1.
Historia de la Automatización
Las primeras máquinas simples sustituían una forma de esfuerzo en otra forma que fueran manejadas por el ser humano, tal como levantar un peso pesado con sistema de poleas o con una. Posteriormente las máquinas fueron capaces de sustituir formas naturales de energía renovable, tales como el viento, mareas, o un flujo de agua por energía humana.
En 1801, la patente de un telar automático utilizando tarjetas perforadas fue dada a Joseph Marie Jacquard, quien revolucionó la industria del textil.
La parte más visible de la automatización actual puede ser la robótica industrial. Algunas ventajas son repetitividad, control de calidad más estrecho, mayor eficiencia, integración con sistemas empresariales, incremento de productividad y reducción de trabajo. Algunas desventajas son requerimientos de un gran capital, decremento severo en la flexibilidad, y un incremento en la dependencia del mantenimiento y reparación.
Para mediados del siglo 20, la automatización había existido por muchos años en una escala pequeña, utilizando mecanismos simples para automatizar tareas sencillas de manufactura. Sin embargo el concepto solamente llego a ser realmente práctico con la adición (y evolución) de las computadoras digitales, cuya flexibilidad permitió manejar cualquier clase de tarea.
Antes de ese tiempo, las computadoras industriales era exclusivamente computadoras analógicas y computadoras híbridas. Desde entonces las computadoras digitales tomaron el control de la mayoría de las tareas simples, repetitivas, tareas semiespecializadas y especializadas, con algunas excepciones notables en la producción e inspección de alimentos. Como un famoso dicho anónimo dice, "para muchas y muy cambiantes tareas, es difícil remplazar al ser humano, quienes son fácilmente vueltos a entrenar dentro de un amplio rango de tareas, más aún, son producidos a bajo costo por personal sin entrenamiento."
Existen muchos trabajos donde no existe riesgo inmediato de la automatización. Ningún dispositivo ha sido inventado que pueda competir contra el ojo humano para la precisión y certeza en muchas tareas; tampoco el oído humano. El más inútil de los seres humanos puede identificar y distinguir mayor cantidad de esencias que cualquier dispositivo automático. Las habilidades para el patrón de reconocimiento humano, reconocimiento de lenguaje y producción de lenguaje se encuentran más allá de cualquier expectativa de los ingenieros de automatización.
Otra forma de automatización que involucra computadoras es la prueba de automatización, donde las computadoras controlan un equipo de prueba automático que es programado para simular seres humanos que prueban manualmente una aplicación. Esto es acompañado por lo general de herramientas automáticas para generar instrucciones especiales (escritas como programas de computadora) que direccionan al equipo automático en prueba en la dirección exacta para terminar las pruebas.
1 A.
SISTEMAS DE PRODUCCION ARTESANALES ANTIGUOS
La producción artesanal puede estudiarse arqueológicamente identificando a los artesanos mismos y sus identidades; la casa y el ámbito familiar de la producción; el barrio y la concentración de medios de trabajo en sectores de un asentamiento, o bien, las comunidades especializadas en el nivel regional.
La forma predominante de la producción artesanal en Grecia era el pequeño taller. Tales talleres (ergasterios) existían en todas las ramas de la producción artesanal.
El trabajo en esos talleres era realizado con instrumentos sumamente sencillos. El proceso de la producción en los mismos no se caracterizaba por una unidad interna basada en la división técnica del trabajo. Los esclavos trabajaban en esos talleres independientemente unos de otros, y cada uno de ellos realizaba todas las fases productoras necesarias para la elaboración del tal o cual objeto. Desde luego, a pesar de todo existían en los talleres algunos rudimentos de la división del trabajo, especialmente en las grandes ciudades; pero, por regla general, ello constituía una excepción o una casualidad; no había rama de la producción artesanal en que se presentara ninguna especialización estable y determinada de los esclavos.
1B
LA REVOLUCION INDUSTRIAL
Revolución Industrial es un periodo histórico comprendido entre la segunda mitad del siglo XVIII y principios del XIX, en el que el Reino Unido en primer lugar, y el resto de la Europa continental después, sufren el mayor conjunto de transformaciones socioeconómicas, tecnológicas y culturales de la Historia de la humanidad, desde el Neolítico.
La economía basada en el trabajo manual fue reemplazada por otra dominada por la industria y la manufactura. La revolución comenzó con la mecanización de las industrias textiles y el desarrollo de los procesos del hierro. La expansión del comercio fue favorecida por la mejora de las rutas de transportes y posteriormente por el nacimiento del ferrocarril. Las innovaciones tecnológicas más importantes fueron la máquina de vapor y la denominada Spinning Jenny, una potente máquina relacionada con la industria textil. Estas nuevas máquinas favorecieron enormes incrementos en la capacidad de producción. La producción y desarrollo de nuevos modelos de maquinaria en las dos primeras décadas del siglo XIX facilitó la manufactura en otras industrias e incrementó también su producción.
1C
SISTEMAS MODERNOS DE PRODUCCION
Los sistemas de producción son sistemas que están estructurados a través de un conjunto de actividades y procesos relacionados, necesarios para obtener bienes y servicios de alto valor añadido para el cliente, con el empleo de los medios adecuados y la utilización de los métodos más eficientes.
