PROCESOS CONGELADO Y FLEXIBLE

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Valle de México University *

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Course

ESTDISTIC

Subject

Arts Humanities

Date

Nov 24, 2024

Type

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Uploaded by CoachRam4014

CONGELACIÓN DE PROCESO DE PRODUCCIÓN vital herramienta para llevar el día a día en el control de la Producción. Congelar el programa de Producción es vital para lograr mantener una rentabilidad sana vital herramienta para llevar el día a día en el control de la Producción. Congelar el programa de Producción es vital para lograr mantener una rentabilidad sana

vital herramienta para llevar el día a día en el control de la Producción. Congelar el programa de Producción es vital para lograr mantener una rentabilidad sana Vital herramienta para llevar a cabo el día a día en el control de la producción. Congelar el programa de producción es vital para lograr mantener una rentabilidad sana. Cuando no congelamos la programación las consecuencias son:  Mayores desperdicios, al no poder anticipar los trabajos generando cambios poco inteligentes resultando mayor utilización de materias primas.  Menor disponibilidad, los tiempos de set up son mayores que el tiempo estándar ante cambios de programa, lo que resta tiempo de disponibilidad de máquina. Congelando la programación se obtienen diversos beneficios como:  Mayor cumplimiento de las fechas de entrega  Incremento de la confianza al plan de producción Lo sugerido es lograr tener congelada la programación de la producción 48 horas a partir del momento actual, esto quiere decir dos días de producción congelada. Esta medida permite adentrarse al proceso y optimizar realmente los recursos. Aproximadamente un 15% mas de disponibilidad de máquina y de rendimiento total. Secciones del MPS congelado La primera parte del plan maestro de producción no puede modificarse, excepto bajo circunstancias extraordinarias y solo con autorización de los niveles mas elevados de la organización, por lo general los cambios en esta sección están prohibidos, ya que seria muy costoso revertir los planes de adquisición de materiales de producción de piezas. Tipos de congelación:

Completa: se asigna a los pedidos toda la capacidad de producción disponible. Se puede hacer cambios en la sección completa del programa, afectando solo ligeramente a los costos de producción, pero no es muy seguro cual será su efecto en la satisfacción del cliente. Abierta: no se asigna toda la capacidad de producción, y es en esta sección que normalmente se acomoda la programación de nuevos pedidos. Aspectos o elementos que deben de considerarse para realizar una congelación:  Congelamiento del MPS  Uso de Stock de seguridad La utilización del periodo de congelamiento del 50% reduce la inestabilidad, pero aumenta los costes. Es importante tener en cuenta que la calidad de los pronósticos influye sobre el tamaño optimo del periodo de congelamiento sobre el horizonte de planificación. Un largo periodo de congelamiento incrementa la necesidad de un inventario de seguridad mas grande y costes mas altos en los tamaños de lote. Congelar el MPS es el mejor camino para reducir la inestabilidad y costes totales. El inventario de seguridad es utilizado para enfrentar la incertidumbre en la demanda y mantener altos niveles de servicio que implican mayor inestabilidad en el sistema por que no se provee un MPS estable. El MPS es el fundamento de todos los programas referentes a elementos finales, subconjuntos, componentes y materiales. Entonces se dice que la congelación es una estrategia en la cual no se permite que se realicen cambio. La suavización exponencial define el pronóstico del próximo periodo como el pronostico del periodo actual mas un porcentaje de la desviación entre el valor pronosticado para el periodo actual y el valor obtenido. PRODUCCIÓN FLEXIBLE Producción flexible es una metodología de cadena de montaje desarrollada originalmente por Toyota y la industria de la fabricación de automóviles. También se conoce como Sistema de Producción de Toyota o producción just-in-time. Se considera al ingeniero Taiichi Ohno como el responsable de haber desarrollado los principios del sistema de producción flexible después de la Segunda Guerra Mundial. Su filosofía, centrada principalmente en eliminar el despilfarro y dar responsabilidad a los trabajadores, reducía el inventario y mejoraba la productividad. En lugar de guardar recursos en anticipación de las necesidades de fabricación futuras, como hacía Henry Ford con su línea de producción, el equipo directivo de Toyota forjó alianzas con sus proveedores. Así, bajo la batuta del Ingeniero Ohno, los vehículos Toyota se convirtieron en vehículos fabricados sobre pedido. Al potenciar el uso de empleados con múltiples capacidades, la compañía pudo adelgazar su estructura de gestión y utilizar los recursos de manera más flexible. El hecho de que la compañía era capaz de acometer cambios

