Sistema de manufactura

INTRODUCCIÓN

Un sistema de producción es aquel sistema que proporciona una estructura que agiliza la descripción, la ejecución, y el planteamiento de un proceso industrial. Estos sistemas son los responsables de la producción de bienes y servicios en las organizaciones. Los administradores de operaciones toman decisiones que se relacionan con la función de operaciones y los sistemas de transformación que se emplean. De la misma manera los sistemas de producción tienen la capacidad de involucrar las actividades y tareas diarias de adquisición y consumo de recursos. Diseño. Es aquella actividad que combina creatividad y técnica y que tiene por misión la creación de objetos que dispongan de utilidad y esteticidad.

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IMPACTO DE LAS OPERACIONES DE MANUFACTURA EN EL DISEÑO DEL SISTEMA

El diseño del producto es guiado por la necesidad de crear nuevos y mejores productos, evitando conflictos entre las restricciones, como alta calidad, bajo costo y corto tiempo de entrega (Bramall, 2003). Los diseñadores deben simultáneamente considerar la naturaleza de la parte, las propiedades del material, y las características particulares de los procesos de manufactura. A partir de esta perspectiva, el diseñador puede realizar mejoras a la definición de la pieza que reduzca el costo e incremente la calidad (Stauffer, 2003).

Sin embargo, los diseñadores tienen conocimientos limitados sobre el proceso de manufactura y las implicaciones de las decisiones tomadas durante el proceso de diseño, especialmente cuando las tolerancias especificadas en las partes causan problemas (Gebresenbet, 2002).  

Cualquier ajuste requerido después de la etapa del diseño tendrá como resultado una penalización en tiempo o un costo extra. Las deficiencias en el diseño del producto repercuten en las subsecuentes etapas de la manufactura (Chen, 2001).  

Un importante paso para enfrentar este reto es realizar un análisis de manufactura en las etapas iniciales del proceso de diseño. Realizando este análisis se puede conocer los costos de manufactura del producto, e idealmente el diseñador debería involucrarse en cómo el producto puede ser modificado para incrementar la manufacturabilidad (Zhou, 2003).   Peter Drucker (Dieter, 2000) llama a la situación actual de la manufactura como la tercera revolución industrial. La primera revolución se dio con el uso de la potencia generada por motores de vapor, la segunda revolución industrial empieza cuando las máquinas eran movidas con motores eléctricos y la tercera se da cuando se gana flexibilidad y se realiza la manufactura de forma económica. La tercera revolución industrial es en la cual el procesamiento de la información se convierte en parte de la máquina o herramienta, la producción pasa de manual a operaciones basadas en conocimiento.  

Por lo que para obtener un diseño apropiado que satisfaga el desempeño, los requisitos tanto del cliente como del fabricante, se debe contar con bases de datos distribuidas (Zhang, 2001) que integren la información de diseño y de fabricación, así como, una metodología que permita analizar las diferentes etapas del ciclo del producto.  

ASPECTOS DE MANUFACTURA

Existen cientos de procesos de manufactura y miles de materiales, que se pueden relacionar para obtener diversos productos. Los procesos de manufactura desde el punto de vista de diseño para manufactura pueden ser clasificados como se muestra en la figura 2.1.

El proceso de arranque de material representa la mayoría de los procesos de transformación. Normalmente pensamos en manufactura cuando hablamos de plantas armadoras de automóviles, pero los sistemas de producción en masa realizan menos del 25% del trabajo en partes de metal. El 75% de las partes manufacturadas son producidas en lotes de 50 piezas. Cerca del 40% de los empleados de manufactura están asociados a trabajos en el taller (Dieter, 2000).  

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El proceso de arranque de material tiene una inherente flexibilidad la cual permite que sea usada para un mayor espectro de aplicaciones y de lotes. La preparación de un plan por arranque de viruta, tiene un mayor número de soluciones que los planes de proceso de conformado. Las operaciones de maquinado representan los procesos más usados en los procesos de manufactura, las parte maquinadas pueden provenir de procesos como forja o recubrimientos, ya que éstas necesitan seguramente un acabado o un maquinado final.  

Para entender el punto de vista de la manufactura y saber cuáles son las áreas donde el DFM puede ser efectivo es necesario conocer la estructura de los departamentos de manufactura.  

La manufactura convencional está dividida en: Proceso de ingeniería, herramientas de ingeniería, estándares, plan de ingeniería y administración y control.  

El Proceso de ingeniería, es el desarrollo de la secuencia de operaciones paso a paso. El producto es dividido en componentes y subensambles y los pasos requeridos para producir cada componente son ordenados en una secuencia lógica. Una parte importante del proceso de ingeniería es especificar las herramientas y los parámetros de corte. Estos últimos son vitales para determinar los costos de producción y la velocidad de producción.  

Las herramientas de ingeniería se asocian con el diseño de herramientas, elementos de sujeción para producir un producto. Las guías sujetan a las partes y sirven de guía para la herramienta durante la manufactura. Las herramientas de sujeción sujetan a la pieza que va a ser unida, ensamblada o maquinada. Los comparadores determinan si las dimensiones de la  parte están dentro de especificaciones.  

Los trabajos estándar están asociados con los tiempos invertidos con cada operación de manufactura, es decir establecer estándares de manufactura de piezas. Otros estándares que se necesitan en manufactura son las herramientas estándar y los materiales.  

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