En las empresas, ya sean de servicio o de manufactura, estos sistemas representan las configuraciones productivas adoptadas en torno al proceso de conversión y/o transformación de unos inputs (materiales, humanos, financieros, informativos, energéticos, etc.) en unos outputs (bienes y servicios) para satisfacer unas necesidades, requerimientos y expectativas de los clientes, de la forma más racional y a la vez, más competitiva posible.
Woodward (1965), fue probablemente el primer autor en tipificar los sistemas productivos. Descubrió que las tecnologías de fabricación se podían encuadrar en tres grandes categorías: producción artesanal o por unidad (producción discreta no-repetitiva), producción mecanizada o masiva (producción discreta repetitiva), y la producción de proceso continuo. Cada categoría incluye un método distinto de obtener los productos, siendo las principales diferencias, el grado de estandarización y automatización, tipo de proceso y la repetitividad de la producción.
2.ESTRUCTURA DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO
A SISTEMAS DE CONTROL DE LAZO ABIERTO
Son aquellos en que la acción del controlador no se relaciona con el resultado final. Esto significa que no hay retroalimentación hacia el controlador para que éste pueda ajustar la acción de control. Un ejemplo simple es el llenado de un tanque usando una manguera de jardín. Mientras que la llave siga abierta, el agua fluirá. La altura del agua en el tanque no puede hacer que la llave se cierre.
Estos sistemas se caracterizan por:
· Sencillos y de fácil conceptos
· Nada asegura su estabilidad ante una perturbación
· La salida no se compara con la entrada
· Es Afectado por las perturbaciones
· La precision depende de la previa calibración del sistema
Robots Play-back, los cuales regeneran una secuencia de instrucciones grabadas, como un robot utilizado en recubrimiento por spray o soldadura por arco. Estos robots comúnmente tienen un control de lazo abierto.
2 B.
SISTEMAS DE CONTROL DE LAZO CERRADO
Son los sistemas en los que la acción de control está en función de la señal de salida.
La acción de control se calcula en función del error medido entre la variable controlada y la consigna deseada. Las perturbaciones, aunque desconocidas son consideradas indirectamente mediante sus efectos sobre las variables de salida. Este tipo de estrategia de control puede aplicarse sea cual sea la variable controlada. La gran mayoría de los sistemas de control que se desarrollan en la actualidad son en lazo cerrado.
Sus características son:
· Complejos, pero amplios de parámetros
La salida se compara con la entrada y la afecta para el control del sistema.
Estos sistemas se caracterizan por su propiedad de retroalimentación.
Más estable a perturbaciones y variaciones internas
2 C
SISTEMA DE CONTROL MANUAL
El control manual abarca conmutar y regular individualmente los circuitos eléctricos; el número de las combinaciones conmutables aumenta considerablemente, de acuerdo con el número de circuitos.Teniéndose circuitos eléctricos regulables, son muchas las situaciones de iluminación posibles.Dónde está la diferencia con respecto al control de luz programable: Si la conmutación y la regulación se efectúan a mano, las combinaciones y los estados prácticamente dejan de ser reproducibles.
2D
SISTEMAS DE CONTROL AUTOMATICO
Los sistemas de control automático son objetos o sistemas que, al recibir una señal de entrada, realizan alguna función de forma automática sin la intervención de las personas.
El desarrollo de los sistemas de control automáticos ha supuesto que los objetos de consumo posean una autonomía tal que funcionan prácticamente sin intervención de las personas, no solo en la industria, sino también, y de forma más acusada, en el hogar. Así, aparatos como microondas, frigoríficos, sistemas de calefacción y aire acondicionado, alarmas antirrobo, ordenadores, etc., son aparatos que usamos habitualmente, mejorando la calidad de vida de las personas y realizando funciones de forma automática.
EQUIPOS Y HERRAMIENTAS PARA AUTOMATIZAR
3.A Sensor
Un sensor es un dispositivo capaz de transformar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, en magnitudes eléctricas. Las variables de instrumentación dependen del tipo de sensor y pueden ser por ejemplo temperatura, intensidad luminosa, distancia, aceleración, inclinación, desplazamiento, presión, fuerza, torsión, humedad, pH, etc. Una magnitud eléctrica obtenida puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una tensión eléctrica (como en un termopar), una corriente eléctrica (como un fototransistor), etc.
el sensor está siempre en contacto con la variable a medir o a controlar.
Un sensor también puede decirse que es un dispositivo que convierte una forma de energía en otra. Áreas de aplicación de los sensores: Industria automotriz, Industria aeroespacial, Medicina, Industria de manufactura, Robótica, etc.
3. B ACTUADORES O DISPOSITIVOS FINALES DE CONTROL
Los actuadores eléctricos son energizados por la fuente de energía eléctrica. Están disponibles para muchos diversos voltajes con diversos grados de la protección del ingreso como IP65, IP67, IP68, nema 4 y nema 6 y también con las aprobaciones de ATEX y de la nema 7 para el uso en zonas peligrosas.Los actuadores eléctricos se pueden conectar con casi cualquier sistema del control numérico o el sistema que vigila tal como Como-Interfaz (ASI-megabus), Profibus, fundación Fieldbus, Interbus, Modbus, red del dispositivo, Ciervo-protocolo, etc., por el uso de los accesorios convenientes de la comunicación.
3 C. Controladores o reguladores de dispositivo
Un controlador de dispositivo (llamado normalmente controlador, o, en inglés, driver) es un programa informático que permite al sistema operativo interactuar con un periférico, haciendo una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz -posiblemente estandarizada- para usarlo. Se puede esquematizar como un manual de instrucciones que le indica cómo debe controlar y comunicarse con un dispositivo en particular. Por tanto, es una pieza esencial, sin la cual no se podría usar el hardware.