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con rapidez le permitía responder a las demandas del mercado con más celeridad que sus competidores. Muchas industrias, como la de desarrollo de software, han adoptado los principios de la producción flexible. Las diez reglas de este sistema se pueden resumir de la siguiente forma: 1. Eliminar el despilfarro 2. Minimizar inventarios 3. Maximizar el flujo 4. Enlazar la producción a la demanda 5. Cumplir las exigencias de los clientes 6. Hacerlo bien a la primera 7. Dar responsabilidad a los trabajadores 8. Diseñar pensando en una transformación rápida 9. Forjar alianzas con los proveedores 10. Crear una cultura de mejora continua (Kaizen). Un Sistema de fabricación flexible o FMS es un grupo de estaciones de trabajo interconectadas por medio de un sistema de transporte de materiales automatizado. El sistema de transporte, así como otros sistemas de almacenamiento que pueden utilizarse deben ser automáticos. Todo el conjunto se controla por ordenador. Así, los sistemas de fabricación flexible suponen: •Introducir una nueva tecnología de fabricación (sistemas de transporte, máquinas automáticas, sistemas de amarre estandarizados y automáticos, …). •Un cambio de filosofía de producción que busca la posibilidad de fabricar de forma automática series más cortas que con máquinas transfer o instalaciones de producción dedicadas a la fabricación de una pieza determinada. Campo de aplicación: Los sistemas de fabricación flexible tratan de cubrir el hueco entre la producción de series unitarias o de pocas piezas diferentes y la producción masiva de piezas iguales.

VENTAJAS: • Optimizan la fabricación por lotes. • Se optimiza el empleo de sistemas de amarre de piezas, herramientas, tiempos de puesta a punto,... • Se reduce el material en curso → Solo se fabrica lo necesario. • Mejora la gestión de la producción. DESVENTAJAS: • Alto coste inicial en equipos, sistemas de transporte, software,… • Restructuración completa de la producción por familias de piezas. FAMILIA DE PIEZAS: • La clasificación y codificación de las piezas implica la identificación de las similitudes y diferencias entre piezas y su identificación mediante una codificación común: * Sistemas basados en atributos de diseño * Sistemas basados en atributos de fabricación * Sistemas basados en atributos de diseño y fabricación PIEZA COMPUESTA • Se trata de una pieza hipotética (no tiene por qué existir en la realidad) que contiene todas las características de todas las piezas incluidas dentro de una familia. • La FMS se debe diseñar para que sea capaz de fabricar la pieza compuesta de forma óptima. De esta forma, se garantiza que la FMS es capaz de fabricar todas las piezas de esa familia. Los FMS implican un cambio de filosofía de producción → Es necesario realizar una serie de tareas de preparación previas a la implantación de la FMS. JUST IN TIME

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. CODIFICACIÓN: Es necesario clasificar y codificar cada una de las piezas de la familia para que se puede utilizar el programa adecuado en la máquina adecuada. Ello obliga a organizar todas las piezas en familias, codificar cada pieza de la familia para asignar una serie de ordenes de fabricación (programas de CNC, máquinas específicas, etc.). Los sistemas flexibles de manufactura operan en condiciones de alta flexibilidad, donde pueden producir dos o más productos con características similares en la misma planta de producción y puede cambiar de modelo con menor tiempo de preparación. Sus características son las siguientes: Posee grupos de trabajos formados por un grupo determinada de integrantes responsables de un proceso completo en la producción de un bien o para la prestación de un servicio. Los trabajadores son multifuncionales, capacitados para realizar distintas actividades dentro de su centro de trabajo. Existe un máximo de aprovechamiento de los recursos humanos y materiales involucrados en el proceso. Competitividad incrementada por resultados rentables, productos o servicios. Alta flexibilidad ante los cambios en procesos. Total aprovechamiento de las áreas de trabajo. Reducción de inventarios de producción. El concepto de sistemas flexibles de manufactura a menudo se refiere a un sistema de grandes aplicaciones tecnológicas, el cual se puede desarrollar por la integración de dos o más celdas de manufactura bajo el concepto de computadora integrada a la manufactura o CIM por sus siglas en ingles. Los sistemas flexibles de manufactura incorporan a menudo metodologías como Just in Time, KanBan, TQM, Poka Yoke, Kaizen, entre otras. Los sistemas flexibles de manufactura toman los conceptos de la tecnología de grupos, ningún sistema de manufactura puede ser completamente flexible, existen límites en el rango de partes a fabricar, acorde a esto, están diseñados para producir partes o productos limitados a un rango de procesos, de formas y de materiales. La alta automatización del sistema es una característica importante que los diferencia de otros sistemas de manufactura, como lo pueden ser la manufactura celular y las líneas de ensamble. El término de flexibilidad de un sistema de manufactura se relaciona con los siguientes puntos: La habilidad para poder identificar y manejar diferentes partes o productos en el sistema Capacidad de cambiar rápidamente de operaciones

