CONCEPTOS BASICOS EN SISTEMAS DE MANUFACTURA

1.1 CONCEPTOS BASICOS EN SISTEMAS DE MANUFACTURA.

Ingeniería de Manufactura.

Es la ciencia que estudia los procesos de conformado y fabricación de componentes mecánicos con la adecuada precisión dimensional, así como de la maquinaria, herramientas y demás equipos necesarios para llevar a cabo la realización física de tales procesos, su automatización, planificación y verificación.

La Ingeniería de Manufactura es una función que lleva acabo el personal técnico, y ésta relacionada con la planeación de los procesos de manufactura para la producción económica de productos de alta calidad. Su función principal es preparar la transición del producto desde las especificaciones de diseño hasta la manufactura de un producto físico. Su propósito general es optimizar la manufactura dentro de la empresa determinada. el ámbito de la ingeniería de manufactura incluye muchas actividades y responsabilidades que dependen del tipo de operaciones de producción que realiza la organización particular. Entre las actividades usuales están las siguientes:

1) Planeación de los procesos

2) Solución de problemas y mejoramiento continuo.

3) Diseño para capacidad de manufactura.

La planeación de procesos implica determinar los procesos de manufactura más adecuados y el orden en el cual deben realizarse para producir una parte o producto determinado, que se especifican en la ingeniería de diseño. El plan de procesos debe desarrollarse dentro de las limitaciones impuestas por el equipo de procesamiento disponible y la capacidad productiva de la fábrica.

Planeación tradicional de procesos.

Tradicionalmente, la planeación de procesos la lleva acabo ingenieros en manufactura que conocen los procesos particulares que se usan en la fábrica y son capaces de leer dibujos de ingeniería con base en su conocimiento, capacidad y experiencia. Desarrollan los pasos de procesamiento que se requieren en la secuencia más lógica para hacer cada parte. A continuación se mencionan algunos detalles y decisiones requeridas en la planeación de procesos.

• Procesos y secuencias.

• Selección del equipo

• Herramientas, matrices, moldes, soporte y medidores.

• Herramientas de corte y condiciones de corte para las operaciones de

• maquinado.

• Métodos.

• Estándares de trabajo

• Estimación de los costos de producción.

• Estimación de materiales

• Distribución de planta y diseño de instalaciones.

PLANEACION DE PROCESOS PARA PARTES.

Los procesos necesarios para manufactura una parte específica se determinan en gran parte por el material con que se fabrica la parte. El diseñador del producto selecciona el material con base en los requerimientos funcionales. Una vez seleccionado el material, la elección de los procesos posibles se delimita considerablemente. En este análisis de los materiales para ingeniería proporcionamos guías para el procesamiento de cuatro grupos de materiales.

• Metales

• Cerámicos

• Polímeros

• y Materiales compuestos.

Una típica secuencia de procesamiento para fabricar una parte separada consiste en:

1.- materia prima inicial.

2.- procesos básicos

3.- procesos secundarios

4.- procesos para el mejoramiento de las propiedades

5.- operaciones de acabado.

Un proceso básico establece la geometría inicial de la parte. Entre ellos están el colocado de metales, el forjado y el laminado de chapas metálicas. En la mayoría de los casos, la geometría inicial debe refinarse mediante una serie de Procesos secundarios. Estas operaciones transforman la forma básica en la geometría final. hay una correlación entre los procesos secundarios que pueden usarse y el proceso básico que proporciona la forma inicial. La selección de ciertos procesos básicos reduce la necesidad de procesos secundarios gracias a que con el modelo se obtienen características geométricas detallada de dimensiones precisas.

Después de operaciones de formado, por lo general se hacen operaciones para mejorar las propiedades incluyen el tratamiento térmico en componentes metálicos y cristalería. En muchos casos, las partes no requieren estos pasos de mejoramiento de propiedades en su secuencia de procesamiento. Las operaciones de acabado son las últimas de la secuencia; por lo general proporciona un recubrimiento en la superficie de la parte de trabajo(o ensamble) Entre estos procesos están la electrodeposición y la pintura.