Reguladores de automatización de cambio de botella serie KCM.
El KCM es un sistema de alimentación de gas de dos etapas que asegura un caudal continuo de gases en aplicaciones críticas. Cuando la presión de una fuente de gas cae por debajo de la presión de cambio, el regulador selector automáticamente cambia el suministro de la fuente agotada a la fuente alternativa. El funcionamiento automático del regulador KCM elimina los costes de parada y mantenimiento, y la necesidad de monitorizar constantemente el suministro.
Vaporizador alimentado con vapor Serie KSV La serie KSV es un regulador vaporizador alimentado con vapor utilizado para vaporizar muestras líquidas o precalentar muestras gaseosas para evitar la condensación.
Vaporizador eléctrico serie KEVLa serie KEV es un regulador vaporizador eléctrico con un bajo volumen interno. Incorpora un elemento calefactor que está en contacto directo con el fluido de proceso para optimizar la eficiencia térmica, y se puede desmontar para facilitar la limpieza. El regulador KEV tiene un controlador integral de temperatura aprobado para uso en áreas peligrosas.
3D.
DISPOSITIVOS DE POTENCIA
Para estas aplicaciones se han desarrollado una serie de dispositivos semiconductores de potencia, todos los cuales derivan del diodo o el transistor. Entre estos se encuentran:
Diodo
(del griego "dos caminos") es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección con características similares a un interruptor. De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un corto circuito con muy pequeña resistencia eléctr
3E DISPOSITIVOS INTERFAZ HOMBRE-MAQUINA
Las interfaces Hombre-Máquina (HMI) o interfaces Hombre-Computadora (CHI), formalmente conocidas como interfaces Hombre-Máquina, son comúnmente empleadas para comunicarse con los PLCs y otras computadoras, para labores tales como introducir y monitorear temperaturas o presiones para controles automáticos o respuesta a mensajes de alarma. El personal de servicio que monitorea y controla estas interfaces son conocidos como ingenieros de estación.
4. PROCESOS INDUSTRIALES DE MANUFACTURA
4. aAutomatización de líneas de producción
¿En qué consiste la automatización de líneas de producción? Toda línea de producción se apoya en dos atributos clave: productividad y velocidad. Para conseguir ambos objetivos, es esencial que los procesos de producción cuenten con un grado óptimo de automatización, de forma que se eviten procesos manuales intensos que absorban gran cantidad de mano de obra y reduzcan el flujo de mercancías.
LINEAS DE PRODUCCION
DEFINICION DE LINEA DE PRODUCCIONUna línea de producción es el conjunto armonizado de diversos subsistemas como son: neumáticos, hidráulicos, mecánicos, electrónicos, software, etc. Todos estos con una finalidad en común: transformar o integrar materia prima en otros productos.
CARACTERISTICAS DE UNA LINEA DE PRODUCCION
Estas deben tener:
- Mínimo tiempo ocioso en las estaciones.- Alta cantidad (tiempo suficiente para que los operadores terminen el trabajo).- Costo de capital mínimo.- transporte entre estaciones sin medio de transportacion- velocidades de transportacion diferentes entre estaciones.- almacenes entre las operaciones o transportaciones.
CONFORMACION DE UNA LINEA DE PRODUCCION
-RECEPCIÓN MATERIAS PRIMAS-INTERVENCIÓN MANO DE OBRA REQUERIDA
-TRANSFORMACION DE LA MATERIA PRIMA-ETAPA DE INSPECCION Y PRUEBA
-ALMACENAMIENTO
-TRANSPORTE
TIPOS DE LINEAS DE PRODUCCION
Existen varios tipos. Por lo general, estas se desacoplan mediante amortiguadores con el proposito de balancear la línea y reducir las interrupciones. Los amortiguadores cambian el fluo del producto(amortiguadores en o entre estaciones, amortiguadores debidos al diseño del transportador y amortiguadores fuera de loa linea) o desplazan a los operadores(de servicios grales, para ayudar al vecino, flotación de n operadores en n estaciones, flotación de n operadores entre mas de n estaciones). El balance de línea por computadora no es suficiente; se tienen que hacer modificaciones. La productividad de la línea se puede mejorar mediante unas técnicas de operación.Algunos de estos tipos son:-Líneas balanceadas (cuando la cantidad de trabajo en cada estación es igual)-Líneas des balanceadas (cuando la cantidad de trabajo en cada estación no es igual)
4B.
PROCESO DE MANUFACTURA
Flujo de material: En un proceso de manufactura, los materiales Entran en el almacén; salen de él para su transformación; salen otra vez para otra fase ulterior de la elaboración; vuelven a entrar y así sucesivamente, hasta que, por último, vuelven al almacenamiento en forma de producto final ya acabado y a punto para ser embarcado o enviado. Cada vez que se entrega una mercancía, o que se saca del almacén, este movimiento se anota en los registros de inventarios.
Ejemplo de flujo de material:Flujo de energía: los diversos tipos de energía que son utilizados en un procesos de manufactura el mas relevante es la energía eléctrica, que es la encargada de poner en marcha la diferente maquinaria existente en la línea de producción.