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Capacidad de cambiar rápidamente el set up de productos Para saber si un sistema es flexible debería de satisfacer ciertos criterios. Las siguientes cuatro preguntas son una prueba para definir si el sistema es flexible: ¿El sistema puede procesar diferentes partes en no modo de lote? ¿El sistema puede aceptar cambios rápidos en la programación de la producción? ¿El sistema pude recuperarse exitosamente de una mal función en los equipos? ¿Partes nuevas pueden añadirse al sistema con relativa facilidad? Si la respuesta es sí a las 4 preguntas, entonces el sistema puede considerarse flexible. Clasificación de los sistemas flexibles de manufactura Cada FMS es diseñado específicamente para una aplicación, una familia y un proceso en específico. Debido a ello, las FMS son sistemas de ingeniería personalizados y únicos. La clasificación de los tipos de sistemas flexibles de manufactura puede ser los siguientes: De acuerdo con el número de máquinas: Criterios de flexibilidad (prueba de flexibilidad) aplicados a los tres tipos de sistemas de manufactura y celdas de manufactura:

De acuerdo con el nivel de flexibilidad: Criterios de flexibilidad (prueba de flexibilidad) aplicados al tipo de sistema flexible de manufactura:

Componentes de un sistema flexible de manufactura Los componentes básicos de un sistema flexible de manufactura son los siguientes:  Estaciones de trabajo  Sistema de almacenaje y manejo de materiales.  Sistemas de control por computadora.  Recurso humano para administrar y operar el sistema. Tecnológicamente un sistema flexible de manufactura está constituido por celdas de manufactura altamente automatizadas con los siguientes componentes:  Uno o varios centros de mecanizado CNC. Son los responsables de transformar la materia prima. Por lo general por lo general se utilizan fresadoras y tornos los cuales desbastan el material, sin embargo, puede implementarse otro tipo de tecnologías, como máquinas de corte por agua, máquinas de inyección de plástico, estampadoras, etc. El requisito será que cuente con comunicaciones para poder integrarse con otras tecnologías.  Integran el diseño asistido por computadora o CAD. El dibujo asistido por computadora es el punto de partida para la automatización del diseño del producto, así como para la implementación del CAM, CAQ, CAPP, prototipos rápidos, etcétera.  Integran la manufactura asistida por computadora o CAM. Esta herramienta proporciona la capacidad de programar máquinas herramientas a partir de un dibujo, lo que permite maquinar piezas complejas en poco tiempo.  Integración de uno o más brazos robóticos. Los robots tienen varias funciones dentro de un sistema flexible de manufactura. Pueden funcionar como sistema de manejo de materiales para cargar y descargar piezas a estaciones de trabajo, pero también desempeñan operaciones como corte de materiales, procesos de soldadura, sistema de aplicación de pegamentos, entre otros. Los robots también funcionan como estaciones de ensamble gracias a la capacidad de manejar gripers y desarmadores  Dispositivos de señales de salida. Se refiere al control de actuadores hidráulicos, eléctricos y neumáticos, los cuales pueden funcionar como métodos de orientación y sujeción de las partes.  Dispositivos de señales de entrada. Se refiere a los sensores y son uno de los componentes principales de un sistema flexible de manufactura, ya

