ubicacin), suciedad, etc. Anlisis y decisin en equipo de las
propuestas de mejora que a continuacin se ejecutan. Documentacin de
conclusiones establecidas en los pasos anteriores.
Consecuencias. El resultado se mide tanto en productividad como
en satisfaccin del personal respecto a los esfuerzos que han
realizado para mejorar las condiciones de trabajo. La aplicacin de
esta tcnica tiene un impacto a largo plazo.
9 S de la calidad
SEIRI ORGANIZACIN Organizar consiste en separar lo necesario de
lo innecesario, guardando lo necesario y eliminando lo
innecesario.SEITON ORDEN El orden se establece de acuerdo a los
criterios racionales, de tal forma que cualquier elemento est
localizable en todo momento. SEISO LIMPIEZA Mantener
permanentemente condiciones adecuadas de aseo e higiene, lo cual no
slo es responsabilidad de la empresa sino que depende de la actitud
de los empleados. SEIKETSU CONTROL VISUAL Es una forma emprica de
distinguir una situacin normal de una anormal, con normas visuales
para todos y establece mecanismos de actuacin para reconducir el
problema. SHITSUKE DISCIPLINA Y HBITO Cada empleado debe mantener
como hbito la puesta en prctica de los procedimientos
correctos.
SHIKARI CONSTANCIA Voluntad para hacer las cosas y permanecer en
ellas sin cambios de actitud, lo que constituye una combinacin
excelente para lograr el cumplimiento de las metas propuestas.
SHITSUKOKU COMPROMISO Es la adhesin firme a los propsitos que se
han hechos es una adhesin que nace del convencimiento que se
traduce en el entusiasmo da a da por el trabajo a realizar. SEISHOO
COORDINACIN Una forma de trabajar en comn, al mismo ritmo que los
dems y caminando hacia unos mismos objetivos. SEIDO ESTANDARIZACIN
Permite regular y normalizar aquellos cambios que se consideren
benficos para la empresa y se realiza a travs de normas,
reglamentos o procedimientos.
Control estadstico de procesos SPC (STATICS PROCES CONTROL)El
control estadstico de procesos (CEP) es una tcnica estadstica, de
uso muy extendido, para asegurar que los procesos cumplen con los
estndares. Todos los procesos estn sujetos a ciertos grados de
variabilidad, por tal motivo es necesario distinguir entre las
variaciones por causas naturales y por causas imputables,
desarrollando una herramienta simple pero eficaz para separarlas:
el grfico de control. Se utiliza el control estadstico de procesos
para medir el funcionamiento de un proceso. Se dice que un proceso
esta funcionando bajo control estadstico cuando las nicas causas de
variacin son causas comunes (naturales). El proceso, en primer
lugar, debe controlarse estadsticamente, detectando y eliminando
las causas especiales (imputables) de variacin. Posteriormente se
puede predecir su funcionamiento y determinar su capacidad para
satisfacer las expectativas de los consumidores El objetivo de un
sistema de control de procesos es el de proporcionar una seal
estadstica cuando aparezcan causas de variacin imputables. Una seal
de este tipo puede adelantar la toma de una medida adecuada para
eliminar estas causas imputables.
Caractersticas de un entorno de CEP
El CEP representa un planteamiento preventivo del proceso de
fabricacin. En un entorno de CEP, la calidad de la produccin se
asegura concentrndose en el diseo y en la operativa del proceso, en
lugar de esperar a que se haya generado el output para pasar a
inspeccionarla y a clasificarla. Cuando se utilizan mtodos de CEP,
las preguntas clave son las siguientes:Es capaz el proceso de
producir outputs que se ajusten a los requerimientos? Est
produciendo realmente el proceso de outputs que se ajustan a los
requerimientos?(comprobando examinando muestras en curso de
elaboracin). Se puede mejorar el proceso para reducir la
variabilidad?
Para hacer funcionar un entorno de CEP, deben satisfacerse las
condiciones siguientes: Deben definirse las especificaciones del
proceso Los procesos deben establecerse de tal modo que sean
capaces de
producir outputs que se ajustan a las especificaciones. El
operario debe disponer del equipo necesario para que pueda observar
los atributos crticos del proceso, mientras se estn produciendo los
outputs. Esta informacin le permite evaluar si el proceso sigue
produciendo outputs que satisfacen las especificaciones. El
operario debe tener la formacin necesaria para realizar los ajustes
necesarios en el proceso o en sus inputs, si el proceso se desva de
la
produccin de outputs que cumple las especificaciones nominales.
El proceso debe ser observado de manera continua. Esto permite al
operario comprenderlo plenamente, de tal modo que se puedan
identificar e implantar las oportunidades de mejorar su actuacin
(reduciendo las variaciones de los outputs y mejorando el ajuste a
las especificaciones nominales requeridas).
Cules son las ventajas del CEP? La implantacin del CEP ofrece
ventajas significativas: Reduce la cantidad de outputs que no se
ajustan a las especificaciones. La concentracin en el proceso, ms
que en la inspeccin posterior al mismo, tambin reduce la cantidad
de tiempo perdido y materiales gastados en reelaboraciones y en
repeticiones de procesos; reduce, asimismo, el trabajo de inspeccin
requerido, y mejora la calidad del entorno de trabajo. Esto puede
tener un importante impacto positivo sobre la moral de los
empleados, si se gestiona correctamente. A nadie le gusta
reelaborar o repetir procesos que no se controlaron adecuadamente
en un primer momento. La mayora de los procesos de inspeccin pasan
por alto algunos outputs que no se ajustan a las especificaciones.
Incluso en los casos en que se inspeccionan todos los outputs, se
suelen pasar por alto cenca del 15% de los errores existentes.