La energía eléctrica es la mas utilizada en los procesos por q se puede transformar en energia mecánica, y esta se presta para múltiples funciones
Flujo de la información:Nivel de Acción / Sensado (nivel de célula): También llamado nivel de instrumentación. Está formado por los elementos de medida (sensores) y mando (actuadores) distribuidos en una línea de producción. Son los elementos más directamente relacionados con el proceso productivo ya que los actuadores son los encargados de ejecutar las órdenes de los elementos de control para modificar el proceso productivo, y los sensores miden variables en el proceso de producción, como por ejemplo: nivel de líquidos, caudal, temperatura, presión, posición.
Como ejemplo de actuadores se tienen los motores, válvulas, calentadores.Nivel de Control (nivel de campo): En este nivel se sitúan los elementos capaces de gestionar los actuadores y sensores del nivel anterior tales como autómatas programables o equipos de aplicación específica basados en microprocesador como robots, máquinas herramienta o controladores de motor. Estos dispositivos son programables y permiten que los actuadores y sensores funcionen de forma conjunta para ser capaces de realizar el proceso industrial deseado. Los dispositivos de este nivel de control junto con los del nivel inferior de acción/sensado poseen entidad suficiente como para realizar procesos productivos por sí mismos. Es importante que posean unas buenas características de interconexión para ser enlazados con el nivel superior (supervisión), generalmente a través de buses de campo.Nivel de Supervisión (nivel de planta): En este nivel es posible visualizar cómo se están llevando a cabo los procesos de planta, y a través de entornos SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos) poseer una “imagen virtual de la planta” de modo de que ésta se puede recorrer de manera detallada, o bien mediante pantallas de resumen ser capaces de disponer de un “panel virtual” donde se muestren las posibles alarmas, fallos o alteraciones en cualquiera de los procesos que se llevan a cabo.Nivel de Gestión (nivel de fábrica): Este nivel se caracteriza por: Gestionar la producción completa de la empresa, Comunicar distintas plantas, Mantener las relaciones con los proveedores y clientes, Proporcionar las consignas básicas para el diseño y la producción de la empresa, en el se emplean PCs, estaciones de trabajo y servidores de distinta índole.
PROCESOS INDUSTRIALES DE MANUFACTURA
PROCESO INDUSTRIAL
Serie de tareas o transformaciones sistemáticas que se llevan a cabo en una planta industrial sobre las materias primas con el fin de obtener uno o varios productos de acuerdo a ciertos requerimientos.
MANUFACTURA
Describe la transformación de materias primas en productos terminados para su venta. También involucra procesos de elaboración de productos semi-manufacturados. Es conocida también por el término de industria secundaria. Algunas industrias, como las manufacturas de semiconductores o de acero, por ejemplo, usan el término de fabricación.El término puede referirse a una variedad enorme de la actividad humana, de la artesanía a la alta tecnología, pero es más comúnmente aplicado a la producción industrial, en la cual las materias primas son transformadas en bienes terminados a gran escala.La fabricación se produce bajo todos los tipos de sistemas económicos. En una economía capitalista, la fabricación se dirige por lo general hacia la fabricación en serie de productos para la venta a consumidores con una ganancia. En una economía colectivista, la fabricación está frecuentemente dirigida por una agencia estatal. En las economías modernas, la fabricación discurre bajo algún grado de regulación gubernamental.
IMPORTANCIA DE LOS PROCESOS INDUSTRIALES DE MANUFACTURA:
la importancia de los procesos industriales de manufactura es que cumplen unas funciones que las maquinas automatizadas no pueden realizar tales como: costuras finas - procesos diminutos, entre otros. Aunque en el futuro existirán maquinas automatizadas capaces de realizar este trabajo pero no con la misma calidad, esta es la ventaja de la manufactura en relación a los procesos automatizados.
LISTADOS DE PROCESOS INDUSTRIALES DE MANUFACTURA ENCONTRADOS EN EL CENTRO INDUSTRIAL DE MANUFACTURA
-MARROQUINERIA
Proceso: cortado del cuero, secado, confección de producto,almacenamiento,oferta
-JOYERIA
Proceso: explotación de minerales, eliminación del estéril, extracción y lavado,corte,oferta
-CONFECCIONES (MODISTERIA)
-EBANISTERIA
-CARPINTERIA
-GUADUA
-METALISTERIA
DESCRIPCION Y CLASIFICACION DE LOS PROCESOS INDUSTRIALES DE MANUFACTURA
De manera general los procesos de manufactura se clasifican en cinco grupos:
Procesos que cambian la forma del material
· Metalurgia extractiva
· Fundición
· Formado en frío y caliente
· Metalurgia de polvos
· Moldeo de plástico
Procesos que provocan desprendimiento de viruta por medio de máquinas
· Métodos de maquinado convencional
· Métodos de maquinado especial
Procesos que cambian las superficies
· Con desprendimiento de viruta
· Por pulido
· Por recubrimiento
Procesos para el ensamblado de materiales
· Uniones permanentes
· Uniones temporales
Procesos para cambiar las propiedades físicas
· Temple de piezas
· Temple superficial
http://fasesdeunprocesodemanufactura.blogspot.com/
http://productionlines.blogspot.com/
http://reducciondemasa.blogspot.com/
http://prodhiyace.blogspot.com/
http://procesosdeunionysoldadura.blogspot.com/
ETAPAS FUNDAMENTALES DE LOS PROCESOS DE MANUFACTURA
DENTRO DE LAS ETAPAS FUNDAMENTALES DE LOS PROCESOS DE MANUFACTURA TENEMOS:
1. Almacenamiento
2. Transporte
3. Mecanizado
4. Transformación de materias primas
5. Acabados
6. Ensamble
7. Pruebas de línea
8. Empaque
ALMACENAMIENTO
Esta parte del proceso es de gran importancia ya que se conserva las propiedades del material o articulo esto se hace en un lugar apropiado y cercano al proceso. Existen diferentes formas de almacenamiento. Lo fundamental es ahorrar tiempo y espacio en la producción.