DESARROLLO HISTORICO DE LOS SISTEMAS DE MANUFACTURA.

El punto de partida de los procesos de manufactura modernos pueden acreditarse a ELI WHITNEY con su máquina despepitadora de algodón sus principios de fabricación intercambiables o su máquina fresadora sucesos todos ellos por los años de 1880 también en esa época aparecieron otro procesos industriales a consecuencia de la guerra civil en los Estados Unidos que proporciono un nuevo impulso al desarrollo de procesos de manufactura de aquel país.

El origen de la experimentación y análisis en los procesos de manufactura se acreditaron en gran medida a FRED W. TAYLOR quien un siglo después de Whitney publico los resultados de sus trabajos sobre el labrado de los metales aportando una base científica para hacerlo.

El contemporáneo Miron L. Begeman y otros investigadores o laboratoristas lograron nuevos avances en las técnicas de fabricación, estudios que han llegado a aprovecharse en la industria.

El conocimiento de los principios y la aplicación de los servomecanismos levas, electricidad, electrónica y las Computadoras hoy día permiten al hombre la producción de las maquinas.

PROCESOS DE MANUFACTURA CONVENCIONALES.

De acuerdo con esta definición y a la vista de las tendencias y estado actual de la fabricación mecánica y de las posibles actividades que puede desarrollar el futuro ingeniero en el ejercicio de la profesión, los contenidos de la disciplina podrían agruparse en las siguientes áreas temáticas:

• Procesos de conformación sin eliminación de material

 Por fundición

 Por deformación

• Procesos de conformación con eliminación de material

 Por arranque de material en forma de viruta

 Por abrasión

 Por otros procedimientos

• Procesos de conformado de polímeros y derivados

 Plásticos

 Materiales compuestos

• Procesos de conformación por unión de partes

 Por sinterización

 Por soldadura

• Procesos de medición y verificación dimensional

 Tolerancias y ajustes

 Medición dimensional

• Automatización de los procesos de fabricación y verificación

 Control numérico

 Robots industriales

 Sistemas de fabricación flexible

Las propiedades de manufactura y tecnológicas son aquellas que definen el comportamiento de un material frente a diversos métodos de trabajo y a determinadas aplicaciones. Existen varias propiedades que entran en esta categoría, destacándose la templabilidad, la soldabilidad y la dureza entre otras.

OTRA CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS PROCESOS DE MANUFACTURA ES:

De manera general los procesos de manufactura se clasifican en cinco grupos:

Procesos que cambian la forma del material

Ejemplos:

Metalurgia extractiva, Fundición, Formado en frío y caliente, Metalurgia de polvos, Moldeo de plástico

Procesos que provocan desprendimiento de viruta por medio de máquinas

Ejemplos:

Métodos de maquinado convencional, Métodos de maquinado especial

Procesos que cambian las superficies

Ejemplos:

Con desprendimiento de viruta, Por pulido, Por recubrimiento.

Procesos para el ensamblado de materiales

Ejemplos:

Uniones permanentes, Uniones temporales

Procesos para cambiar las propiedades físicas

Ejemplos:

Temple de piezas, Temple superficial

Soldabilidad:

En ingeniería, procedimiento por el cual dos o más piezas de metal se unen por aplicación de calor, presión, o una combinación de ambos, con o sin al aporte de otro metal, llamado metal de aportación, cuya temperatura de fusión es inferior a la de las piezas que han de soldarse. La mayor parte de procesos de soldadura se pueden separar en dos categorías: soldadura por presión, que se realiza sin la aportación de otro material mediante la aplicación de la presión suficiente y normalmente ayudada con calor, y soldadura por fusión, realizada mediante la aplicación de calor a las superficies, que se funden en la zona de contacto, con o sin aportación de otro metal. En cuanto a la utilización de metal de aportación se distingue entre soldadura ordinaria y soldadura autógena. Esta última se realiza sin añadir ningún material. La soldadura ordinaria o de aleación se lleva a cabo añadiendo un metal de aportación que

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