Estos productos que no se ajustan a las especificaciones se vendern
a los clientes. Evitando que se produzcan, en un principio, los
outputs que no se ajustan a las especificaciones, es menos probable
que los clientes reciban productos o servicios que no cumplan
dichas especificaciones. La mejora continua de los procesos, y la
reduccin de las variaciones de los outputs, permite a las empresas
competir en cuanto a actuacin y en cuanto a precios.
POKA YOKEEl significado literal es: evitar (yokeru) errores sin
intencin (poka). La idea de esta tecnica poka yoke es respetar la
inteligencia de los trabajadores. Poka - yoke suple las tareas
repetitivas o acciones que dependen de la vigilancia, inspeccin o
memoria de los trabadores liberndolos de ellas, para asi dedicar el
tiempo y mente de ellos para buscar mas creatividad y actividades
de valor agregado. La finalidad del poka-yoke es la eliminar los
defectos en un producto ya sea previniendo o corrigiendo los
errores que se presenten lo antes posible. El concepto es simple:
si los errores no se permite que se presenten en la lnea de
produccin, entonces la calidad ser alta y el retrabajo poco. Esto
aumenta la satisfaccin del cliente y disminuye los costos al mismo
tiempo. El resultado, Es de alto valor para el cliente. No
solamente es el simple concepto, pero normalmente las herramientas
y/o dispositivos son tambin simples.
Los sistemas poka-yoke van estar en un tipo de categora
reguladora de funciones dependiendo de su propsito, su funcin, o de
acuerdo a las tcnicas que se utilicen. Estas funciones reguladoras
son con el propsito de poder tomar acciones correctivas dependiendo
de el tipo de error que se cometa. Funciones reguladoras poka-yoke
Existen dos funciones reguladoras para desarrollar sistemas
poka-yoke: mtodos de control mtodos de advertencia
CLASIFICACIN DE LOS MTODOS POKA-YOKE 1. Mtodos de contacto. Son
mtodos donde un dispositivo sensitivo detecta las anormalidades en
el acabado o las dimensiones de la pieza, donde puede o no haber
contacto entre el dispositivo y el producto. 2. Mtodo de valor
fijo. Con este mtodo, las anormalidades son detectadas por medio de
la inspeccin de un nmero especfico de movimientos, en casos donde
las operaciones deben de repetirse un nmero predeterminado de
veces. 3. Mtodo del paso-movimiento. Estos son mtodos en el cual
las anormalidades son detectadas inspeccionando los errores en
movimientos estndares donde las operaciones son realizadas con
movimientos predeterminados. Este extremadamente efectivo mtodo
tiene un amplio rango de aplicacin, y la posibilidad de su uso debe
de considerarse siempre que se este planeando la implementacin de
un dispositivo poka-yoke.
ALGUNOS EJEMPLOS Y APLICACIONES. Ejemplos de dispositivos a
prueba de errores: A el rea de llenado de gasolina se le adaptaron
algunos dispositivos a prueba de errores como lo son el tamao menor
del tubo para evitar que se
introduzca la pistola de gasolina con plomo; se le puso un tope
al tapnpara evitar que se cierre demasiado apretado y un
dispositivo que hace que el carro no se pueda poner en marcha si el
tapn de la gasolina no esta puesto. A los automviles con transmisin
automtica se les coloc un dispositivo para que no se pueda retirar
la llave a menos que el carro est en posicin de Parking. Adems no
permite que el conductor cambie de posicin la
palanca de velocidades, si la llave no esta en encendido. Los
lavamanoscuentan con un orificio cerca del borde superior que
previene el derramamiento del agua fuera del lavamanos. Algunas
planchas se apagan automticamente cuando no son utilizadas por unos
minutos, o cuando son colocadas en su base sin haber sido apagadas
antes.
Las secadoras y lavadoras de ropa se detienen automticamente al
abrir la puerta. La secadora de cabello montada sobre la pared
cuenta con dos botones en ambos lados del switch. La montura en la
pared cuenta con dos extensiones que al ser montada en su base la
secadora se apaga automticamente si el usuario no lo hace. Los
estacionamientos techados presentan advertencias de la altura al
entrar, para asegurar que el carro que entra al estacionamiento sea
de la altura apropiada estos sealamientos cuentan con una lamina
que al ser golpeada por el carro se mueve para evitar que este se
dae lo que ocurrira al pegar con el carro la orilla de concreto.
Algunos lavamanos y mingitorios cuentan con un sensor de luz. Estos
sensores de luz aseguran que el correr del agua se detenga cuando
no estn en uso.
SMED En gestin de la produccin, SMED es el acrnimo de
Single-Minute Exchange of Die: cambio de herramienta en (pocos)
minutos. Este concepto introduce la idea de que en general
cualquier cambio de mquina o inicializacin de proceso debera durar
no ms de 10 minutos, de ah la frase single minute (expresar los
minutos en un solo dgito). Se entiende por cambio de utillaje el
tiempo transcurrido desde la fabricacin de la ltima pieza vlida de
una serie hasta la obtencin de la primera pieza correcta de la
serie siguiente; no nicamente el tiempo del cambio y ajustes fsicos
de la maquinaria. Se distinguen dos tipos de ajustes: Ajustes /
tiempos internos: Corresponde a operaciones que se realizan a
mquina parada, fuera de las horas de produccin (conocidos por las
siglas en ingls IED). Ajustes / tiempos externos: Corresponde a
operaciones que se realizan (o pueden realizarse) con la mquina en
marcha, o sea durante el periodo de produccin (conocidos por las
siglas en ingls OED).
El mtodo se desarrolla en cuatro etapas. Ajustes Internos y
Externos.(fase preliminar) En los ajustes tradicionales, los
ajustes internos y externos estn mezclados: lo que podra hacerse en
externo se hace en ajustes internos. Es necesario estudiar en
detalle las condiciones reales de la mquina con respecto a las
politicas de LPM y LCDLL (tambin conocidas como LQTP). Una buena
aproximacin es un anlisis continuo de produccin con un cronmetro.