Los amortiguadores aumentan el tamaño del almacén de entrada y de salida
ALMACENES ENTRE ESTACIONES: son utilizados cuando el operador necesita manipular el artículo, este es retenido en el mismo transportador y luego devuelto ala línea.
ALMACENES DEBIDO AL DISEÑO DEL TRANSPORTADOR: en estos casos el almacén puede ser simplemente cajas, mesas etc. Se utiliza para transporte entre estaciones, el transportador puede ser un operario o algún vehículo
.
ALMACENES FUERA DE LÍNEA: son importantes cuando la línea de producción esta en reposo, la función es almacenar los artículos por un corto tiempo mientras se reanuda la producción, en algunos casos puede ser el mismo transportador.
TIPOS DE ALMACENAMIENTO DE PRODUCTO POR LARGO TIEMPO:
1. Almacenamiento al piso: el sistema menos eficiente pues consiste en almacenar aleatoriamente artículos en un solo nivel del piso.
2. Almacenamiento en anaqueles y estantería estáticos: muy utilizados por sus bajos costos y mantenimiento pero son adecuados para muy escasa actividad.
3. Cajones: es un anaquel que se mueve hacia dentro y hacia fuera, tiene cuatro paredes y esta encerrado pueden estar montados en estantes.
4. Maquinas de almacenamiento/despacho: en este caso se utiliza un vehículo recolector con el cual se hace mas fácil reunir los artículos y además almacenarlos por un buen lazo de tiempo.
TRANSPORTE
Este se divide en dos partes
Despacho.
El despacho es el acto de enviar una determinada mercancía a un destino final, tiene inmersas una serie de actividades tales como: seleccionar el vehículo, embalajes, ubicación en muelle de carga, personal y equipos de cargue, ubicación de la mercancía, facturas y remisiones, documentos de viaje e instrucciones de ruta , sellos de seguridad y entrega al transportador.
Al despacho como tal no se le ha dado la importancia y peso que debiese, pero en realidad es la realización de la entrega planeada en una venta y la forma como nuestro producto sale de nuestro poder a ubicarse en las manos del cliente.
Mediante el despacho estamos contribuyendo a que el ciclo de nuestro producto sea ágil y mostrando esta presteza podemos dar certeza de la eficiencia de toda una organización.
Descargue.
El descargue es la actividad completamente opuesta al despacho, pero con los mismos factores de trabajo, básicamente es la recepción por lo general de materia prima ó productos terminados y que son vitales en nuestra operación.
Estas actividades generalmente son: Conocimiento previo de mercancía en tránsito (Inventario Rodante), Programación de cita de descargue, Ubicación dentro del CEDI, Programación de equipo y personal de descargue, Firma de documentos ( Remesa).
Mediante el descargue incorporamos físicamente las mercancías y materias primas que nuestra actividad demanda, es sumamente importante esta actividad pues desde el conocimiento de la mercancía en tránsito podemos avizorar los procesos sub-siguientes y programarlos y planificarlos de la manera que la operación sea óptima.
MECANIZADO
Son las divisiones que tiene un proceso en el cual se transforma la materia prima o semielaborada en un producto o parte del producto.
Cada fase consta de un mini proceso con sus respectivas maquinas, equipos, materiales y controladores.
· 1. Mecanizado por arranque de viruta
· 2. Mecanizado por abrasión
· 3. Movimientos de corte
· 4. Trabajos manuales y trabajos hechos con máquina herramienta
· 4.1 Mecanizado manual
· 4.2 Mecanizado con máquina herramienta
1. Mecanizado Por Arranque De Viruta
El material es arrancado o cortado con una herramienta dando lugar a un desperdicio o viruta. La herramienta consta, generalmente, de uno o varios filos o cuchillas que separan la viruta de la pieza en cada pasada. En el mecanizado por arranque de viruta se dan procesos de desbaste (eliminación de mucho material con poca precisión; proceso intermedio) y de acabado (eliminación de poco material con mucha precisión; proceso final). Sin embargo, tiene una limitación física: no se puede eliminar todo el material que se quiera porque llega un momento en que el esfuerzo para apretar la herramienta contra la pieza es tan liviano que la herramienta no penetra y no se llega a extraer viruta.
2. Mecanizado por abrasión
Muela abrasiva.
La abrasión es la eliminación de material desgastando la pieza en pequeñas cantidades, desprendiendo partículas de material, en muchos casos, incandescente. Este proceso se realiza por la acción de una herramienta característica, la muela abrasiva. En este caso, la herramienta (muela) está formada por partículas de material abrasivo muy duro unidas por un aglutinante. Esta forma de eliminar material rayando la superficie de la pieza, necesita menos fuerza para eliminar material apretando la herramienta contra la pieza, por lo que permite que se puedan dar pasadas de mucho menor espesor. La precisión que se puede obtener por abrasión y el acabado superficial puede ser muy buena pero los tiempos productivos son muy prolongados.