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que gracias a los sensores las CFM son capaces de monitorear la ubicación y el estado de una pieza en una posición determinada. Existen diversos tipos de sensores, como lo son los sensores de contacto, inductivos, magnéticos, de temperatura, ópticos, etcétera.  Programadores lógicos programables (PLC). Los PLC son responsables de mantener la comunicación y tomar decisiones entre los sensores, actuadores, estaciones de trabajo y cualquier otra tecnología que esté integrada al sistema; los PLC contienen la “lógica del proceso”.  Redes de comunicación. Los canales de comunicación entre los PLC y los dispositivos y las tecnologías puede llevarse a cabo a través de las redes de comunicación Dependiendo del nivel del dispositivo pueden tenerse diferentes redes de comunicación, como puede ser Intranet, Device Net, Control Net entre otras.  Sistemas automáticos de manejo de materiales. En cualquier sistema de manufactura es necesario trasladar partes entre estaciones de trabajo, las FMS no son la excepción, pero se diferencian de otros sistemas por su nivel de automatización. Por lo general son bandas transportadoras, líneas de transferencia o sistemas guiados automáticamente (AGV´s) los responsables de transportar materias primas, productos en proceso y productos terminados.  Sistemas de automáticos de almacenaje de materiales (ASRS). Los sistemas ASRS son los encargados de resguardar la materia prima, productos en procesos o productos terminados. Cuentan con casillas diseñadas para resguardar las partes y poseen comunicación con los sistemas de manejo de materiales.  Sistemas para la planeación y control de la producción (PP&C) . También conocidos como software de computadora central, su función es la de programar la producción de la celda, en los sistemas PP&C se administra la secuencia de cada una de las partes en el sistema, así como el programa que se ejecutará en las estaciones de trabajo. Otra función es la de monitorizar en tiempo real la producción, permitiendo tener conocimiento de inmediato de las partes procesadas, el scrap o fallas en el sistema.  Sistemas automáticos de calidad. Aunque el proceso en una FMS es automático, no está exento de tener variabilidad, por lo que es necesario contar con estaciones que monitoricen la calidad de los productos. Una de las tecnologías más utilizadas son los sistemas de visión, los cuales pueden tener la capacidad de inspeccionar características cuantitativas o cualitativas de un producto. También es común contar estaciones diseñadas y dedicadas específicamente para inspeccionar una característica en especial.  Recursos humanos altamente especializados. A pesar del alto nivel de automatización de una SFM, es necesario continuar con la intervención del recurso humano. Sus actividades están orientadas a la programación de la celda, a la supervisión del sistema cuando está ejecutándose una corrida y también en la intervención en caso de alguna falla. El recurso humano en una FMS es personal altamente capacitado debido a la naturaleza de la tecnología.

Aplicaciones de un sistema flexible de manufactura Los sistemas flexibles de manufactura (FMS) son aptos para una gran variedad de operaciones, sin embargo, son ampliamente utilizados en procesos de remoción de materiales, en específico en centros de maquinados. Otras aplicaciones incluyen procesos de prensado de metales, conformado y ensambles. Históricamente los procesos más demandados por la FMS son de fresado y taladrado usando tecnología CNC. Recientemente operaciones en torno han sido implementados en los FMS. Una de las razones de utilizar fresadoras, es que es un proceso más complejo y costoso que el torneado, por lo que su automatización trae más ventajas. Sin embargo, debido a la gran cantidad de piezas que requieren los procesos de torneado, es que se han ganado un lugar en las FMS. Los procesos de formado y prensado de metales, se han enfocado al desarrollo de nuevos sistemas flexibles de manufactura, Los procesos de ensamble pueden ser acoplados en sistemas flexibles de manufactura mediante la utilización de robots industriales quienes desempeñan las tareas de unión. La implementación de un sistema flexible de manufactura representa una alta inversión económica para cualquier empresa, por lo que es necesario considerar los siguientes puntos Etapa de planeación del sistema  Analizar las familias de partes que se fabricarán.  Analizar los procesos que se requieren para la fabricación de las piezas.  Analizar las características físicas de las partes a fabricar, como por ejemplo el peso y las dimensiones, ya que de eso dependerán los sistemas de manejo de materiales y las máquinas que se necesitarán.

 Analizar los volúmenes de producción que se requieren. Etapa del diseño del sistema  Analizar el tipo de estaciones de trabajo necesarias para la fabricación de las partes.  Analizar las rutas de las partes.  Analizar el sistema de manejo de materiales que se necesitara.  Calcular la capacidad del almacén.  Analizar las herramientas necesarias para la fabricación de los componentes.  Analizar y diseñar los pallets . Los sistemas de manufactura flexibles son la evolución de los sistemas tradicionales de manufactura como las líneas de ensamble, las celdas de manufactura, o la manufactura por lotes. La implementación de los sistemas flexibles de manufactura no es sencillo ya que requiere de una planeación muy detallada, una inversión económica considerable por su alto nivel de automatización, a parte, el tiempo en que se implementa es tardado por la complejidad de los sistemas. A pesar de todos estos inconvenientes, los sistemas de manufactura flexible son la expresión más avanzada de la manufactura. Cuando una FMS es instalada y operada los beneficios que recibe una empresa son muy superiores a cualquier otro modelo. Los sistemas flexibles de manufactura son la unificación de dos o más celdas flexibles de manufactura, por eso se dice que dichas celdas son el primer paso hacia los sistemas flexibles de manufactura, además de que los FMS integran tecnologías como el CAD, CAM, CAE, CAQ y PP&C. Referencias  Groover, M. (2018). Automation, production systems, and computer- integrated manufacturing (5 th ed.). EE. UU.: Pearson. ISBN: 9780134605463  Asking R. (1993). Modeling and analysis of manufacturing systems. EE. UU.: Wiley  https://repositorio.unidades.edu.co/bitstreams/handle/1992/9462/u281 827.pdf?sequence=1

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