Un sistema ms eficaz es utilizar una o ms cmaras de vdeo, cuyas
filmaciones podrn ser analizadas en presencia de los mismos
operarios. En un cambio de produccin, deben definirse las
operaciones a realizar: la preparacin de la mquina, del puesto de
trabajo; la limpieza y el orden del puesto de trabajo la
verificacin de la materia prima y de los productos qumicos; la
correcta regulacin del equipo; el ajuste a patrones, ventanas
referentes de fabricacin; la realizacin y la prueba; la aprobacin y
liberacin para la produccin.
Separacin de los ajustes internos y externos Es la primera etapa
del mtodo SMED, y es la ms importante: distinguir entre ajustes
internos y externos. Actividades Internas: Tienen que ejecutarse
cuando la mquina est parada. Actividades Externas: Pueden
ejecutarse mientras la mquina est operando. Transformacin de
ajustes internos en externos (segunda etapa) El objetivo es
transformar los ajustes internos en externos, por ejemplo:
preparacin de sopletes, ajuste de color, medicin de viscosidad,
verificacin de cantidad de producto, envo de piezas o aviso al
taller de problemas, patrones y ventanas en mquina, etc. Dentro de
los cambios tenemos tambin las tareas repetitivas o que no agregan
valor en s, como es el regular uno o varias mariposas
sistemticamente, para esto podemos acondicionar los equipos siempre
y cuando sea necesario. Es fundamental aqu realizar un detallado
listado cronolgico de las operaciones que se realizan durante la
mquina parada. Para ello es aconsejable el seguimiento de las
operaciones en por lo menos 10 lotes distintos. Luego debe
evaluarse detalladamente c/u de estas operaciones para determinar
cules pueden moverse y/o simplificarse.
Racionalizacin de todos los aspectos de la operacin de ajuste
(tercera etapa).Su objetivo es reducir al mnimo el tiempo de
ajustes.La conversin en ajustes externos permite ganar tiempo, pero
racionalizando los ajustes se puede disminuir an ms el tiempo de
cambio. Para esto debemos utilizar el estudio realizado en el caso
anterior .Para determinar el logro del mtodo debemos comparar los
tiempos previos a la reforma contra los propuesto y validar los
mismos con por lo menos 10 lotes de prctica.
Mantenimiento Productivo Total (MPT) El mantenimiento productivo
total est dirigido a la maximizacin de la efectividad del equipo
durante toda la vida del mismo. El MPT involucra a todos los
empleados de un departamento y de todos los niveles; motiva a las
personas para el mantenimiento de la planta a travs de grupos
pequeos y actividades voluntarias, y comprende elementos bsicos
como el desarrollo de un sistema de mantenimiento, educacin en el
mantenimiento bsico, habilidades para la solucin de problemas y
actividades para evitar las interrupciones.
El TPM surgi en Japn gracias a los esfuerzos del Japan Institute
of Plant Maintenance (JIPM) como un sistema para el control de
equipos en las plantas con un nivel de automatizacin importante. En
Japn, de donde es pues originario el TPM, antiguamente los
operarios llevaban a cabo tareas de mantenimiento y produccin
simultneamente; sin embargo, a medida que los equipos productivos
se fueron haciendo progresivamente ms complicados, se deriv hacia
el sistema norteamericano de confiar el mantenimiento a los
departamentos correspondientes; sin embargo, la llegada de los
sistemas cuyo objetivo bsico es la eficiencia en aras de la
competitividad ha posibilitado la aparicin del TPM, que en cierta
medida supone un regreso al pasado, aunque con sistemas de gestin
mucho ms sofisticados.
La meta del TPM es la maximizacin de la eficiencia global del
equipo en los sistemas de produccin, eliminando las averas, los
defectos y los accidentes con la participacin de todos los miembros
de la empresa. El personal y la maquinaria deben funcionar de
manera estable bajo condiciones de cero averas y cero defectos,
dando lugar a un proceso en flujo continuo regularizado. Por lo
tanto, puede decirse que el TPM promueve la produccin libre de
defectos, la produccin "justo a tiempo" y la automatizacin
controlada de las operaciones. El resultado final de la
incorporacin del TPM deber ser un conjunto de equipos e
instalaciones productivas ms eficaces, una reduccin de las
inversiones necesarias en ellos y un aumento de la flexibilidad del
sistema productivo. La alta administracin debe crear un sistema que
reconozca y recompense la habilidad y responsabilidad de todos par
el MPT. Una vez que los trabajadores adquieren el hbito del
mantenimiento y limpieza de su lugar de trabajo, han adquirido
disciplina.
LOTE ECONMICO El Lote Econmico es la cantidad de unidades que
deben solicitarse al proveedor en cada pedido, de manera que se
logre minimizar el costo asociado a la compra y al mantenimiento de
las unidades en inventario. El objetivo bsico que se persigue al
determinar el lote econmico de compra es la reduccin de costos, a
la vez que se responden dos preguntas claves en el trabajo de
presupuestacin: Cunto pedir? Y Cundo pedir?, sin duda la
determinacin del lote econmico ayuda a la gestin financiera por su
naturaleza frente a las decisiones que toma el administrador
financiero. Esta tcnica es relativamente fcil de usar pero hace una
gran cantidad de suposiciones. En las que destacan que: 1. La
demanda es conocida y constante 2. El tiempo de entrega, esto es,
el tiempo entre la colocacin de la orden y la recepcin del pedido,
se conoce y es constante. 3. La recepcin del inventario es
instantnea. En otras palabras, el inventario de una orden llega en
un lote el mismo momento. 4. Los nicos costos variables son el
costo de preparacin o de colocacin de una orden (costos de
preparacin) y el costo del manejo o almacenamiento del inventario a
travs del tiempo (costo de manejo). 5. Las faltas de inventario
(faltantes) se pueden evitar en forma completa, si las rdenes se
colocan en el momento adecuado.