3. Movimientos de corte
En el proceso de mecanizado por arranque de material intervienen dos movimientos, el movimiento de corte, por el cual la herramienta corta el material, y el movimiento de avance, por el cual la herramienta encuentra nuevo material para cortar. Cada uno de estos dos movimientos lo puede tener la pieza o la herramienta según el tipo de mecanizado.
4. Trabajos manuales y trabajos hechos con máquina herramienta
4.1 Mecanizado manual
Los manuales son los realizados por una persona con herramientas exclusivamente manuales, serrado, limado, cincelado, burilado; en estos casos un operario un ajustador, burilista o artesano mecaniza una pieza con las herramientas indicadas, y el esfuerzo manual.
4.2 Mecanizado con máquina herramienta
El mecanizado se hace mediante una máquina herramienta, manual, semiautomática o automática, pero el esfuerzo de mecanizado es realizado por un equipo mecánico, con los motores y mecanismos necesarios. Las máquinas herramientas de mecanizado clásicas son:
· Taladro: La pieza es fijada sobre la mesa del taladro, la herramienta, llamada broca, realiza el movimiento de corte giratorio y de avance lineal, realizando el mecanizado de un agujero o taladro teoricamente del mismo diámetro que la broca y de la profundidad deseada.
· Cepillo de carnero: esta máquina herramienta realiza el mecanizado con una cuchilla montada sobre el porta herramientas del carnero, que realiza un movimiento lineal de corte, sobre una pieza fijada la mesa del cepillo, que tiene el movimiento de avance perpendicular al movimiento de corte.
· Cepilladora: de mayor tamaño que el cepillo de carnero, tiene una enorme mesa deslizante sobre la que se fija la pieza y que realiza el movimiento de corte deslizándose longitudinalmente, la cuchilla montada sobre un puente sobre la mesa se desplaza transversalmente en el movimiento de avance.
· Torno: el torno es la máquina herramienta de mecanizado más difundida, estas son en la industria las de uso mas general, la pieza se fija en el plato del torno, que realiza el movimiento de corte girando sobre su eje, la cuchilla realiza el movimiento de avance eliminando el material en los sitios precisos.
· Fresadora: en la fresadora el movimiento de corte lo tiene la herramienta; que se denomina fresa, girando sobre su eje, el movimiento de avance lo tiene la pieza, fijada sobre la mesa de la fresadora que realiza este movimiento.
ENSAMBLE
Todo producto esta constituido por partes o divisiones de este. En esta fase del proceso se trabaja sobre en unión de las partes para así al tener un artículo o producto final.
ACABADO
El acabado es un proceso de fabricación empleado en la manufactura cuya finalidad es obtener una superficie con características adecuadas para la aplicación particular del producto que se está manufacturando; esto incluye mas no es limitado a la cosmética de producto. En algunos casos el proceso de acabado puede tener la finalidad adicional de lograr que el producto entre en especificaciones dimensionales.
Antiguamente, el acabado se comprendía solamente como un proceso secundario en un sentido literal, ya que en la mayoría de los casos sólo tenía que ver con la apariencia del objeto u artesanía en cuestión, idea que en muchos casos persiste y se incluye en la estética y cosmética del producto.
En la actualidad, los acabados se entienden como una etapa de manufactura de primera línea, considerando los requerimientos actuales de los productos. Éstos requerimientos pueden ser:
· Estética: el más obvio, que tiene un gran impacto sicológico en el usuario respecto a la calidad del producto.
· Liberación o introducción de esfuerzos mecánicos: las superficies manufacturadas pueden presentar esfuerzos debido a procesos de arranque de viruta, en donde la superficie se encuentra deformada y endurecida por la deformación plástica a causa de las herramientas de corte, causando esfuerzos en la zona superficial que pueden reducir la resistencia o inclusive fragilizar el material. Los acabados con remoción de material pueden eliminar estos esfuerzos.
· Eliminar puntos de iniciación de fracturas y aumentar la resistencia a la fatiga: una operación de acabado puede eliminar microfisuras en la superficie.
· Nivel de limpieza y esterilidad. Una superficie sin irregularidades es poco propicia para albergar suciedad, contaminantes o colonias de bacterias.
· Propiedades mecánicas de su superficie}
· Protección contra la corrosión
· Rugosidad
· Tolerancias dimensionales de alta precisión
Siendo una disciplina que puede abarcar muchos procesos de naturaleza
diversa, los acabados pueden categorizarse (no muy exhaustivamente) de la siguiente manera:
1. Procesos mecánicos con remoción de material
1. Acabado con lima
2. Acabados con máquinas de arranque de viruta (Torno, fresa o fresadora, etc.)
3. Desbaste abrasivo
4. Esmerilado
5. Lapeado
6. Moleteado
7. Pulido/bruñido
8. Rebabeo
9. Rectificado
10. Sandblasting
2. Procesos químicos y electroquímicos
1. Anodizado
2. Electropulido
3. Galvanizado
4. Iridizado
5. Pasivación
6. Pavonado
7. Tropicalizado
3. Recubrimientos electroquímicos
1. Cromado
2. Niquelado
3. Plateado
4. Otros recubrimientos
1. Anodizado en distinas clases y para ciertos materiales.
2. Pinturas y esmaltes
3. Plastisol
4. Porcelanizado
PRUEBAS EN LÍNEA
Este paso en el proceso de producción se realiza con el fin de comprobar que el producto cumpla con los requisitos que debe cumplir según las necesidades que va a suplir.
