lunes, 20 de febrero de 2017

Los sistemas de fabricación flexibles.

Hola mis queridos lector@s de El Rincón del Sueko. Como es sabido, la palabra automatización utilizada en sentido amplio se refiere al diseño y construcción de máquinas capaces de desempeñar tareas que antes habían sido realizadas por el ser humano. En consecuencia, se refiere sustancialmente a la sustitución del hombre por la máquina.

La justificación de la automatización reside en el aumento de la productividad. Aunque históricamente, el, mayor impacto lo han tenido los procesos de producción de la industria química, no cabe duda que hoy en día se está haciendo grandes esfuerzos para implantar la automatización en los procesos de fabricación o manufactura.

Hacia los sistemas de fabricación flexibles.

Es evidente que el aumento de la productividad es una necesidad ingente a nivel nacional y que las mejoras de productividad en ciertos sectores de la economía pueden conseguirse únicamente mediante un aumento de la automatización.

  • Avances, hardware en máquinas controladas numéricamente .
  • Robots industriales.
  • Microprocesadores.
  • Tecnologías VLSI (Very Large Scale Integration).

Constituyen los bloques de construcción básicos para una fábrica totalmente automatizada con mínima intervención humana en la fabricación de piezas y en las operaciones de ensamblaje

  • Para grandes volúmenes de producción, líneas automatizadas y circuitos de ensamblaje de propósito específico son más económicos.
  • Para volúmenes de producción medio de algunos productos relacionados (fabricación por lotes o batck), los sistemas de fabricación flexible ofrecen el elemento clave para el aumento de la productividad.

El sistema de fabricación flexible es probablemente el arte de realizar el mejor compromiso entre productividad y flexibilidad en una unidad de producción.

El "término fabricación flexible" se suele utilizar para designar una gran variedad de conceptos y aplicaciones. Así dentro de dicha técnica encontramos, además de flexibilidad, técnicas tan diversas como estandarización, automatización, gestión de materiales, gestión de recursos, manutención, nuevas técnicas de mecanizado, etc.

Las grandes líneas automáticas de mecanización y montaje de las empresas de automoción han configurado, para mucha gente, la idea de que la fabricación flexible es una automatización integral de la factoría con grandes inversiones, y que por tanto está sólo al alcance de las potentes firmas internacionales con grandes series de fabricación. Es una idea totalmente opuesta a la realidad. La fabricación flexible es la tecnología de fabricación más adecuada para la pequeña y mediana empresa que trabaja por lotes y tiene una gran variedad de producción, y su concepto es aplicable a cualquier tipo de proceso productivo, sea mecánico, eléctrico o electrónico, textil, químico, etc.
Podríamos decir que la fabricación flexible, es un proceso bajo control automático capaz de producir una variedad de productos dentro de una gama determinada. Es una tecnología que ayuda a optimizar la fabricación con mejores tiempos de respuesta, menor coste unitario y calidad más alta, mediante unos mejores sistemas de control y gestión.
Así en una planta donde se halla instalado un sistema de fabricación flexible reúne las siguientes características :

  • Unos equipos de producción automáticos con cambio automático de piezas y herramientas que les permite trabajar autónomamente, sin necesidad de operarios a pie de máquina, durante largos períodos de tiempo que al menos cubren un turno de trabajo, generalmente el nocturno.
  • Unos sistemas de manutención y transporte automáticos, tanto para piezas como herramientas, entre máquinas y entre éstas y los almacenes.
  • Una entrada al azar de distintas piezas dentro de una gama más o menos amplia predeterminada, con sistemas de identificación de las mismas y, en correspondencia, una selección de los procesos de fabricación adecuados.
  • Un sistema de monitorización y control informatizado para la coordinación de todo el proceso.
  • Un sistema de gestión de materiales, máquinas, herramientas, dentro de las filosofías actuales de just in time, kan-ban, stock cero, mantenimiento preventivo, etc.

Por tanto, la fabricación flexible engloba una gran variedad de conceptos y recoge todas las funciones propias de un taller; siendo un sistema de fabricación pensado especialmente para mejorar la productividad de un taller conservando su universalidad.

La flexibilidad permite que todo, disponiendo de una producción automatizada, pueda reaccionar fácilmente a cambios de especificación del producto sea en forma, en material, en condiciones de mecanizado, o a cambios de programas de fabricación.

La gran diversidad de máquinas y piezas junto a características de producción distinta, desde la gran serie estable a la fabricación unitaria bajo pedido, determinan una gran variedad de sistemas para mejorar la productividad global de un taller. Hecho que se ha conseguido al dotar a las máquinas de inteligencia, entendiendo por tal la capacidad de adaptarse a un entorno variable de funcionamiento.



En los sistemas automáticos para grandes series de fabricación dotados de lineas transfer, de gran productividad, la incorporación de las nuevas tecnologías busca disponer de más flexibilidad, es decir, mecanizar en la misma línea las variantes más significativas de una misma pieza y, sobre todo, la posibilidad de absorber cambios de diseño sin un elevado coste de reacondicionamiento de la línea.

Así, las líneas específicas flexibles derivadas de las líneas transfer convencionales tienen una flexibilidad muy limitada. Aceptan variantes en general de un sólo tipo de pieza, por ejemplo carters de motor pero no culatas u otro tipo de pieza prismática.

En los sistemas de máquinas universales convencionales se dispone ya de una gran flexibilidad. El objetivo de la incorporación de las nuevas tecnologías es el de aumentar la productividad, automatizando todas las funciones del mecanizado sin perder por ello su flexibilidad inicial.

Así, instalando en los CNC -máquinas de control numérico por ordenador- más funciones de mecanizado, cambio automático de herramientas y piezas, almacenes tampón a pie de máquina para garantizar un funcionamiento desasistido, es decir sin operarios, durante varias horas, y dotándolos de medios de medición y autocorrección, se obtienen las células de fabricación flexible, capaces de mecanizar totalmente una gran variedad de piezas.

La fabricación de lotes medios de productos de características distintas carecía hasta hace poco de sistemas de fabricación adecuados. Las máquinas transfer o especiales suponen una inversión demasiado elevada con una amortización que se alarga excesivamente en unas condiciones de entorno que cambian con rapidez. El nivel de incertidumbre en el producto no aconseja la inversión en elementos de fabricación especiales para el mismo. Las máquinas convencionales, por su escasa productividad, proporcionan en general costes unitarios demasiado elevados.

El taller flexible tiene por objeto dotar a estas empresas de medios de producción automáticos que permitan una productividad elevada, como si se tratara de una gran serie, pero que a la vez sea fácilmente adaptable a los cambios en las características del producto y en los programas de fabricación.

Para finalizar, una videoconferencia impartida en la Universidad de Vigo: "Curso de Instalación de Sistemas de Automatización y Datos - ISAD 2007/08".


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