1. La demanda es conocida y constante 2. El tiempo de entrega,
esto es, el tiempo entre la colocacin de la orden y la recepcin del
pedido, se conoce y es constante. 3. La recepcin del inventario es
instantnea. En otras palabras, el inventario de una orden llega en
un lote el mismo momento. 4. Los nicos costos variables son el
costo de preparacin o de colocacin de una orden (costos de
preparacin) y el costo del manejo o almacenamiento del inventario a
travs del tiempo (costo de manejo). 5. Las faltas de inventario
(faltantes) se pueden evitar en forma completa, si las rdenes se
colocan en el momento adecuado.
KANBAN Que es kanban? Una herramienta de comunicacin que
facilita la produccin Justo a Tiempo (JIT). Kanban quiere decir
pequea seal o seal de tarjeta. Kanban No es simplemente una
etiqueta Es una herramienta de comunicacin para: -Instrucciones
importantes de Produccin -Una orden real de partes En su forma ms
sencilla: -DEBE CONTENER 2 PIEZAS DE INFORMACION >>Nombre de
la parte >>Cantidad de la parte
Sistema Push comparado contra el Sistema Pull
Regla nmero 1 del sistema kanban las piezas defectuosas no deben
pasar al siguiente proceso
Regla nmero 2 del sistema kanban El proceso consumidor llega a
retirar las piezas
Regla nmero 3 del sistema kanban Se reabastecen solo los
productos que fueron retirados
Regla nmero 4 del sistema kanban Las piezas no deben ser
producidas o transportadas sin una seal kanban
Regla nmero 5 del sistema kanban La seal de kanban debe estar
colocada en las piezas o en el contenedor
Regla nmero 6 del sistema kanban La cantidad de piezas en el
contenedor debe ser igual al nmero en la seal de kanban
SEIS SIGMAUNIDAD 4
PRESENTA: RUIZ CASTILLO PEDRO FRANCISCO
SEIS SIGMA
Qu es Seis Sigma? Seis Sigma, es un enfoque revolucionario de
gestin que mide y mejora la Calidad Ha llegado a ser un mtodo de
referencia para, al mismo tiempo, satisfacer las necesidades de los
clientes y lograrlo con niveles prximos a la perfeccin.
Seis sigma Seis Sigma es una metodologa de mejora de procesos,
centrada en la reduccin de la variabilidad de los mismos
Consiguiendo reducir o eliminar los defectos o fallas en la entrega
de un producto o servicio al cliente.
Seis sigma La meta de 6 Sigma es llegar a un mximo de 3,4
defectos por milln de eventos u oportunidades (DPMO), entendindose
como defecto cualquier evento en que un producto o servicio no
logra cumplir los requisitos del cliente. Seis sigma utiliza
herramientas estadsticas para la caracterizacin y el estudio de los
procesos, de ah el nombre de la herramienta, ya que sigma es la
desviacin tpica que da una idea de la variabilidad en un proceso y
el objetivo de la metodologa seis sigma es reducir sta de modo que
el proceso se encuentre siempre dentro de los lmites establecidos
por los requisitos del cliente.
Seis sigma Obtener 3,4 defectos en un milln de oportunidades es
una meta bastante ambiciosa pero lograble. Se puede clasificar la
eficiencia de un proceso en base a su nivel de sigma:
Seis sigma 1sigma= 690.000 DPMO = 31% de eficiencia 2sigma=
308.538 DPMO = 69% de eficiencia 3sigma= 66.807 DPMO = 93,3% de
eficiencia 4sigma= 6.210 DPMO = 99,38% de eficiencia 5sigma= 233
DPMO = 99,977% de eficiencia 6sigma= 3,4 DPMO = 99,99966% de
eficiencia 7sigma= 0,019 DPMO = 99,9999981% de eficiencia
El mtodo El proceso Seis Sigma (six sigma) se caracteriza por 5
etapas bien concretas: Definir el problema o el defecto Medir y
recopilar datos Analizar datos Mejorar Controlar
El Metodo En la fase de definicin se identifican los posibles
proyectos Seis Sigma, que deben ser evaluados por la direccin para
evitar la infrautilizacin de recursos. Una vez seleccionado el
proyecto se prepara su misin y se selecciona el equipo ms adecuado
para el proyecto, asignndole la prioridad necesaria.
El mtodo La fase de medicin consiste en la caracterizacin del
proceso identificando los requisitos clave de los clientes, las
caractersticas clave del producto (o variables del resultado) y los
parmetros (variables de entrada) que afectan al funcionamiento del
proceso y a las caractersticas o variables clave. A partir de esta
caracterizacin se define el sistema de medida y se mide la
capacidad del proceso.
El mtodo En la fase de mejora el equipo trata de determinar la
relacin causa-efecto (relacin matemtica entre las variables de
entrada y la variable de respuesta que interese) para predecir,
mejorar y optimizar el funcionamiento del proceso. Por ltimo se
determina el rango operacional de los parmetros o variables de
entrada del proceso.
El mtodo La ltima fase, control, consiste en disear y documentar
los controles necesarios para asegurar que lo conseguido mediante
el proyecto Seis Sigma se mantenga una vez que se hayan implantado
los cambios. Cuando se han logrado los objetivos y la misin se d
por finalizada, el equipo informa a la direccin y se disuelve.
Principios de Six Sigma Liderazgo comprometido de arriba hacia
abajo. Seis Sigma se apoya en una estructura directiva que incluye
de gente de tiempo Entrenamiento Acreditacin Orientada al cliente y
enfocada a los procesos. Dirigida con datos. Se apoya en una
metodologa robusta . Los proyectos generan ahorros o aumento en
ventas El trabajo se reconoce La metodologa Six Sigma plantea
proyectos largos. Seis Sigma se comunica.