Este paso también puede ser mediante mano de obra o sistemas automáticos.
Este empaque se elabora teniendo en cuenta varios aspectos:
Ø conservación de calidad
Ø espacio
Ø manejo – maniobrabilidad
EJEMPLOS DE PROCESOS INDUSTRIALES DE MANUFACTURAS
ALPINA PRODUCTOS ALIMENTICIOS
http://www.alpina.com.co/
INCAUCA S.A Empresa agroindustrial dedicada al cultivo y procesamiento de la caña de azúcar ya la producción de azúcares y sus derivados
http://www.incauca.com/
PROPAL PRODUCTORA DE PAPELES S.A
http://www.propal.com.co/
POSTOBON S.A
http://www.postobon.com/PostobonSA/default.asp
BAVARIA
http://www.bavaria.co.com/
NIVELES DE LA PIRAMIDE CIM
MANUFACTURA INTEGRADA POR COMPUTADOR
CIM - DEFINICIÓN
John W. Bernard lo define como "la integración de las computadoras digitales en todos los aspectos del proceso de manufacturad'.' Otra definición afirma que se trata de un sistema complejo, de múltiples capas diseñado con el propósito de minimizar los gastos y crear riqueza en todos los aspectos. También se menciona que tiene que ver con proporcionar asistencia computarizada, automatizar, controlar y elevar el nivel de integración en todos los niveles de la manufactura.
Anteriormente se ha tratado de describir el concepto CIM y como las tecnologías de sus componentes calzan en ese concepto, los avances tecnológicos están permitiendo que la integración sea realizada. Esta tecnología se centra en la computación y las telecomunicaciones, y busca la integración de todas las actividades del negocio
Por lo tanto la manufactura integrada por computadora es uno de tantos conceptos avanzados que abarcan tecnologías modernas de manufactura, así como otros conceptos de manufactura como Justo a tiempo, calidad total, teoría de restricciones, etc. Lo realmente importante no es dar una definición al concepto, sino entender que se trata de una forma de trabajo en la cual todas las partes que intervienen para el desarrollo de un producto están enfocadas a lograr la meta de una organización.
Sin importar cuán eficientes sean las operaciones de corte, ensamblaje y movimiento de materiales, mientras no exista una buena coordinación y planificación no existirá real eficiencia. La tecnología CIM que mejora la administración de la manufactura son los sistemas MRP II (manufacturing resource planning) o planeación de insumos de manufactura y, más recientemente, JIT (just in time) o justo a tiempo.
El MRP II ha sido llamado el sistema nervioso central de la empresa manufacturera. Contenidos en estos sistemas se encuentran los módulos de software que planean y organizan las operaciones de manufactura, permiten explorar mejores alternativas para la producción y los insumos, monitorean si las operaciones se ajustan al plan previo y permiten proyectar resultados -incluso financieros-. Se dice que ninguno de los sistemas actualmente instalados de CIM que tenga el MRP II lo usa a cabalidad, puesto que su capacidad de manejar información es demasiado elevada. La importancia de estos sistemas es obvia; a través de los datos ellos generan, recolectan y administran, estableciendo y manteniendo contactos con todas las locaciones y oficinas en la empresa.
La producción JIT, relacionada a la anterior, ha hecho que muchas compañías replanteen su estrategia de producción, debido a los grandes beneficios obtenidos tras su implementación. Una de las máximas del JIT es la de producir lo que y cuando se necesita, para eso reduce inventarios, particularmente inventarios de productos a medio terminar, y con ello costos de inventario. Partes compradas o materias primas son mandadas directamente a la línea de producción, varias veces al día si es necesario. Esta filosofía convierte el inventario en productos tan pronto como sea posible, y así echa por tierra la filosofía de mantener un buen inventario de partes de recambio "en caso de que se ocupen". Sin embargo, para que este sistema tenga éxito debe existir una estrecha relación con los proveedores, además éstos deben entregar un producto de calidad porque el JIT no permite perder tiempo en revisar las partes entrantes. Si los proveedores poseen una tecnología similar se evitan una serie de burocracias al hacer pedidos, pues las órdenes van de computador a computador. Si este sistema es bien aplicado, el JIT puede significar reducciones de hasta un 75% en el inventario y lograr así mejoras equivalentes en la calidad del producto.
CIM tiene un componente tecnológico penetrante, pero es más que solo una nueva tecnología es una filosofía de operación. Para entender esta tecnología se requiere de un entendimiento de los conceptos de manufactura, integración y la aplicación de las computadoras.
PRODUCCION DE CERVEZA “CRISTAL”.
PROCESO DE PRODUCCION
Vale la pena aclarar que todo el proceso es controlado electrónicamente.
Materias Primas Utilizamos la mejor malta cervecera. Los más calificados proveedores se encargan de limpiar y seleccionar la cebada, que luego hacen germinar, la secan y la tuestan para finalmente entregarnos la mejor malta. También importamos el mejor lúpulo del mundo. El lúpulo es una flor femenina que le da aroma y ese sabor característico de nuestra cerveza
Tratamiento de Agua Para preparar nuestra cerveza, utilizamos el agua cervecera más pura, con una combinación de sales minerales que garantizan el exclusivo sabor.El agua se extrae de nuestros pozos de más de 140 metros de profundidad y se almacena bajo las condiciones de higiene más adecuadas. Posteriormente, el agua es tratada en plantas de la más alta tecnología, en un proceso totalmente automatizado que garantiza una invariable calidad.
