Introducción a los Procesos y Sistemas de Fabricación PDF
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Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial, Informática y de Telecomunicación
2024
Javier Osés Martínez de Zúñiga
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Este documento presenta una introducción a los procesos y sistemas de fabricación, incluyendo una visión histórica de los descubrimientos y la invención de materiales y procesos, así como el desarrollo de sistemas de fabricación. El texto analiza la transformación de los materiales en artículos de mayor valor. Se cubre la capacidad de fabricación tecnológica, incluyendo los procesos, el tamaño del producto y la capacidad de producción.
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ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL, INFORMÁTICA Y DE TELECOMUNICACIÓN Introducción a los Procesos y Sistemas de Fabricación SISTEMAS Y PROCESOS DE FABRICACIÓN Dr. Javier Osés Martínez de Zúñiga...
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL, INFORMÁTICA Y DE TELECOMUNICACIÓN Introducción a los Procesos y Sistemas de Fabricación SISTEMAS Y PROCESOS DE FABRICACIÓN Dr. Javier Osés Martínez de Zúñiga Dpto. Ingeniería Universidad Pública de Navarra INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN La fabricación puede definirse tecnológica y económicamente: Tecnológicamente: Aplicación de procesos químicos y físicos que alteran la geometría, las propiedades, o el aspecto de un determinado material para elaborar piezas o productos terminados. La fabricación es una combinación de máquinas, herramientas, energía y trabajo manual. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN La fabricación puede definirse tecnológica y económicamente: Económicamente: Transformación de materiales en artículos de mayor valor, a través de una o más operaciones o procesos de ensamble. La fabricación agrega valor al material original, cambiando su forma o propiedades. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN La historia de la fabricación puede dividirse en: Descubrimiento e invención de los materiales y procesos Anteceden a los sistemas de fabricación por varios milenios. Desarrollo de los sistemas de fabricación Sistemas de fabricación: Forma de organizar trabajadores y equipos Para que la producción pueda llevarse a cabo con mayor eficiencia. Descubrimientos y sucesos históricos importantes: División del trabajo (1723-1790), Revolución industrial (1760-1830), Fabricación de piezas intercambiables (1765-1825), Segunda revolución industrial (segunda mitad del siglo XIX), Administración científica (necesidad de planificar y controlar actividad), Cadena de montaje (Henry Ford - 1913). Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Descubrimiento e invención de procesos. Fundición: Data, posiblemente, de alrededor del año 4000 A.C., (puntas de lanza de cobre fundido). 3100 años A.C., los Sumerios (sur de Mesopotamia) (piezas moldeadas en bronce). El método de la “cera perdida” ya se empleaba en Egipto y Mesopotamia y el “moldeo de avance”, por los Chinos (800 A.C.). Forja: Existen evidencias de su utilización hacia el año 5000 A.C. Se empleaba en el antiguo Egipto, Grecia, Persia, China y Japón para fabricar armas, así como otros elementos. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Descubrimiento e invención de procesos. Mecanizado: El torno y el taladro son las máquina-herramienta más antiguas. Su primer uso podría remontarse en torno al año 1000 A.C. Mecanizado con CNC: Apareció debido a la necesidad de mecanizar piezas con geometrías complejas con una elevada precisión. Surgió en EE.UU. en el sector Aeronáutico durante la 2ª Guerra Mundial. En concreto, se requería el mecanizado, por parte de la Bendix Corporation, de una leva tridimensional que regulara la bomba de inyección de un motor de aviación. Hacia 1955 ya se comenzaron a comercializar máquinas de CNC similares a las actuales, pero con menor capacidad de cálculo. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Desarrollo de los sistemas de fabricación. Diferentes acontecimientos históricos han repercutido en el desarrollo de los sistemas de fabricación: División del trabajo. Distribuye el trabajo total en tareas, permitiendo la especialización de los trabajadores en una sola tarea. Se había practicado durante siglos, pero se atribuye a Adam Smith (1723- 1790), por explicar su importancia económica. Aparece el sistema de fabricación, como nueva manera de organizar grandes grupos de trabajo. Revolución industrial (1760-1830). Marcó el cambio de una economía basada en la agricultura y artesanía a otra apoyada en la industria y la fabricación. Se inició en Inglaterra con la invención de varias máquinas: Máquina de vapor (Watt). Máquina-herramienta (taladradora - 1775, Wilkinson). Máquina de hilar. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Fabricación de piezas intercambiables (1765-1825). Eli Whitney comenzó el desarrollo de este tipo de fabricación, aplicándolo a la producción de rifles. Segunda revolución industrial (segunda mitad siglo XIX). Se produce la expansión del ferrocarril y los buques de vapor, que crean una creciente necesidad de hierro y acero. Nuevos métodos de producción de acero. Producción en masa. ADMINISTRACIÓN CIENTÍFICA Movimiento debido a la necesidad de planificación y control en la producción. Aspectos característicos: Estudio de movimientos y de tiempos Utilización de estándares Uso de recopilación de datos Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Línea de ensamble (1913). Henry Ford (1863-1947) introdujo la línea de ensamble en su planta de automóviles de Highland Park. La línea de ensamble permitió la producción en masa de productos complejos de consumo. Electricidad (1881). La primera estación generadora de electricidad se construyó en Nueva York. Hacia 1920, la electricidad había desplazado al vapor como fuente principal de fuerza motriz en las fábricas americanas. En el siglo XX y XXI han tenido lugar más adelantos tecnológicos que en todos los demás siglos juntos. Automatización de la fabricación. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Industrias manufactureras y productos Industrias manufactureras: empresas que producen o abastecen de bienes y servicios. Clasificación: Primarias (cultivan y explotan recursos naturales). Secundarias (adquieren productos de las primarias y los convierten en bienes de consumo). Terciarias (sector de servicios). Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Productos: elementos fabricados por las industrias. Clasificación: Bienes de consumo (productos que compran directamente los consumidores). Bienes de capital (productos que adquieren otras empresas para producir bienes o servicios). Clasificación: Productos acabados: productos finales. Productos semi-acabados: Materiales Bienes de consumo Bienes de capital Componentes Suministros Automóviles Aviones Televisores Máquina-Herramienta Ropa Equipos de construcción El sector de fabricación es una compleja infraestructura que reúne varios proveedores intermedios que, por lo general, nunca conocen al consumidor final. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN A la hora de organizar la producción de una empresa hay que considerar: La cantidad de producción: se refiere al número de productos que fabrican anualmente. Baja producción: un rango de 1 a 100 unidades al año. Por ejemplo: locomotoras, barcos. Producción media: de 100 a 10.000 unidades por año. Por ejemplo: componentes mecánicos, moldes, maquinaria. Alta producción: de 10.000 a varios millones de unidades al año. Por ejemplo: fabricación de tornillos Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN A la hora de organizar la producción de una empresa hay que considerar: La variedad de productos: se refiere a los diferentes diseños o tipos de productos fabricados en una planta. Productos distintos en forma o tamaño o que desempeñan funciones diferentes o destinados a diferentes mercados o con diferente número de componentes. Según el número de productos diferentes que se hacen cada año: Se distingue variedad de productos alta, media o baja. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN En términos de las operaciones de fábrica existe una correlación inversa entre la variedad de productos y la cantidad de producción. Habitualmente, si la variedad de productos de una fábrica es alta, la cantidad de producción es baja, y viceversa. Actualmente, la demanda de productos con características específicas para cada tipo de cliente sitúa a las empresas en la diagonal de la figura. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Capacidad de fabricación tecnológica Una planta de fabricación consiste en un conjunto de procesos y sistemas diseñados para transformar materiales en productos con valor añadido. La eficacia de la fabricación se refiere a las limitaciones físicas y técnicas de la empresa. Capacidad tecnológica de proceso. Tamaño físico y peso del producto. Capacidad de producción. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Capacidad de fabricación tecnológica Capacidad tecnológica de proceso: conjunto de procesos de los que dispone la empresa. Es la característica fundamental que distingue a cada planta de trabajo e incluye los procesos físicos y la capacidad de trabajo del personal de la misma. Por ejemplo: una empresa de inyección de plástico no podrá dedicarse a la laminación de acero. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Capacidad de fabricación tecnológica Limitaciones físicas del producto: un segundo aspecto de la capacidad y aptitud de la fabricación es el que impone el producto físico. Existen limitaciones de los tamaños, pesos y características físicas de los productos que se pueden fabricar en una planta. Los productos y materiales grandes y pesados son difíciles de mover, por lo que las empresas que fabriquen productos de gran tamaño habitualmente contarán con puentes grúa. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Capacidad de fabricación tecnológica Limitaciones físicas del producto: un segundo aspecto de la capacidad y aptitud de la fabricación es el que impone el producto físico. Las máquinas de producción se diseñan en diferentes tamaños. De aquí que el conjunto de equipos de producción, manejo de materiales, capacidad de almacenamiento y tamaño de planta debe planearse para productos que entran dentro de un cierto rango de tamaño y peso. (Aplicación a trabajos.) Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Capacidad de fabricación tecnológica Capacidad de producción: es la cantidad de productos que puede ser fabricados en un periodo establecido (día, mes o año). Es una limitación, ya que una planta tendrá una capacidad de producción máxima. Se define como la producción total a máxima velocidad de producción que una planta puede lograr bajo condiciones de operación. Las condiciones de operación se refieren al número de turnos de trabajo por semana, horas por turno, niveles de mano de obra directa en la planta… Aplicación a trabajos. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Los materiales de ingeniería pueden clasificarse en: Metales Cerámicos Polímeros Materiales compuestos Son mezclas no homogéneas de los otros tres tipos. Cada tipo de material tiene unas características distintas. Esta diferencia afecta al proceso de fabricación que se emplea para fabricar las piezas en distintos materiales. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Metales Los metales usados en fabricación son comúnmente aleaciones, las cuales están compuestas de dos o más elementos, en donde por lo menos uno es metálico. Los metales se pueden agrupar en: Metales Ferrosos (aceros y fundiciones). Aleaciones base hierro y con más importancia comercial que cualquier otro metal. Acero: aleación de hierro y carbono que contiene de 0.02 a 2.11% de carbono y otros aleantes. Buena resistencia mecánica, bajo costo, facilidad de procesado. Fundición: aleación de hierro y carbono que contiene de 2 a 4% de carbono. No Ferrosos (base Al, Cu, Mg, Ti, Co, Ni,…). Las aleaciones son más importantes que los metales puros comercialmente hablando. Aleaciones de aluminio, cobre, magnesio, níquel, estaño, titanio, zinc. Entre los metales puros: oro, plata, platino. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Cerámicos Un material cerámico se define como un compuesto que contiene elementos metálicos (o semimetálicos) y no metálicos (O, N y C). Abarcan gran variedad de materiales tradicionales y modernos: Barro: compuesto por partículas de silicatos hidratados de aluminio y otros minerales. Sílice (SiO2): base de casi todos los productos de vidrio. Alúmina (Al2O3) y carburo de silicio. Materiales más novedosos como los carburos de metales y los nitruros metálicos y semimetálicos usados para herramientas de corte y abrasivos. Carburo de tungsteno y carburo de titanio. Nitruro de titanio y nitruro de boro. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Polímeros Compuestos formados por unidades estructurales (monómeros) repetidas, cuyos átomos comparten electrones para formar moléculas muy grandes (polímeros). Están constituidos por carbono y otros elementos como hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y cloro. Pueden clasificarse en: Polímeros termoplásticos: pueden someterse a múltiples ciclos de calentamiento-enfriamiento sin alterar la estructura molecular. Ejemplos: polietileno, poliestireno, cloruro de polivinilo y nylon. Polímeros termoestables o termo-resistentes: moléculas que se transforman químicamente en una estructura rígida cuando se enfrían después de un calentamiento. Ejemplos: resinas fenólicas, aminorresinas y resinas epóxicas. Elastómeros: polímeros que tienen un comportamiento viscoelástico importante. Ejemplos: hule natural, neopreno, siliconas y poliuretano. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN A LA FABRICACIÓN Materiales compuestos Estos materiales constituyen una mezcla no homogénea de los otros tres tipos de materiales. Se logran con dos fases, en las que se procesan separadamente los materiales y luego se unen para lograr propiedades superiores a las de sus constituyentes. La estructura usual es la de un material formado por partículas o fibras de una fase, mezcladas con una segunda fase, llamada matriz. Clasificación: Compuestos presentes en la naturaleza: madera. Compuestos producidos sintéticamente: Fibras de cerámico en matriz de polímero (fibras de vidrio en matriz de polímero, epoxy-fibra de carbono, boro,…). Fibra larga o corta. Fibras de polímero en matriz de otro polímero (compuestos epoxy- Kevlar). Materiales cerámicos en matriz metálica (carburo de tungsteno en matriz de cobalto). Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) PROCESOS DE FABRICACIÓN Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) PROCESOS DE FABRICACIÓN Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) PROCESOS DE FABRICACIÓN Los procesos de fabricación pueden dividirse en: Operaciones de proceso: transforma un material de trabajo de una etapa a otra más avanzada, que lo sitúa cerca del estado final deseado para el producto. Agrega valor, al cambiar geometría, propiedades o apariencia. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) PROCESOS DE FABRICACIÓN Los procesos de fabricación pueden dividirse en: Operaciones de ensamble: une dos o más componentes para crear una nueva entidad llamada ensamblaje o sub-ensamblaje. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) PROCESOS DE FABRICACIÓN Operaciones de proceso: Una operación de proceso utiliza energía para alterar la forma, las propiedades físicas o el aspecto de una pieza de trabajo a fin de agregar valor al material. Formas de energía: Mecánica: procesos de deformación plástica, mecanizados. Térmica: trat. térmicos, fases de procesos de forja, fundición. Eléctrica: soldadura por arco eléctrico, electroerosión. Química: procesos de fabricación de circuitos. Aplicación de la energía: Maquinaria y herramienta, energía humana (control de máquinas, etc.). La mayoría de las operaciones de producción producen desechos; un objetivo importante de la fabricación es la reducción del desperdicio. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) PROCESOS DE FABRICACIÓN Operaciones de proceso: Clasificación: Operaciones de conformado: alteran la geometría del material inicial mediante métodos como fundición, forjado o mecanizado. Operaciones para mejora de propiedades: agregan valor al material con la mejora de sus propiedades, sin cambiar su forma. Ej.: tratamiento térmico. Operaciones de procesado de superficies: tienen por objeto limpiar, tratar, revestir o depositar materiales en la superficie exterior de una pieza. Ej.: electrodeposición, pintura. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) PROCESOS DE FABRICACIÓN Operaciones de conformado: procesos que aplican calor y/o fuerza mecánica para efectuar un cambio en la geometría del material. Fundición, moldeado y otros procesos: Material inicial es un líquido calentado o semifluido; se calienta lo suficiente para transformarlo en un líquido o llevarlo a un estado altamente plástico. Casi todos los materiales se pueden procesar de esta manera (todos los metales, los vidrios cerámicos y muchos polímeros). El material líquido se vierte en una cavidad de un molde para que solidifique y tome la forma de la misma. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) PROCESOS DE FABRICACIÓN Operaciones de conformado: Procesos de deformación: Material inicial es un sólido dúctil. Se aplican fuerzas que exceden la resistencia del material a la deformación (límite elástico). Para evitar problemas de fracturas, el material debe ser dúctil. Se asocian muy estrechamente con el trabajo de metales: forjado, laminado, extrusión, doblado, etc. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) PROCESOS DE FABRICACIÓN Operaciones de conformado: Procesos de eliminación de material: Se elimina el exceso de material de la pieza de trabajo inicial, para que la forma resultante adquiera la geometría deseada. Los procesos más importantes son operaciones de mecanizado como torneado, taladrado, rectificado y fresado. Se ejecutan utilizando herramientas de corte que son más duras que el metal de trabajo. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) PROCESOS DE FABRICACIÓN Operaciones de mejora de propiedades: “No alteran la forma” de la pieza, pero sí sus propiedades. Los procesos más importantes son los que implican tratamientos térmicos como el recocido o el temple. El sinterizado de polvos cerámicos y metales es también un tratamiento térmico que hace resistente una pieza de polvo metálico prensado. Operaciones de procesado de superficies: Tratan las superficies de las piezas para mejorar sus propiedades o prepararlas para procesos posteriores: Limpieza: procesos mecánicos y químicos para quitar la suciedad, la grasa y otros contaminantes. Tratamientos superficiales: incluyen tratamientos mecánicos como el granallado y el chorreado con arena, así como procesos físicos como la difusión y la implantación iónica. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) PROCESOS DE FABRICACIÓN Operaciones de ensamble: Operación en la que dos o más piezas separadas se unen para formar una nueva entidad; los componentes quedan unidos en forma permanente o semipermanente. Procesos de unión permanente: soldadura térmica, soldadura fuerte, soldadura blanda y pegado con adhesivos. Forman una unión que no puede deshacerse fácilmente. Procesos de unión semipermanente: ensamble mecánico (la unión puede deshacerse cuando convenga). Se utilizan tornillos, tuercas, etc. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Los sistemas de fabricación engloban la mano de obra, los equipos y los procedimientos diseñados para combinar materiales y procesos que constituyen las operaciones de fabricación. Una empresa debe diseñar sistemas de fabricación adecuados para fabricar eficientemente sus productos. Sistemas de fabricación básicos: Instalaciones: Equipos y su disposición en la planta. Sistemas de apoyo a la fabricación: Procedimientos usados para administrar la producción y resolver los problemas técnicos y logísticos que surgen en la organización de la producción. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Instalaciones: Comprenden la planta, los equipos de producción y los equipos de manejo de materiales. Se incluye también la disposición de los equipos dentro de la fábrica: disposición de la planta. Las empresas tratan de organizar la producción eficazmente. Según la cantidad de producción y variedad de productos, existen formas más adecuadas para organizar la producción. Tipos de fabricación: Producción en baja cantidad. Producción en mediana cantidad. Producción en altas cantidades. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Producción en baja cantidad (1-100 unidades/año): Taller de trabajo que hace bajas cantidades de productos especializados y a la medida: aeronaves, maquinaria especial… Mano de obra altamente cualificada. Debe diseñarse para máxima flexibilidad, con el fin de abarcar una amplia variedad de productos que se puedan fabricar. Disposición de posición fija: el producto es grande y pesado, tendrá que permanecer en una ubicación fija mientras se fabrica y ensambla. Disposición de proceso: componentes individuales que forman productos más grandes. Empresas de fabricación de máquina- herramienta y en talleres de mecanizado que trabajan bajo pedido. Los equipos se disponen según su función o tipo. Las piezas se mueven a través de los departamentos de acuerdo con el orden particular necesario que requieren para su proceso. Los métodos de fabricación no están diseñados para una alta eficiencia. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Producción en mediana cantidad (100-10.000 unidades/año): Producción por lotes: Cuando la variedad del producto es elevada. Se fabrica un lote de productos, después se cambian las instalaciones para producir el siguiente lote de productos. Desventaja: el tiempo perdido para el cambio de herramientas y ajuste de maquinaria. Los equipos se organizan en una disposición de proceso. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Producción en mediana cantidad (100-10.000 unidades/año): Manufactura celular: Cuando la variedad de productos es baja. El proceso o ensamble de los diferentes productos se realiza en células que consisten en varias estaciones de trabajo. Cada célula se especializa en la producción de un conjunto determinado de piezas similares. La disposición de planta se llama disposición celular. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Producción en altas cantidades (10.000-∞ unidades/año): Este rango de producción se conoce como producción en masa: Alta demanda del producto Instalaciones para la fabricación de un único producto. Categorías de producción en masa: Producción en cantidad: Producción de piezas sencillas con equipo sencillo. Máquinas estándar para producir un solo tipo de pieza. Disposición en planta: disposición celular (excepcionalmente por procesos). Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Producción en altas cantidades (10.000-∞ unidades/año): Producción en línea: Múltiples estaciones de trabajo dispuestas en secuencia. Ej: líneas de ensamble de automóviles. Se disponen a lo largo de una línea, por la que pasa el producto. Situaciones en las que existe una variedad suave en los productos. Disposición en planta: disposición en línea hacia el producto Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Disposición de posición fija Disposición de proceso Disposición celular Disposición en línea Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Disposición de posición fija Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Disposición de proceso Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Disposición en línea Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Sistemas de apoyo a la fabricación: Para operar las instalaciones eficientemente, una compañía debe organizarse para: Diseñar los procesos y equipos. Planear y controlar las órdenes de producción. Satisfacer los requisitos de calidad del producto. Estas funciones se realizan con: Los sistemas de apoyo a la fabricación. El personal. Los procedimientos mediante los cuales una compañía administra sus operaciones de producción. La mayoría de estos sistemas de apoyo no tienen contacto directo con el producto, pero planean y controlan su avance dentro de la fábrica. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Sistemas de apoyo a la fabricación: Las funciones de apoyo a la fabricación son frecuentemente realizadas en la empresa por departamentos como: Ingeniería de fabricación: responsable de decidir los procesos que se van a usar para la fabricación del producto. También diseña y ordena las máquinas-herramienta y otros equipos para una fabricación eficiente. Planificación y control de la producción: responsable de los problemas logísticos (compra de materiales y piezas, programa la producción). Establece procedimientos para el movimiento de las materias primas y para la fabricación que se precisan en las células. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN Sistemas de apoyo a la fabricación: Las funciones de apoyo a la fabricación son frecuentemente realizadas en la empresa por departamentos como: Control de calidad: los productos tienen que satisfacer las expectativas de los consumidores (control de calidad). Establece los controles que deben realizarse antes (materias primas), durante (inspecciones intermedias) y después de la fabricación (inspección final). Además, desarrolla procedimientos de control de la maquinaria que debe realizar mantenimiento periódico. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL, INFORMÁTICA Y DE TELECOMUNICACIÓN Introducción a los Procesos y Sistemas de Fabricación SISTEMAS Y PROCESOS DE FABRICACIÓN Dr. Javier Osés Martínez de Zúñiga Dpto. Ingeniería Universidad Pública de Navarra ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL, INFORMÁTICA Y DE TELECOMUNICACIÓN SISTEMAS DE FABRICACIÓN INTEGRADOS POR ORDENADOR SISTEMAS Y PROCESOS DE FABRICACIÓN Dr. Javier Osés Martínez de Zúñiga Dpto. Ingeniería Universidad Pública de Navarra FABRICACIÓN INTEGRADA POR ORDENADOR (CIM) Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CIM - INTRODUCCIÓN Surge de la necesidad de información constante sobre el estado de la producción. NO sirve para hacer sistemas cada vez mayores, sino para hacerlos más flexibles. Rueda del CIM Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CIM - INTRODUCCIÓN “INTEGRACIÓN” significa que los procesos y operaciones de fabricación, su administración, se consideren como un sistema, uno que haga posible el control total de la instalación de fabricación, incrementado la productividad, la calidad y fiabilidad del producto, a la vez que se reducen los costes de fabricación. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CIM - FUNDAMENTOS En la FABRICACIÓN INTEGRADA POR ORDENADOR (CIM), las funciones tradicionalmente separadas tales como, investigación y desarrollo, diseño, producción, ensamblaje, inspección y control de la calidad, se relacionan entre sí. Para ello es necesario conocer perfectamente la relación entre diseño del producto, materiales, procesos de fabricación y capacidad de los equipos, así como las actividades relacionadas. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CIM - FUNDAMENTOS Tiene que existir FLEXIBILIDAD para que ante cualquier cambio que se produzca, se asegure la entrega a tiempo del producto al cliente. Cualquier fallo en el tiempo de entrega del producto implicará repercusiones económicas importantes. En muchos casos se requiere de células flexibles de fabricación. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CIM - FUNDAMENTOS Debemos ser capaces de representar un sistema mediante MODELOS MATEMÁTICOS Y FÍSICOS, que relacionen todas las variables involucradas en el proceso. Ante cualquier cambio o perturbación en el sistema, este debe auto-ajustarse para continuar funcionando de manera eficiente. Empleo de modelos siguiendo optimización lineal y no lineal. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CIM - IMPLANTACIÓN Pirámide del CIM (AUTOMATIZACIÓN): 1: Instrumentación, sensores y accionamientos. 2: Controladores y PLC´s (Programmable Logic Controller). 3: Supervisión y adquisición de datos. Optimización. Mantenimiento predictivo. 4: Producción. Administración y planificación. Stocks. 5: Gestión de la empresa. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CIM - IMPLANTACIÓN CONSIDERACIONES a tener en cuenta en la implantación de un sistema de fabricación integrada por ordenador: Disponibilidad de los recursos. Objetivo, metas y forma de la organización (no siempre es adecuada la implementación). Existencia de tecnologías emergentes. Nivel de integración deseado (fabricación Lights-Out) https://www.youtube.com/watch?v=1a8D6KA1tM8 Subsistemas integrados dentro de un sistema: Plan de negocio sostenible. Diseño del producto. Planificación y control del proceso de fabricación. Sistemas de monitorización. https://www.youtube.com/watch?v=EmmRKXsXYmU Automatización del proceso. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CIM - IMPLANTACIÓN Conocer un sistema complejo puede ser difícil, por falta de información sobre las variables. Además, puede no ser fácil predecir correctamente y controlar algunas variables. La fabricación asistida por ordenador es una metodología y una meta, más que el ensamblaje de equipos y ordenadores. La implementación del CIM en plantas ya montadas debe comenzar con módulos en diversas fases de operación. En nuevas plantas debe llevarse a cabo un plan estratégico detallado y a largo plazo de todas las fases de operación para aprovechar al máximo la potencialidad del CIM. Todas ellas deben tener en cuenta unas consideraciones. Aplicación a trabajos: Queda lejos de los objetivos planteados, emplearemos algunas partes de esta metodología por separado. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CIM - IMPLANTACIÓN Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CIM - UTILIZACIÓN Con frecuencia los subsistemas se dividen en: Funciones del plan de la actividad: acciones tales como previsión, planificación, materiales necesarios, presupuestos económicos, estimaciones. Funciones de ejecución de la actividad: incluye producción y control del proceso, tratamiento del material, chequeo e inspección. La efectividad de la fabricación integrada por ordenador depende en gran manera de un buen sistema integrado de comunicaciones, que incluya ordenadores, máquinas y sus controles. Los datos pueden ser recopilados por medios individuales o mediante un sistema de adquisición de datos (DAS) “data acquisition system”, que se adquieren mediante sensores acoplados a los equipos de producción (I 4.0, IoT). Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CIM - UTILIZACIÓN Las VENTAJAS y BENEFICIOS de la fabricación integrada por ordenador son: Capacidad de respuesta a ciclos más cortos de vida del producto, al cambio en la demanda del mercado, y aumento de la competitividad. Producto uniforme y de calidad, como respuesta de un buen control del proceso. Mejor aprovechamiento de los materiales, maquinaria y personal. Reducción del trabajo de inventario. Todo esto implica un incremento de la productividad y una reducción de los costes. Mejor control de la producción, planificación y administración del proceso de fabricación, produciendo la disminución en el coste del producto. Un sistema de fabricación integrado por ordenador eficiente requiere una BASE DE DATOS compartida por toda la organización de la producción. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CIM - UTILIZACIÓN Una base de datos consiste en la actualización de datos detallados y exactos acerca de productos, diseños, máquinas, procesos, materiales, producción, finanzas, compras, ventas, mercadotecnia e inventario. Debe ser revisada y modificada por personal adecuado o por el propio sistema de fabricación integrada (CIM). Consta de las siguientes partes: Datos de producto: forma, dimensiones, especificaciones, etc. Datos de atributos: propietario, nivel de revisión, número de pieza, etc. Datos de producción: procesos de fabricación involucrados en la producción de piezas y de productos. Datos de operación: planificación, tamaño de los lotes, requerimientos de ensamblaje, etc. Datos de los recursos: capital, máquinas, equipamiento, herramientas y personal, así como sus capacidades. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CIM - UTILIZACIÓN Ejemplos de CIM: Producción: Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CIM - UTILIZACIÓN Ejemplos de CIM: Énfasis en relaciones entre departamentos: Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CIM - UTILIZACIÓN Evaluación de la empresa. Tecnología. Recursos humanos. Sistemas de producción. Simplificación de operaciones innecesarias. Mano de obra (10 % de coste del producto). Operaciones de coste añadido (70 % de coste del producto): - Transporte - Espera en colas - Inspección Procesado. Implantación y medida. Tiempo de ciclo, eficiencia, calidad… Automatización como paso final. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAD, CAM, CAE Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAD, CAM, CAE El sistema CAD “computer-aided design” , diseño asistido por ordenador, consiste en el uso de ordenadores para llevar a cabo el diseño del producto y de diferentes modelos. El sistema CAE “computer-aided engineering”, ingeniería asistida por ordenador, simplifica la creación de una base de datos, permitiendo que diversas aplicaciones compartan información de ella. Ejemplos de estas aplicaciones son: Análisis por elementos finitos de tensiones, deformaciones, temperaturas… Generación, almacenamiento y recuperación de datos del Control Numérico. Diseño de circuitos integrados y otros componentes electrónicos. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAD, CAM, CAE El sistema CAD/CAE consiste en 4 etapas: Etapa 1: modelado geométrico. El objeto físico se describe matemáticamente o analíticamente. Se construye un modelo geométrico mediante la generación o modificación de líneas, superficies, sólidos, dimensiones y texto, que de manera conjunta son una representación precisa, en 2 o 3 dimensiones, del objeto. Los modelos pueden representarse de 3 maneras diferentes: Representación en líneas o estructuras de alambres (wire-frame): todas las líneas del modelo se representan como líneas sólidas. Modelo de superficie: todas las superficies del modelo son visibles. Modelo del sólido: te muestran todas las superficies, pero los datos describen el interior del sólido. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAD, CAM, CAE Etapa 2: análisis y optimización del diseño. Se debe hacer un análisis del diseño generado en la primera etapa. Puede consistir en el análisis por ejemplo de tensiones, deformaciones, desplazamientos, vibraciones, transmisión del calor, distribución de temperaturas o tolerancias dimensionales. Existen diversos programas para llevar a cabo esta fase. Etapa 3: revisión y evaluación del diseño. En esta fase se trata de detectar las posibles interferencias entre los diferentes componentes. Con ello se pretende evitar dificultades durante el ensamblaje y uso de la pieza. Existen programas para realizar animaciones y detectar fallos. En este punto, la pieza tiene que tener unas dimensiones y tolerancias precisas. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAD, CAM, CAE Etapa 4: documentación y dibujo. En esta última parte se reproduce el diseño mediante máquinas automatizadas de dibujo, para su documentación y referencia. Actualmente en bases de datos o en la nube, con el problema de seguridad asociado. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAD, CAM, CAE El sistema CAM “computer-aided manufacturing”, fabricación asistida por ordenador, constituye el uso de ordenadores para ayudar en todas las fases de la fabricación del producto, incluyendo la planificación del proceso y la producción, mecanizado, evaluación y control de calidad. Debido a los beneficios obtenidos, a menudo los sistemas CAD- CAM son combinados. Estos sistemas constituyen el enlace entre las fases de diseño de piezas y las máquinas empleadas en la fabricación de las mismas. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAD, CAM, CAE El sistema CAD-CAM permite la transferencia de información de la etapa de diseño a la etapa de la planificación de la fabricación del producto. Las operaciones de mecanizado pueden ser descritas mediante Control Numérico. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAD, CAM, CAE Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAD, CAM, CAE Ventajas del CAM. Los sistemas CAM pueden maximizar la utilización de una gama completa de equipos de producción, incluidos los de alta velocidad, 5 ejes, de múltiples funciones y las máquinas de torneado, mecanizado por electroerosión (EDM) y equipos de inspección con máquinas de medición por coordenadas. Se pueden acortar notablemente los tiempos de desarrollo, planificación y fabricación de los productos. Mejora la calidad de los distintos componentes y del producto acabado. Se reducen los tiempos muertos. Se facilita la valoración de soluciones alternativas para la reducción de precios o la mejora de funciones. Se facilitan los cálculos previos y posteriores de los precios, así como su control constante y configuración. Se consigue mayor flexibilidad y optimización del uso de las máquinas. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAD, CAM, CAE Ejemplos de aplicaciones de software CAM (SIEMENS): NX CAM and CAM Express permiten a los programadores NC maximizar el valor de las inversiones de sus máquinas herramienta de la forma más eficiente. NX CAM ofrece toda la gama de funciones para hacer frente a la superficie de mecanizado de alta velocidad y el mecanizado de 5 ejes. Los siguientes componentes de software son utilizados por los desarrolladores de software CAM como base para sus aplicaciones: Parasolid es el software 3D de modelado geométrico, que permite a los usuarios de los productos de Parasolid modelar piezas complejas y ensamblajes. Se utiliza como motor de la geometría en cientos de diferentes CAD, CAM y CAE. D-Cubed Components son seis bibliotecas de software que pueden ser autorizadas por los desarrolladores de software para la integración en sus productos. Las capacidades que ofrecen incluyen dibujo paramétrico, diseño de piezas y ensamblajes, simulación de movimiento, detección de colisiones, la medición y despacho de la visualización. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAD, CAM, CAE SURFCAM Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAD, CAM, CAE Sciencedirect Static and dynamic performance evaluation of a 3-DOF spindle head using CAD–CAE integration methodology: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S073658451630059X “Seen Is Solution” a CAD/CAE integrated parallel reanalysis design system: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0045782515003515 Integration of CAD, CAE and CAM procedures for ceramic components undergoing sintering: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0955221916300012 Aplicación a trabajos: Búsqueda de información. I4MS Innovación de procesos y sistemas de fabricación. Hacia la digitalización. BEinCPPS: Business Experiments in Cyber Physical Production Systems. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAPP, MRP, MRP II y ERP Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAPP, MRP, MRP II y ERP Para que un proceso de fabricación sea eficiente, todas sus operaciones deben ser preparadas, lo que conlleva la selección de los métodos de producción: herramientas, soportes, maquinaria, secuencia de operaciones y ensamblaje. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAPP, MRP, MRP II y ERP El sistema CAPP “Computer - Aided Process Planning”, planificación del proceso asistido por ordenador, lleva a cabo la compleja tarea de la planificación del proceso estudiando el total de las operaciones como un sistema integrado. Las operaciones individuales y los pasos que conllevan la fabricación de cada pieza son coordinadas con otras, para que todo se lleve a cabo de una forma eficiente y fiable. Este sistema es un buen complemento para el CAD y CAM. El sistema CAPP es especialmente adecuado para la fabricación de gran variedad de piezas de pequeño volumen, donde se requiere mecanizado, conformado y ensamblado. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAPP, MRP, MRP II y ERP La secuencia de pasos y operaciones a realizar, las máquinas a utilizar, el tiempo de cada operación, y demás información similar debe estar recogida en la hoja de ruta. Puede incluir información adicional sobre materiales, herramientas, tiempo estimado de cada operación, parámetros de proceso, etc. Esta hoja debe ir de operación a operación junto con la pieza. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAPP, MRP, MRP II y ERP Existen dos tipos de sistema CAPP: Sistema variante o derivativo. La información guardada en el ordenador contiene el plan patrón para la fabricación de la pieza. La búsqueda del plan de trabajo se realiza en la base de datos, a través del código de la pieza. El plan estándar de dicha pieza se revisa y se imprime en una hoja de ruta. Sistema generativo. El plan de fabricación se genera automáticamente conforme a procedimientos lógicos, que deberían ser utilizados en la planificación de fabricación tradicional para hacer la pieza deseada. Este sistema es capaz de crear un nuevo plan en vez de utilizar y modificar uno ya existente. Presenta las siguientes ventajas: Flexibilidad y consistencia para la creación de un plan de fabricación de una nueva pieza. Una calidad total mayor en la planificación. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAPP, MRP, MRP II y ERP Las VENTAJAS del sistema CAPP frente a sistemas tradicionales de planificación de procesos son las siguientes: La normalización de los planes de trabajo incrementa la productividad de los planificadores, disminuye los plazos de producción, reduce costes de planificación y mejora la calidad y fiabilidad del producto final. La planificación del proceso puede ser preparada para piezas con formas y propiedades similares, y a su vez puede ser utilizada fácilmente para producir nuevas piezas. La planificación de los procesos puede ser modificada para ajustarse mejor a las necesidades en cada momento. Las hojas de ruta pueden prepararse más rápidamente. Otras funciones tales como, estimación de coste y normas de trabajo se pueden incorporar al CAPP. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAPP, MRP, MRP II y ERP PLANIFICACIÓN DE LAS NECESIDADES DE MATERIALES (MRP) es un sistema para la administración del inventario y fechas de entrega de materias primas y herramientas. A menudo es considerado como un método de control del inventario. Este sistema implica registros completos de inventarios de materiales, suministros, piezas en diversas etapas de producción, pedidos, compras y planificación. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAPP, MRP, MRP II y ERP Otra herramienta denominada PLANIFICACIÓN DE LOS RECURSOS DE FABRICACIÓN (MRP II) controla todos los aspectos de la planificación de la producción mediante un proceso de realimentación (feedback). Es capaz de la planificación final de la producción, de vigilar los resultados reales en términos de eficiencia y producción, y de comparar los resultados con el programa principal de producción. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAPP, MRP, MRP II y ERP Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAPP, MRP, MRP II y ERP MRP Procedimiento sistemático de planificación de componentes de fabricación, el cual traduce un Plan Maestro de Producción en necesidades reales de materiales, en fechas y cantidades. Funciona como un sistema de información con el fin de gestionar los inventarios de demanda y programar de manera eficiente los pedidos de reabastecimiento. El objetivo principal de estos sistemas es controlar el proceso de producción en empresas de producción. La producción en este entorno supone un proceso complejo, con múltiples etapas intermedias, en las que tienen lugar procesos industriales que transforman los materiales empleados, se realizan montajes de componentes para obtener unidades de nivel superior que a su vez pueden ser componentes de otras, hasta la terminación del producto final, listo para ser entregado a los clientes externos. Demanda dependiente: Es la demanda cuya cantidad es función de una demanda independiente, por ejemplo, la demanda de llantas en ocasiones es una demanda dependiente de la demanda independiente de bicicletas. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAPP, MRP, MRP II y ERP MRP Cálculo de necesidades netas de los artículos (productos terminados, subconjuntos, componentes, materia prima, etc.) introduciendo un factor nuevo, no considerado en los métodos tradicionales de gestión de stocks, que es el plazo de fabricación o compra de cada uno de los artículos. http://www.gestiopolis.com/wp-content/uploads/2011/10/Materials-Requirement.gif Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAPP, MRP, MRP II y ERP Componentes MRP: MPS: Plan Maestro de Producción que nos indica las demandas independientes y los artículos. Lista de materiales: listado de todos los materiales que se precisan para la obtención de los artículos de demanda independiente. Explosión de materiales-BOM: registro donde figuran todos los componentes de un artículo, su relación y las cantidades de uso estandarizadas. Salidas MRP: Plan de producción de cada uno de los ítems que han de ser fabricados, especificando cantidades y fechas en que han de ser lanzadas las órdenes de fabricación. Plan de aprovisionamiento, detallando las fechas y tamaños de los pedidos a proveedores para todos los artículos adquiridos en el exterior. El informe de excepciones, que permite conocer qué órdenes de fabricación van retrasadas y cuáles son sus repercusiones sobre el plan de producción y, en última instancia, sobre las fechas de entrega de los pedidos a los clientes. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAPP, MRP, MRP II y ERP MRP (Bill of Materials) Cada componente o material que interviene debe tener asignado un código que lo identifique de forma biunívoca: un único código para cada elemento y a cada elemento se le asigna un código distinto. Debe de realizarse un proceso de racionalización por niveles. A cada elemento le corresponde un nivel en la estructura de fabricación de un producto, asignado en sentido descendente. Así, al producto final le corresponde el nivel cero. Los componentes y materiales que intervienen en la última operación de montaje son de nivel uno. La lista de materiales indica de qué partes o componentes está formada cada unidad, y permite por tanto calcular las cantidades de cada componente que son necesarios para fabricarlo, así como los cambios de Ingeniería que reflejan las modificaciones en el diseño de producto. Incluyen información sobre los plazos de producción para cada operación de fabricación y sobre los de aprovisionamiento en el caso de materiales o componentes que se adquieren a proveedores externos. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAPP, MRP, MRP II y ERP MRP (Bill of Materials) La presentación de las listas de materiales también suele realizarse mediante listas de un solo nivel. Aplicación a trabajos. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAPP, MRP, MRP II y ERP ERP Los sistemas de planificación de recursos empresariales (Enterprise Resource Planning) son los sistemas de información gerenciales que integran y manejan muchos de los negocios asociados con las operaciones de producción y de los aspectos de distribución de una compañía. Los sistemas ERP manejan la producción, logística, distribución, inventario, envíos, facturas y contabilidad de la compañía de forma modular. La planificación de recursos empresariales o el software ERP puede intervenir en el control de muchas actividades de negocios como ventas, entregas, pagos, producción, administración de inventarios, calidad de administración y la administración de recursos humanos. Modulares. Los ERP entienden que una empresa es un conjunto de departamentos que se encuentran interrelacionados por la información que comparten y que se genera a partir de sus procesos. Una ventaja de los ERP es que la funcionalidad se encuentra dividida en módulos, los cuales pueden instalarse de acuerdo con los requerimientos del cliente. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) CAPP, MRP, MRP II y ERP ERP Configurables. Los ERP pueden ser configurados mediante desarrollos en el código del software. Por ejemplo, para controlar inventarios, es posible que una empresa necesite manejar la partición de lotes, pero otra empresa no. Especializados. Un ERP especializado brinda soluciones existentes en áreas de gran complejidad y bajo una estructura en constante evolución. Estas áreas suelen ser el verdadero problema de las empresas, además de contener todas las áreas transversales. Un ERP genérico sólo ofrece un bajo porcentaje de efectividad basado en respuestas generalistas, que requieren ampliaciones funcionales. Ejemplos ERP: SAP UNIT 4 SAGE Software libre Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL, INFORMÁTICA Y DE TELECOMUNICACIÓN SISTEMAS DE FABRICACIÓN INTEGRADOS POR ORDENADOR SISTEMAS Y PROCESOS DE FABRICACIÓN Dr. Javier Osés Martínez de Zúñiga Dpto. Ingeniería Universidad Pública de Navarra ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL, INFORMÁTICA Y DE TELECOMUNICACIÓN Diseño de sistemas de producción SISTEMAS Y PROCESOS DE DE FABRICACIÓN Dr. Javier Osés Martínez de Zúñiga Dpto. Ingeniería Universidad Pública de Navarra INTRODUCCIÓN Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN Tipos de fabricación: Artesanal: por encargo. (Pull) En masa: fabrico y espero a que me compren. (Push) Ajustada: equilibrio entre las dos anteriores. (JIT) Variables a tener en cuenta: La cantidad de producción se refiere al número de unidades de un solo tipo producidas anualmente. La variedad de productos se refiere a los diferentes diseños o tipos de productos fabricados en una planta (forma, tamaño, funciones, mercado...). Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN Definir la variedad de productos por el número de tipos de productos diferentes es poco exacto. Distinguimos entre variedad de productos suave (pequeñas diferencias como el modelo a fabricar, en el ensamblaje hay muchas piezas iguales) y fuerte (pocas o ninguna parte en común). La eficacia de la compañía para afrontar la variedad de productos reside en gran medida en la habilidad para lograr variedades suaves (minimizar las diferencias reales entre los productos). Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN Producción en baja cantidad: el equipo es de propósito general y la mano de obra altamente cualificada. Disposición fija: el producto permanece en una ubicación durante todo el proceso de producción (barcos, locomotoras,...). Disposición de proceso: los diferentes procesos se engloban en secciones (torneado, fresadora…) y el producto va pasando por ellas. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN Mediana cantidad: existen dos tipos de instalaciones dependiendo del grado de variedad del producto. Disposición celular: la variedad de producto es suave. Las células consisten en varias estaciones de trabajo o máquinas que se especializan en producir o ensamblar un conjunto limitado de piezas similares. Disposición de proceso: la variedad de productos es fuerte. Se fabrica un lote de productos y luego se lleva a otra sección de las instalaciones. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN Producción en altas cantidades: Producción en cantidad: piezas sencillas y máquinas estándar adaptadas para esa pieza. Disposiciones de proceso y celular. Producción ajustada: se conoce también como línea de producción de modelos mixtos. Tiene variaciones suaves del producto. Producción en línea de flujo: múltiples equipos o estaciones de trabajo dispuestas en secuencia a través de las cuales se mueve el producto. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) TECNOLOGÍA DE GRUPOS https://www.youtube.com/watch?v=8paH4Lu_XNI https://www.rajapack.es/pages-catalogue-interactif/catalogo-general/index.html Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) TECNOLOGÍA DE GRUPOS La TECNOLOGÍA DE GRUPOS (GT) busca aprovechar las semejanzas en diseño y tipo de procesamiento entre las piezas que serán fabricadas. Es una metodología para lograr variedades de productos suaves. Esta técnica agrupa, en familias, en grupos o en gamas, piezas o productos que reúnen características similares, asignando posteriormente grupos de máquinas o procesos para la producción de cada una de aquellas. Tuvo sus inicios a comienzos del siglo XX, creando categorías de piezas y guardándolas (manualmente) en catálogos. El término “tecnología de grupos” fue usado por primera vez en 1959, aunque su auge comenzó en la década de 1970 con la aparición de los ordenadores. La similitud en las características de las piezas sugiere que clasificando y codificando estas en familias se pueden obtener beneficios. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) TECNOLOGÍA DE GRUPOS Factores que han influido en la difusión de GT: Amplia proliferación del número y la variedad de artículos demandados, que conduce a una reducción del tamaño de los lotes. Demanda creciente de tolerancias cada vez más estrechas, que lleva a buscar métodos más económicos de alcanzar niveles superiores de precisión. Necesidad creciente de trabajar con una mayor variedad de materiales. Mejoras en la eficiencia de la mano de obra, que hacen que el peso de los costes de materiales sea cada vez mayor en el conjunto de costes de un producto, lo que lleva a que se busquen formas de reducir las tasas de piezas defectuosas y la generación de residuos. Esta eficiencia se consigue con trabajadores mejor formados o simplificando las tareas. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) TECNOLOGÍA DE GRUPOS Ahorro obtenido con la GT (estimaciones): 50% en el diseño de nuevas piezas. 10% en el número de planos y dibujos. 60% en el tiempo dedicado a la ingeniería de proceso. 20% en las necesidades de espacio en planta. 40% en los inventarios de materias primas. 60% en los inventarios de productos en curso. 70% en tiempos de lanzamiento. 70% en el tiempo total de proceso. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) TECNOLOGÍA DE GRUPOS Ventajas obtenidas con la GT en el diseño: Obtener información sobre piezas similares eficientemente. Desarrollar una base de datos eficiente que contenga información precisa para el diseño de productos. Estandarizar los diseños y eliminar duplicidades. Crear familias de piezas. Las células de mecanizado pueden reducir las existencias de productos en curso, dando lugar a reducciones en las líneas de espera y menores tiempo de proceso. Los datos sobre las familias de piezas mejoran la distribución en planta (layout), lo cual a su vez reduce los costes de transporte de los materiales. Aplicación a trabajos. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) TECNOLOGÍA DE GRUPOS Ventajas obtenidas con la GT en la fabricación: Desarrollo de un sistema CAPP (“Computer - Aided Process Planning”, planificación del proceso asistido por ordenador). El acceso a los planes de proceso de las familias de piezas. El desarrollo de rutinas estandarizadas para las familias de piezas. El desarrollo de células de mecanizado. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) TECNOLOGÍA DE GRUPOS Ventajas obtenidas con la GT en la fabricación: Distribución funcional de máquinas herramienta orientada al proceso (a). Distribución con tecnología de grupos (celular) (b). L -> torno. M -> fresadora. D -> taladro. G -> rectificadora. A -> ensamblaje. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) TECNOLOGÍA DE GRUPOS Inconvenientes de la GT: La instalación del sistema de clasificación y codificación consume mucho tiempo y suele ser muy cara. Es esencial que exista una excelente comunicación entre las Ingenierías de Diseño y Fabricación. La implementación suele resultar muy compleja en cuanto que no existen enfoques estandarizados. La agrupación de máquinas no siempre trae como consecuencia que todas las de un grupo sean adecuadamente utilizadas, esto es, puede que parte de su capacidad esté ociosa, aun cuando los costes fijos totales para las distintas células sean menores. En ocasiones, la redistribución en planta puede ser muy costosa. Es posible que los empleados opongan cierta resistencia, en cuanto que la forma y métodos de trabajo cambiarán. Es imprescindible contar con el apoyo de la Alta Dirección. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) TECNOLOGÍA DE GRUPOS Clasificación de piezas: En la Tecnología de Grupos, las piezas son identificadas y agrupadas en familias mediante sistemas de clasificación y codificación (C/C). La clasificación se hace de acuerdo con los: Atributos de diseño: semejanzas en características geométricas: Formas y dimensiones externas e internas. Relaciones de aspecto (longitud – ancho, longitud – diámetro). Tolerancias dimensionales. Funciones de las piezas. Atributos de fabricación: semejanzas en los métodos y secuencia de las operaciones de fabricación de la pieza. Procesos primarios empleados. Procesos secundarios y de acabado utilizados. Tolerancias dimensionales y acabado superficial. Secuencia de operaciones efectuada. Herramientas, matrices, soportes y maquinaria usada. Cantidad fabricada y velocidad de producción. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) TECNOLOGÍA DE GRUPOS Codificación de piezas: La estructura de códigos para familias de piezas consiste en la asignación de forma característica, de números o letras, o de una combinación de los dos. A cada componente específico de un producto se le asigna una clave o código. Este código puede implicar sólo atributos de diseño o sólo atributos de fabricación o combinaciones de ambos. Los sistemas avanzados incluyen 2 niveles básicos de codificación: Codificación jerárquica: cada símbolo aumenta la información contenida en el dígito anterior, así un dígito en el código no puede interpretarse por sí solo. Complicada de implementar en un sistema informatizado. Policódigos: cada dígito tiene su propia interpretación que no depende del anterior. Esta estructura tiende a ser relativamente larga. Cómoda para implementar en el ordenador. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) TECNOLOGÍA DE GRUPOS Codificación de piezas: Sistema Opitz: desarrollado por H. Opitz en Alemania en la década de 1960. El código básico consiste en 9 dígitos que representan los datos de diseño y fabricación. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) TECNOLOGÍA DE GRUPOS Codificación de piezas: Sistema MultiClass: desarrollado originalmente con el nombre MILCLASS. El código implica hasta 30 dígitos y se usa de forma interactiva con un ordenador que hace varias preguntas al usuario. En función de las respuestas el ordenador asigna un número de código a la pieza. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) TECNOLOGÍA DE GRUPOS Codificación de piezas: Sistema KK-3: desarrollado en Japón a finales de 1970, para clasificación y codificación de piezas que se van a mecanizar o rectificar. Utiliza un sistema decimal de 21 dígitos. Clasifica dimensiones y relaciones dimensionales como longitud - diámetro de la pieza. Aplicación a trabajos. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) FABRICACIÓN CELULAR Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) FABRICACIÓN CELULAR El concepto de tecnología de grupo se aplica en la FABRICACIÓN CELULAR. Una célula de fabricación es una unidad pequeña, con una o varias estaciones de trabajo, dentro de un sistema de fabricación celular. Una estación de trabajo suele contener una máquina o varias, donde cada máquina efectúa una operación diferente en la pieza. Las máquinas herramientas que se usan con frecuencia en las células de fabricación son: tornos, fresadoras, taladradoras, rectificadoras, máquinas de electroerosión, punzonadoras, etc. Aplicación a trabajos. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) FABRICACIÓN CELULAR La fabricación celular posee cierto grado de control automático en las siguientes operaciones: Carga y descarga de materias primas y piezas en las estaciones de trabajo. Cambio de herramientas en las estaciones de trabajo. Transferencia de piezas y herramientas entre las estaciones de trabajo. Planificación y control de la operación total de la célula. Características: Menos trabajo en proceso. Detección inmediata de problemas de calidad. El operador se hace multifuncional; se evita el aburrimiento. El resultado es una mayor productividad. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) FABRICACIÓN CELULAR Las células de fabricación requieren la reorganización de la planta y adecuación de las líneas de flujo de producción. Las máquinas pueden ser colocadas en una línea, en U, en L o bien en circuito. Para una célula de grupo de máquinas, la distribución en U es en general la más eficiente. Para células con múltiples entradas de material el sistema lineal y en circuito son más eficientes. Para seleccionar la mejor distribución de máquinas y manejo de materiales también se toman en cuenta factores como velocidad de producción, tipo y forma del producto, tamaño y peso, etc. Las células de fabricación pueden volverse flexibles (FMC) al incorporar máquinas y centros de mecanizado con control numérico, introduciendo robots industriales u otros sistemas para el manejo de materiales. En general las células de fabricación flexibles no son atendidas por operarios, por lo que deben ser muy precisas (https://www.youtube.com/shorts/mFy3rs-UpiQ). El coste de las FMCs es alto y requieren más máquinas y herramientas. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) FABRICACIÓN CELULAR Diferentes tipos de células y configuraciones: En cadena: orientado al producto. Las máquinas que componen la secuencia de operaciones están en línea. Los productos viajan por la línea de modo equilibrado y con rapidez. Puede haber almacenes intermedios y la alimentación puede ser con rodillos inclinados o con cintas mecanizadas (https://www.youtube.com/watch?v=hD9ioxa7z5c). Se pueden alargar la longitud de cadena para hacer stocks intermedios o para aumentar el tiempo entre operaciones. Ejemplo: secado de pintura. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) FABRICACIÓN CELULAR Diferentes tipos de células y configuraciones: En jaula de pájaro: Puestos multitarea. Mismo tipo de máquina para cada operario. Especialización de los trabajadores, pero reduce la reasignabilidad. Las máquinas se colocan alrededor del trabajador. En islotes: Disposición de máquinas en el orden de la secuencia de procesos. Asignación de máquinas que puedan operar al mismo tiempo a trabajadores polivalentes. Reduce los inventarios intermedios. Mejora sincronización entre operaciones. Disminuye el tiempo de transporte y desplazamiento del trabajador. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) FABRICACIÓN CELULAR Diferentes tipos de células y configuraciones: Células en forma de U: Resuelve el problema del aislamiento entre islotes. Máquinas alrededor del trabajador en disposición abierta y enlazable con otras células, lo que mejora la comunicación y reduce los stocks. Alternativas en forma de I y de L, pero el trabajador se tiene que desplazar más tiempo y más distancia (fatiga). Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) FABRICACIÓN CELULAR Células en forma de U: Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) FABRICACIÓN CELULAR Otros tipos de células y configuraciones: Disposición Nagare: El humano no tiene que esperar mirando la pieza como se hace, sino hacer otra cosa mientras tanto Un trabajador sigue todo el proceso y detrás le siguen otros. Células fijas monopuesto: Similar a islotes, pero abiertos. Células multipuesto reasignables: Varios trabajadores que se pueden cubrir. Varias máquinas para distintas piezas y/o lotes que no tienen que usarse siempre. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) FABRICACIÓN CELULAR Ejemplos: células en U (simple y con aprovisionamiento lateral) Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) FABRICACIÓN CELULAR Ejemplos: célula automatizada Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN FLEXIBLE Suelen estar automatizadas pero no siempre Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN FLEXIBLE Un SISTEMA DE FABRICACIÓN FLEXIBLE (FMS) integra todos los elementos principales de la fabricación en forma de un sistema muy automatizado. Combina las ventajas de otros 2 sistemas: fabricación en línea y pequeños talleres de producción. Las instalaciones con sistemas flexibles de fabricación tienen un coste muy elevado, por lo que debe efectuarse un análisis detallado de costes y beneficios antes de tomar una decisión final Los FMS ayudan a implementar la filosofía “Just-in-Time”, que significa fabricar solo lo estrictamente necesario, cuando es necesario y solamente en las cantidades imprescindibles. El objetivo es reducir stocks al mínimo necesario. La Fabricación Flexible permite que la producción de una serie limitada de piezas obtenga las ventajas reservadas a la fabricación de grandes series (Economía de Escala). Importante¡¡¡¡¡ puede que rollo examen Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN FLEXIBLE Algunas de las VENTAJAS de estos sistemas son: Las piezas pueden ser producidas de forma aleatoria, en tamaños de lote desde una pieza y a menor coste unitario. Cambio rápido de Se reduce la mano de obra directa y los inventarios. herramienta en Los tiempos de inicio para cambios de producto son más cortos (SMED). La producción es más fiable, porque el sistema se realimenta, con lo que la calidad del producto es uniforme. Se reducen los inventarios durante el proceso de trabajo. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) SISTEMAS DE FABRICACIÓN FLEXIBLE Los elementos básicos de un FMS son: Estaciones de trabajo: los tipos de máquina en cada estación de trabajo dependen del tipo de producción. Varias estaciones de trabajo pueden crear una célula de fabricación. Manejo y transporte automatizado de materiales y piezas. Sistema de control: es el cerebro de los sistemas flexibles de fabricación. Controla la maquinaria, el equipo en las estaciones de trabajo, transporte de los materiales, piezas. También guarda datos y proporciona terminales de comunicación que muestran los datos en forma visual. La mejor opción suele consistir en ir evolucionando poco a poco como sistema, se puede empezar utilizando máquinas CNC que, posteriormente, se conectan mediante un sistema automático para la gestión y el transporte de los materiales y, por último, se desarrolla y se instala el sistema central y el software que se encargará de controlar y dirigir el sistema. Aplicación a trabajos. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO El esquema del flujo de trabajo es previsible ya que es función de las etapas de fabricación. Es conveniente que se cree un ritmo único de producción para los componentes y subconjuntos. Hay que subdividir el flujo de trabajo para que el personal y los equipos sean utilizados de la forma más ajustada posible. Se debe lograr la producción deseada con el mínimo número de estaciones, sin crear cuellos de botella. Herramientas: Vamos a pensar siempre que estamos en estado estacionario y no Cuadro y diagrama de precedencias. arranque Asignación de tareas a puestos de trabajo. Diagrama de procesos. Hoja de combinación de trabajos. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO Cuadro y diagrama de precedencias Se descompone el trabajo en operaciones y/o tareas que puedan realizarse de forma independiente. Para cada una de ellas se identifican las actividades precedentes, que son las tareas a realizar para que la tarea estudiada se pueda realizar. Se crea la secuencia de procesos completos y de cada uno de ellos se crea la secuencia de operaciones. Pueden crearse en líneas paralelas en función de la cantidad de componentes del producto final, para luego crear una línea de ensamble al final del proceso de fabricación. Solo tenemos en cuenta los tiempos de los procesos(tiempos de operación), no el tiempo que hay al transportar los objetos de una zona de trabajo a otra Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO Cuadro y diagrama de precedencias Todo queda recogido en el cuadro y diagrama de precedencias, ejemplo: Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO Cuadro y diagrama de precedencias Todo queda recogido en el cuadro y diagrama de precedencias, ejemplo: Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO Cuadro y diagrama de precedencias Todo queda recogido en el cuadro y diagrama de precedencias, ejemplo: Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO Cuadro y diagrama de precedencias Todo queda recogido en el cuadro y diagrama de precedencias, ejemplo: Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO Asignación de tareas a puestos de trabajo 0. Estimar producción anual, número de piezas fabricadas al día y calcular el tiempo de ciclo (tener en cuenta paradas por roturas y fallos, control de calidad, etc…). 1. Se empieza por la primera estación. 2. Estaciones: lista con las tareas que se pueden incluir que cumplan: No haber sido ya asignadas. Todas sus tareas precedentes han sido asignadas a esta estación o anteriores en la línea de producción. Su tiempo de ejecución no debe ser superior al tiempo libre de la estación. Si no se cumple esto se pasa a 5. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO Asignación de tareas a puestos de trabajo 3. Selección de tareas del paso 2: Criterio 1: Tarea con más operaciones siguientes o posteriores, mejoran las posibilidades de crear futuras estaciones. Criterio 2: Tarea con tiempo de ejecución más elevado. Son las más difíciles de encajar. Cuando se vaya completando el tiempo de ejecución de cada estación se rellenan más fácilmente con tareas cortas. 4. Sumar el tiempo acumulado de tareas y comprobar el tiempo disponible tras restarlo del tiempo de ciclo. Volver al paso 2. 5. Si quedan tareas por asignar que no puedan introducirse en la estación, crear una nueva y volver al paso 2. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO Asignación de tareas a puestos de trabajo 6. Fin del método de las precedencias. Otros criterios: Niveles salariales del operario. Emplazamiento del equipo. Espacio ocupado. Similitud de piezas (aplicación de tecnología de grupos). Materias peligrosas. Procesos que deben ir juntos, por ejemplo, trabajos que generan suciedad como pintura y engrasado. Procesos que deben ir separados, por ejemplo, pintura y limpieza con arena. Ejemplo: https://www.youtube.com/watch?v=kWsOQsxE0W8 Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO Asignación de tareas a puestos de trabajo Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO Asignación de tareas a puestos de trabajo Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO Asignación de tareas a puestos de trabajo Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO Diagrama de procesos Con los datos anteriores se genera el diagrama de procesos a partir de los siguientes símbolos (puede haber más tipos de símbolos en función de la complejidad que se quiera alcanzar). Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) FABRICACIÓN CELULAR Ejemplos: Diagrama de procesos. Diseño avanzado de procesos y plantas de producción flexible Lluís Cuatrecasas Arbós Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) FABRICACIÓN CELULAR Ejemplos: Diagrama de procesos. Siempre se Diseño avanzado de procesos y plantas de producción flexible necesita un puesto final en la Lluís Cuatrecasas Arbós producción Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO Las estaciones no tienen porque tener Hoja de combinación de trabajos personas, se va a intentar tener el menor numero de personas por estación Se emplea para utilizar el mínimo de trabajadores, para lo que es necesario establecer las operaciones a realizar por cada trabajador. Cada puesto de trabajo tiene que tener asignadas unas tareas por ciclo que sean similares (siempre menores en tiempo de ejecución) al tiempo de ciclo. Para cada puesto se crea la hoja de combinación de trabajos que incluye: Tiempo manual: es el tiempo que el trabajador dedica a la operación. Tiempo desplazamiento: es el tiempo que el trabajador tiene que usar para dejar de hacer una operación y ponerse con otra. Tiempo máquina: es el tiempo que la máquina dedica a la operación sin la participación del trabajador. Este tiempo no se suma para calcular el tiempo de ocupación del trabajador. Puede ocurrir que más de un trabajador tengan a cargo las mismas operaciones (Nagare). Hay que tener en cuenta posibles reasignaciones entre trabajadores. Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO Ejemplo de hoja de combinación de trabajos Diseño de procesos de producción flexible. Lluís Cuatrecasas Arbós Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO Ejemplos: Esta parte del trabajo es opcional Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL, INFORMÁTICA Y DE TELECOMUNICACIÓN Diseño de sistemas de producción SISTEMAS Y PROCESOS DE DE FABRICACIÓN Dr. Javier Osés Martínez de Zúñiga Dpto. Ingeniería Universidad Pública de Navarra ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL, INFORMÁTICA Y DE TELECOMUNICACIÓN OPTIMIZACIÓN DE SISTEMAS DE FABRICACIÓN SISTEMAS Y PROCESOS DE DE FABRICACIÓN Dr. Javier Osés Martínez de Zúñiga Dpto. Ingeniería Universidad Pública de Navarra INTRODUCCIÓN Sistemas y Procesos de Fabricación (SyPF) INTRODUCCIÓN Lean manufacturing ('producción ajustada', 'producción limpia' o 'producción sin desperdicios') es un modelo de gestión enfocado a la creación de un flujo de producción para poder entregar el máximo valor para los clientes, utilizando para ello los mínimos recursos necesarios, es decir, ajustados. Historia: 1890 - Sakichi Toyoda obtiene la patente de un telar de madera manual y por la necesidad de competir nace la filosofía de “KAIZEN?