Los resultados Conceptualmente los resultados de los proyectos
Seis Sigma se obtienen por dos caminos. Los proyectos consiguen,
por un lado, mejorar las caractersticas del producto o servicio,
permitiendo conseguir mayores ingresos y, por otro El ahorro de
costes que se deriva de la disminucin de fallos o errores y de los
menores tiempos de ciclo en los procesos
Los resultados As, las experiencias de las compaas que han
decidido implantar Seis Sigma permiten indicar desde cifras
globales de reducciones del 90 por 100 del tiempo de ciclo o 15 mil
millones de dlares de ahorro en 11 aos (Motorola), aumentos de
productividad del 6 por 100 en dos aos (Allied Signal), hasta los
ms recientes de entre 750 y 1000 millones de dlares de ahorro en un
ao (General Electric).
Ciclo DMAIC: Definir Medir Analizar Mejorar Verificar Mejora del
Proceso 6 sigma:
Paso1: Definir el Problema Paso 2: Observar el Problema Paso 3:
Analizar el Problema Paso 4: Actuar sobre las causas Paso 5:
Estudiar los resultados Paso 6: Estandarizar Paso 7: Establecer
conclusiones
STL
EDM MOLDES Y TROQUELES CNC SU RELACION Y USO EN LOS SISTEMAS DE
MANUFACTURA SISTEMAS CAD-CAE-CAM-CAPP-CAQA
UNIDAD 5
PRESENTA : GARCIA MUNOZ PEDRO ANTONIO
Stl Edm Moldes y Troqueles cnc su relacion y uso en los sistemas
de manufactura
STLLos lenguajes de programacin suelen tener una serie de
bibliotecas integradas para la manipulacin de datos a nivel ms
bsico. Se puede usar la nativa STL (Standard Template Library),
propia del lenguaje. Proporciona una serie de clases parametrizadas
que permite efectuar operaciones sobre el almacenado de datos,
procesado y flujos de entrada/salida. La STL es ms que una
biblioteca un conjunto de ellas. De esta forma nicamente se
incluyen en el fichero ejecutable final aquellas que sean
necesarias para la aplicacin que se est programando. La
estereolitografa es un proceso de realizacin rpida de prototipos
que utiliza la estratificacin para la construccin de un modelo de
diseo. La tecnologa utiliza resinas lquidas fotopolimricas que se
solidifican cuando expuestas a la luz ultravioleta. Un programa
informtico traduce un modelo CAD 3D en formato electrnico STL
utilizado por las mquinas estereolitogrficas, organizando la
informacin en capas. Un lser de rayo ultravioleta traza cada seccin
del modelo CAD sobre la superficie de una cuba de resina
fotopolimrica, materializando as el modelo CAD de la parte, capa a
capa. La utilizacin de materiales adecuados representa una buena
parte del xito de la estereolitografa.
EDMEl EDM es un medio de conformar metales duros y formar
agujeros profundos y de formas complejas mediante erosin por arco
en todas las clases de materiales electroconductores. Las Mquinas
EDM ms antiguas emplearon circuitos de resistencia capacitancia
(RC) o circuitos de relajacin donde la energa se acumula en un
capacitar y se descarga repetidamente a travs de un claro. La
circuiteria de estado slido, indicada en la figura A. ha probado
ser ms eficiente y rpida.
TROQUEL Y CNCMolde empleado en la acuacin de monedas, medallas,
etc; es un acero dulce, en una de cuyas caras se imprime en hueco,
a presin, el relieve figuras e inscripciones. Se considera de
Control Numrico por Computador, tambin llamado CNC (en ingls
Computer Numerical Control) a todo dispositivo capaz de dirigir el
posicionamiento de un rgano mecnico mvil mediante rdenes elaboradas
de forma totalmente automtica a partir de informaciones numricas en
tiempo real. Para maquinar una pieza se usa un sistema de
coordenadas que especificarn el movimiento de la herramienta de
corte. Entre las operaciones de maquinado que se pueden realizar en
una mquina CNC son operaciones de torneado y de fresado. Sobre la
base de esta combinacin es posible generar la mayora (si no son
todas) las piezas de industria. Este es, sin duda, uno de los
sistemas que ha revolucionado la fabricacin de todo tipo de
objetos, tanto en la industria metalrgica como en muchos otros
mbitos productivos.
CONTROL NUMRICO POR COMPUTADORA CNC
SISTEMAS CAD-CAE-CAM-CAPP-CAQA
El trmino Diseo asistido por ordenador fue acuado por Douglas
Ross y Dwight Baumann en 1959, y aparece por primera vez en 1960,
en un anteproyecto del MIT, titulado "Computer-Aided Design
Project". En aquella poca ya se haba comenzado a trabajar en la
utilizacin de sistemas informticos en el diseo, fundamentalmente de
curvas y superficies.
Estos trabajos se desarrollaron en la industria automovilstica,
naval y aeronutica. Un problema crucial para esta industria era el
diseo de superficies, que se resolva, siempre que era factible
instanciando curvas y superficies conocidas y fcilmente
representables (crculos, rectas, cilindros, conos, etc.). Las
partes que no podan ser diseadas de este modo, como cascos de
buques, fuselaje y alas de aviones o carroceras de coches, seguan
procesos ms sofisticados. El primer trabajo publicado relacionado
con la utilizacin de representaciones paramtricas para curvas y
superficies fue escrito por J. Fergusson en 1964 , quien expona la
utilizacin de curvas cbicas y trozos bicbicos. Su mtodo se estaba
usando en el diseo de alas y fuselajes en Boeing.