AlmacenamientoUna vez que la malta ingresa a la cervecería, es sometida a un riguroso proceso de limpieza y selección antes de ser almacenada. La malta es almacenada en silos especialmente diseñados para garantizar y mantener permanentemente la calidad de esta importante materia prima.Como complemento, un sofisticado sistema de control de stocks permite conocer la cantidad de malta decepcionada, almacenada, etc.
MoliendaDesde los silos de almacenamiento se extrae la cantidad de malta que será utilizada para la elaboración de la cerveza. Estos granos se acondicionan previamente para conseguir la humedad especificada para nuestro proceso y después se muelen en equipos de alta tecnología que garantizan una granulometría adecuada. La malta molida se almacena en tolvas de alimentación y está lista para ser usada
Cocimiento Modernísimos sistemas de cocimiento con pailas de acero inoxidable permiten procesar la malta y el lúpulo para elaborar el mosto cervecero. La automatización de esta etapa del proceso nos permite seguirlo paso a paso y controlar el mínimo detalle. Una conexión vía módem hasta Alemania, con los fabricantes, nos permite seguridades adicionales ante improbables fallas en el módulo de control maestro.
Enfriamiento del Mosto El mosto elaborado en el Cocimiento se encuentra a una temperatura superior a los 95ºC como consecuencia de haberlo sometido a temperaturas de ebullición constantemente controladas. Ahora el mosto es enfriado hasta 8ºC para luego ser fermentado en tanques de acero inoxidable cilindro - cónicos. En esta etapa del proceso interviene la levadura; ésta se dosifica al mosto frío y se encargará de transformar los azúcares del mosto en anhídrido carbónico y alcohol
Fermentación y Maduración Los tanques cilindro cónicos nos permiten realizar el proceso de fermentación del mosto y la maduración de la cerveza en forma óptima.Equipados con sistemas de refrigeración perfectamente aislados y dotados de sistemas de limpieza centralizados, estos tanques procesan en forma automatizada nuestra cerveza, con la edificación cubriendo sólo la base de los tanques, ahorrando espacio, energía y tiempo. Por su ubicación, configuración y diseño las operaciones manuales en estos tanques son mínimas con lo que la posibilidad de error humano queda reducida al mínimo.
FiltraciónLuego de casi 21 días, la cerveza está prácticamente lista. Sólo falta el proceso de filtración. Con la filtración se eliminan todas las materias insolubles y se le da la brillantez característica de las cervezas que producimos. Este proceso particularmente importante es controlado y automatizado de modo tal que el producto final mantiene siempre una calidad invariable.Una vez más la tecnología ultra-moderna juega un rol fundamental en la Filtración de cerveza
Aseguramiento y Control de Calidad Nuestra filosofía de mejoramiento continuo y Calidad Total nos orienta a controlar fundamentalmente los procesos de elaboración y fabricación de la cerveza, así como las materias primas y el producto final.Certificados bajo la estricta normativa ISO 9000, todos nuestros procesos se enmarcan en Sistema de Calidad, en la Política de Calidad y en el Aseguramiento de la Calidad. Creemos que es más importante controlar los procesos y todas sus variables y no sólo los productos terminados.
Tanques de Cerveza Terminada Para garantizar el cumplimiento de todos los parámetros de calidad especificados por la Dirección Técnica de la organización, tenemos una última etapa: los tanques de cerveza terminada. En estos tanques se ejecutan los últimos controles, verificando el cumplimiento de las especificaciones.
Lavado de Botellas Las botellas que retornan del mercado son derivadas a una máquina denominada lavadora de botellas. En la lavadora, las botellas son sometidas a presión de agua interior y exteriormente; además de una solución cáustica y temperaturas preestablecidas.Finalmente, las botellas se enjuagan y escurren de modo que estén habilitadas microbiológicamente para ser llenadas con la cerveza. Las botellas limpias pasan por inspectores electrónicos de botellas vacías de alta precisión antes de ser llenadas.
Llenado de Botellas La máquina llenadora es uno de los equipos más sofisticados de la línea de embotellamiento. A velocidades de más de 500 botellas por minuto, cada una de las llenadoras nos entrega botellas con un contenido exacto de cerveza. Menos de un segundo después de la llenadora, la máquina coronadora tapa la botella herméticamente. PasteurizaciónLa pasteurización de la cerveza es tal vez una de las operaciones más importantes en la etapa del embotellado. Como un complemento más a todas las seguridades que se toman en el proceso, la pasteurización inhibirá la presencia de cualquier microorganismo en nuestro producto. Etiquetado e Identificación Una vez pasteurizadas cada una de las botellas será etiquetada e identificadas Dependiendo de su tamaño, del cliente y de su destino; las botellas recibirán las etiquetas en el cuerpo, en el cuello, etc. De esta manera, el producto es perfectamente identificado
EncajonadoLas botellas de cerveza son ahora colocadas en sus respectivas cajas, ya sean de plástico o de cartón, según el cliente y su punto de destino. En forma automática y controlando que nunca falte ni una sola botella en sus respectivas cajas, la máquina encajonadora opera ininterrumpidamente.
DistribuciónFinalmente todas las cajas son apiladas sobre plataformas de madera denominadas "pallets". Estos "pallets" serán cargados a las unidades de transporte que llevarán la cerveza a los centros de distribución ubicados en todo el territorio nacional