Previamente Paul de Casteljau desarrollo, en torno a 1958, un
mtodo recursivo para el diseo de curvas y superficies basado en el
uso de polinomios de Bernstein, en Citron. Sus trabajos, no
obstante no fueron publicados hasta 1974. Paralelamente, y de forma
independiente Pierre Bzier, trabajando para Renault desarrollo la
forma explcita del mismo mtodo de diseo, que hoy se conoce como
mtodo de Bzier. Uno de los hitos en el desarrollo del CAD fueron
los trabajos de Ivan Sutherland quien realiz su tesis doctoral
sobre desarrollo un sistema de diseo en el MIT en 1963 . El sistema
permita la definicin y edicin interactiva de elementos geomtricos,
que podan ser almacenados de forma concisa. Por la misma fecha, y
tambin en el MIT Steve Coons comenz a desarrollar tcnicas de diseo
de superficies basadas en la descomposicin en trozos , que fueron
aplicados al diseo de cascos de buques en 1964.
El modelado de slidos tuvo un desarrollo ms tardo. Tal vez, los
primeros antecedentes sean los trabajos desarrollados por Coons en
el MIT entre 1960 y 1965, que se centraron en la aplicacin de
mtodos numricos a slidos creados por barrido. Los primeros trabajos
relacionados con el modelo de fronteras se desarrollaron en la
Universidad de Cambridge (UK), a finales de la dcada de los
sesenta. No obstante, el desarrollo del modelado de slidos como
disciplina, se debe en gran parte a los trabajos de Aristides
Requicha y Herbert Voelcker en la Universidad de Rochester durante
la dcada siguiente. En 1974 Baumgart propuso la representacin
mediante aristas aladas (windged-edges) para B-rep, y propuso la
utilizacin de operadores de Euler para editar la representacin.
A finales de la dcada de los sesenta y principios de los
setenta, se comenzaron a desarrollar modeladores de slidos. Entre
ellos cabe destacar EUCLID, desarrollado por J.M. Brun en Francia,
PADL-1 de la Universidad de Rochester, Shapes del MIT, TIPS-1
desarrollado por Okino. CAD DISEO ASISTIDO POR COMPUTADORA (CAD
COMPUTER AIDED DESIGN)
Representa el conjunto de aplicaciones informticas que permiten
a un diseador definir el producto a fabricar. Permite al diseador
crear imgenes de partes, circuitos integrados, ensamblajes y
modelos de prcticamente todo lo que se le ocurra en una estacin
grfica conectada a un computador Estas imgenes se transforman en la
base de un nuevo diseo, o en la modificacin de uno previamente
existente. A stas se le asignan propiedades geomtricas, cinticas,
del material entre otras, mejorando as el diseo sobre papel. Se
logra as una mayor velocidad en el diseo, al existir la posibilidad
de corregir, encargndose el computador de recalcular el dibujo.
Existen sistemas CAD especiales para aplicaciones mecnicas,
electrnicas y de arquitectura, los cuales permiten una mejor
interrelacin con sus respectivos sistemas CAE
A continuacin se enumeran algunas de las caractersticas de las
aplicaciones CAD que permiten especificar y formalizar la
representacin inequvoca de una pieza o sistema: CAD 2D: sustitutivo
bsicamente del tablero de dibujo, la representacin de los objetos
es bidimensional; la informacin geomtrica de que dispone el
ordenador es bidimensional, es decir, est contenida en un plano.
Las vistas son generadas de forma independiente y no existe
asociatividad entre las mismas. Su mbito de aplicacin es muy
amplio: realizacin de distribuciones en planta, diseo de circuitos
elctricos, electrnicos, hidrulicos y neumticos, diseo y proyecto de
lneas de montaje, proyecto de moldes y matrices, generacin rpida de
planos para piezas sencillas, etc
Modelado geomtrico 3D: descripcin analtica de la volumetra,
contorno y dimensiones del objeto o sistema, incluyendo relaciones
geomtricas e incluso algebraicas entre los distintos componentes;
(x,y,z). Segn el nivel de representacin pueden distinguirse en:
Modelado en jaula de alambre ("wire frame"): el ordenador dispone
de las coordenadas -x,y,zde los vrtices del objeto, as como
informacin de los elementos geomtricos que unen dichos vrtices. Es
evidente que con estos datos no se dispone de informacin sobre las
caras o superficies del objeto.
Modelado en superficies. Es cuando estos han sido generados
correctamente, sirven como base de partida para la aplicacin del
CAM, CAE, "rapid prototyping", generacin de planos, etc Muestra el
aspecto de una pieza modelada con superficies. Figura 1 Modelo CAD
de superficies.
Es posible representar un objeto sombrendolo, dndole as una
apariencia realstica, al mismo tiempo que oculta lneas no vistas y
permite una mejor comprensin del mismo. Figura 2 Modelo de
superficies sombreado.
Modelado slido: permite definir ntegramente cualquier objeto en
un ordenador. El sistema dispone de la informacin del modelo de
superficies y adems distingue el interior del exterior de la pieza.
Ello permite realizar operaciones como generacin de secciones de
todo tipo, "montaje" de piezas en conjuntos para anlisis de
interferencias, campos de trabajo y movimiento, representacin
explosionada para esquemas de montaje, etc., as como obtencin de
informacin como volmen, centro de gravedad, momentos de
Proyecciones bidimensionales del objeto o sistema: obtencin de
vistas, secciones, perspectivas, detalles, etc. automticamente.
Base de datos de propiedades: materiales, tolerancias
dimensionales, terminaciones superficiales, tratamientos trmicos,
etc.
La tecnologa CAD se dirige a los centros tcnicos y de diseo de
una amplia gama de empresas: sector metalmecnica, ingeniera
electrnica, sector textil y otros. El uso de la tecnologa CAD
supone para el diseador un cambio en el medio de plasmar los diseos
industriales: antes se utilizaba un lpiz, un papel y un tablero de
dibujo. Con el CAD, dispone de un ratn, un teclado y una pantalla
de ordenador donde observar el diseo. As, un computador, al que se
le incorpora un programa de CAD, le permite crear, manipular y
representar productos en dos y tres dimensiones. Esta revolucin en
el campo del diseo ha venido de la mano de la revolucin
informtica.
Las mejoras que se alcanzan son: - Mejora en la representacin
grfica del objeto diseado: con el CAD el modelo puede aparecer en
la pantalla como una imagen realista, en movimiento, y observable
desde distintos puntos de vista. - Mejora en el proceso de diseo:
se pueden visualizar detalles del modelo, comprobar colisiones
entre piezas, interrogar sobre distancias, pesos, inercias, etc. En
conclusin, se optimiza el proceso de creacin de un nuevo producto
reduciendo costes, ganando calidad y disminuyendo el tiempo de
diseo. En resumen, se consigue una mayor productividad en el
trazado de planos, integracin con otras etapas del diseo, mayor
flexibilidad, mayor facilidad de modificacin del diseo, ayuda a la
estandarizacin, disminucin de revisiones y mayor control del
proceso de diseo. Un buen programa CAD no slo dispone de
herramientas de creacin de superficies, sino tambin de
posibilidades de anlisis y verificacin de las mismas, entendiendo
por superficies correctas aqullas cuyos enlaces entre ellas son
continuos en cuanto a tangencia y curvatura, y sin contener zonas
donde se ha perdido continuidad de curvatura. Un programa CAD
avanzado permite trazar superficies paralelas a las creadas, por
ejemplo generando la piel interna de la pieza a partir de la piel
externa en el caso de piezas con un espesor uniforme conocido y
debe tener los elementos necesarios para conseguir realizar sobre
el modelo CAD todas las actividades de ingeniera de diseo
necesarias (nerviado, fijaciones, centradores, elementos
rigidizadores).
Cuya principal ventaja radica en la rapidez con que permite
efectuar modificaciones en el diseo, a diferencia de lo que ocurra
cuando los diseos se realizaban en papel. Las posibilidades del
sistema CAD son enormes, pudiendo realizar una amplia gama de
tareas, entre las que podemos destacar: Visualizar en pantalla un
modelo cualquiera en tres dimensiones y en perspectiva. Utilizar
distintos colores para cada superficie. Eliminar automticamente
lneas y superficies ocultas. Rotar o trasladar la pieza. Obtener
cualquier tipo de secciones, dibujando plantas y alzados
automticamente. Calcular el volumen, superficie, centro de
gravedad, inercia, etc., de cada pieza, casi instantneamente.
(CAE COMPUTER AIDED ENGINEERING) INGENIERA ASISTIDA POR
COMPUTADORA
Engloba el conjunto de herramientas informticas que permiten
analizar y simular el comportamiento del producto diseado. Es la
tecnologa que analiza un diseo y simula su operacin para determinar
su apego a las condiciones de diseo y sus capacidades. Hoy en da,
CAE es casi dos tecnologas separadas: una es la aplicada a la
mecnica y otra a la electrnica. Ambas realizan extensos anlisis
respecto de las leyes fsicas, as como de los estndares de la
industria. El CAE mecnico, en particular, incluye un anlisis por
elementos finitos (FEA, finite element analysis) para evaluar las
caractersticas estructurales de una parte y programas avanzados de
cinemtica para estudiar los complejos movimientos de algunos
mecanismos. El CAE electrnico, asimismo, permite verificar los
diseos antes de fabricarlos, simular su uso y otros anlisis tcnicos
para evitar perder tiempo y dinero. Tiene por objetivo, bsicamente,
proporcionar una serie de herramientas que permitan fabricar la
pieza diseada. Los sistemas CAE posibilitan la simulacin del
comportamiento de una pieza, mecanismo o producto ante un fenmeno
determinado sin necesidad de disponer fsicamente de esta pieza,
mecanismo o producto. Los sistemas CAE nos proporcionan numerosas
ventajas: - Facilidad, comodidad y mayor sencillez en la etapa de
diseo. - Rapidez, exactitud y uniformidad en la fabricacin. - Alto
porcentaje de xito. - Eliminacin de la necesidad de prototipos. -
Aumento de la productividad. - Productos ms competitivos. - Fcil
integracin, sin problemas adicionales, en una cadena de fabricacin.
- Se obtiene un producto econmico, de ptima calidad y en el menor
tiempo posible.
Seguidamente se mencionan algunas de las principales
aplicaciones CAE: Clculo de propiedades fsicas: volumen, masa,
centro de gravedad, momentos de inercia, etc. Anlisis tensional y
clculo mecnico y estructural: lineal y no lineal. Anlisis de
vibraciones. Simulacin del proceso de inyeccin de un molde: anlisis
dinmico y trmico del fluido inyectado (inyeccin virtual) Simulacin
de procesos de fabricacin: mecanizado, conformado de chapas
metlicas, soldaduras, anlisis de fijaciones (fabricacin virtual)
Simulacin grfica del funcionamiento del sistema: Clculo de
interferencias, estudios aerodinmicos, acsticos, ergonmicos, etc.
(prototipado virtual) La reduccin del tiempo y del costo, el
descubrimiento de fallas en el diseo lo antes posible, y la mejora
de la calidad y cualidades del producto son objetivos muy
importantes en el desarrollo del mismo dentro de un ambiente de
competitividad industrial. Este conjunto de aplicaciones
informticas permite analizar cmo se comporta la pieza diseada por
el sistema CAD ante cambios de temperatura, esfuerzos de
comprensin, traccin, vibraciones, etc. Esto permitir seleccionar el
material ms adecuado para la pieza, as como efectuar las
modificaciones necesarias para mejorar el rendimiento de la misma.
La posibilidad de realizar estas simulaciones antes de la
existencia real de la pieza permite una reduccin notable del tiempo
necesario para la construccin de prototipos, sobre los que
posteriormente se realizaban las pruebas para la seleccin de los
materiales ms adecuados. Antes del desarrollo del CAE un cambio de
material supona la construccin de un nuevo prototipo, en lo cual se
empleaban varios das; con el CAE slo supone alterar una serie de
parmetros, operacin que dura escasos segundos. Aunque esta tcnica
no elimina por completo la necesidad de construir prototipos, s
reduce drsticamente el nmero de pruebas a realizar con dichos
prototipos y constituye una ayuda para poder identificar en una
fase temprana la fiabilidad, el rendimiento, determinados problemas
de coste, etc. La Ingeniera Asistida por Ordenador tambin es
conocida como Elaboracin Virtual de Prototipos o Virtual
Prototyping, debido a que permite simular el comportamiento de la
pieza de forma virtual
(CAM COMPUTER AIDED MANUFACTURING) FABRICACIN ASISTIDA POR
COMPUTADORA Este sistema agrupa las aplicaciones encargadas de
traducir las especificaciones de diseo a especificaciones de
produccin. Entre las posibilidades de aplicacin CAM encontramos:
Generacin de programas de Control Numrico. Simulacin de estrategias
y trayectorias de herramientas para mecanizado del producto diseado
(partiendo de un modelo CAD). Programacin de soldaduras y
ensamblajes robotizados. Inspeccin asistida por computadora. (CAI
Computer Aided Inspection) Ensayo asistido por computadora. (CAT
Computer Aided Testing) Su del CAM es bsicamente, proporcionar una
serie de herramientas que permitan fabricar la pieza diseada. El
sistema CAM tambin se encarga de simular el recorrido fsico de cada
herramienta, con el fin de prevenir posibles interferencias entre
herramientas y materiales. Todo este conjunto de posibilidades, que
proporciona la tecnologa CAM, acortan de forma considerable el
tiempo de mercado, evitando tener que efectuar correcciones a
posteriori en las caractersticas bsicas del diseo.
CAPP (COMPUTER AIDED PROCESS PLANNING), O PLANIFICACIN DE
PROCESOS ASISTIDA POR COMPUTADOR Es un sistema experto que captura
las capacidades de un ambiente manufacturero especfico y principios
manufactureros ingenieriles, con el fin de crear un plan para la
manufactura fsica de un pieza previamente diseada. Este plan
especifica la maquinaria que se ocupar en la produccin de la pieza,
la secuencia de operaciones a realizar, las herramientas,
velocidades de corte y avances, y cualquier otro dato necesario
para llevar la pieza del diseo al producto terminado. Para usar el
CAPP ms efectivamente en un entorno CIM, el diseo debera provenir
electrnicamente de un ambiente CAD. Debido a que el CAPP determina
cmo una pieza va a ser hecha, aporta en gran medida a la
optimizacin del proceso y a la disminucin de los costos, si tiene
oportunidad de manejar los procesos de ms de un diseo. El CAPP
tiene dos tipos bsicos: el variante y el generativo. El variante es
el ms comnmente usado y desarrolla un plan modificando un plan
previamente existente, eligiendo ste usando criterios de tecnologa
de grupos y de clasificacin. El generativo incorpora el concepto de
inteligencia artificial, usando sus conocimientos sobre las
capacidades de la planta. Basado en la descripcin de la pieza
(geometra y material) y sus especificaciones, el computador elige
el mtodo ptimo para producir la pieza y genera automticamente el
plan.
CIM (Computer Integrated Manufacturing) Manufactura Integrada
por Computadora es el uso integrado de tcnicas en manufactura
asistidas por computadora. Esto incluye CAD, CAE, CAM, etc. pero el
termino es interpretado en una variedad de formas dependiendo del
proveedor de soluciones CIM. El Requisito principal de CIM es una
base de datos central compartida que puede ser consultada por las
diferentes disciplinas desplegadas durante el proceso de
manufactura, como pueden ser diseo, desarrollo, manufactura,
distribucin, facturacin, etc. PERSPECTIVAS DE FUTURO Las tecnologas
CAD/CAM/CAE se encuentran ya en una fase de madurez. Su utilidad es
indiscutible y han abierto posibilidades para el rediseo y
fabricacin impensables sin estas herramientas. La falta de sistemas
de diseo va asociada a rediseos que se realizan sobre la marcha,
con la consiguiente prdida de tiempo y dinero. El factor tiempo
tambin repercute de forma prioritaria en el desarrollo de
prototipos. CONCLUSIN Desing computer Aided Manufacturing.
Conformado por las siglas de diseo y manufactura asistidos por
computador. Son sistemas que han revolucionado la industria desde
las fases de diseo y anlisis hasta los procesos que involucran la
produccin. Simplifica las operaciones de los dibujantes y los
diseadores en el clculo de ecuaciones matemticas para hallar
tangencias, Intersecciones, posiciones de centro o complicadas
superficies;
permitiendo rpidos resultados y cambios inmediatos por medio de
herramientas de edicin. El uso de estos sistemas ahorra tiempo,
recursos de produccin y costos, con un aumento de la eficiencia y
de la exactitud dimensional. Abarcan el diseo grfico, el manejo de
bases de datos para el diseo y la fabricacin, control numrico de
mquinas herramientas, simulacin de procesos y robtica. La evolucin
del CAD/CAM ha sido debida, en gran parte, a que esta tecnologa es
fundamental para obtener ciclos de produccin ms rpidos y productos
elaborados de mayor calidad. A mejor tecnologa mayor produccin. -
Producir ms, en menos tiempo y mejor calidad. Cuando se menciona
CAD/CAM en forma integrada, se refiere a los sistemas
computacionales apoyados en bases de datos comunes que contienen
planos, listas de materiales, hojas de ruta etc. Aplicaciones de
los Sistemas CAD/CAM en la Manufactura Moderna Con cada uno de los
anteriores medios, se ha podido llegar a exactitudes muy estrechas,
imposibles de lograr con los mtodos tradicionales. Adems presentan
ventajas en la disminucin del tiempo. Cuando un producto est en su
fase de diseo, se pueden realizar las evaluaciones
GRACIAS POR SU ATENCION ESPERAMOS HAYA SIDO DE SU AGRADO
