Glosario Manufactura

La palabra "manufactura" deriva de las palabras en latín "manu" y "factus", que significan "hecho a mano". Sin embargo, la mayor parte de la manufactura del siglo XX involucró maquinarias. Hoy en día el término manufactura refiere a cualquier proceso para convertir las materias primas en productos, empleando varios métodos de producción.

1. Fundición: El proceso de manufactura de fundido es un método por el cual un metal derretido se inyecta o se vierte en un molde para formar un objeto de la forma deseada. Cuando el líquido se enfría, se endurece en la forma del molde. Una vez frío, el molde se abre y la parte se expulsa. Cientos de industrias pequeñas y de gran escala usan el fundido.

2. Flujo continuo: El estado ideal caracterizado por la habilidad de reponer una parte que ha sido retirado desde el proceso subsecuente.

3. Formado: El formado es el proceso de manufactura de estirar, doblar y comprimir el metal. Este es uno de los procesos de manufactura más comunes. Emplea prensas para formado de metal tanto hidráulicas como mecánicas. Las prensas hidráulicas no son tan eficaces a niveles energéticos o tan rápidos como las mecánicas, que se operan mediante un volante.

4. Heijunka: Es la práctica de nivelar y cantidad de la producción sobre un periodo fijo de tiempo.

5. Fabricación: La fabricación es el proceso de manufacturar un objeto a partir de materias primas o sin acabado, en vez de tener un producto terminado ensamblado con componentes previamente hechos. La mayoría de los productos del consumidor, los suministros del hogar y objetos variados se manufacturan mediante el proceso de fabricación.

6. Justo a tiempo: Un sistema para producir y entregar los artículos correctos al momento y en cantidades correctas.

7. Extracción de metal: Debido al alcance con que se usan estos materiales para la fabricación, uno de los principales procesos de manufactura se ha convertido en eliminarlos de las aguas residuales antes de que puedan reciclarse en el medio ambiente. Muchas compañías ofrecen procesos especializados para quitar varios tipos de metales de fabricación cancerígenos.

8. Planeación de recursos de manufactura: Planeación de requerimiento de materiales.

9. Manufactura celular: Es una estrategia donde las celdas de manufactura tienen la capacidad y habilidad total requerida para producir un artículo o grupo de artículos similares, contrarios al establecido en centros de trabajo basados en la similitud del equipo o habilidad.

10. Poka Yoke: Técnica japonesa que utiliza el procedimiento para sobrevivir los errores y equivocaciones humanas

11. Producción – Preparación - Proceso: Es un método utilizado para diseñar el ambiente de manufactura esbelta, es un método altamente disciplinado.

12. Tiempo de funcionamiento: Porcentaje de tiempo que una maquina estará disponible para producir trabajo productivo.

13. Tiempo de ciclo: El tiempo recorrido desde el inicio de un proceso u operación hasta su terminación. Si el tiempo de ciclo de cada operación en un proceso completo pueda reducirse a igualar el takt, los productos pueden ser fabricados bajo el flujo de una pieza.

14. Inventario Supermercado: Sistema de inventario controlado para almacenar inventario de producto terminado o del proceso y reponer los artículos para satisfacer al cliente externos e internos

15. Andon: Sistema de control visual y/o auditivo que permite conocer el estado actual del sistema de producción y alerta a los equipos de trabajo sobre el surgimiento de problemas.

16. Cinco S’s: Son cinco términos japoneses que comienzan con "s" y se utilizan para arreglar el área de trabajo para que se pueda tener "control visual" y una operación esbelta.

• Clasificar (Seiri): Significa separar las herramientas, materiales e instrucciones necesarias de los materiales que no se necesitan y que van a ser retirados posteriormente.

• Ordenar (Seiton): Significa arreglar en forma ordenada y limpia las partes y herramientas para facilitar su uso.

• Limpiar (Seiso): Es el realizar una campaña de limpieza.

• Estandarizar (Seiketsu): Significa el aplicar Seiri, Seiton y Seiso en forma frecuente, por medio de procedimientos estandarizados que indiquen claramente cuando, donde, como y quien.

• Disciplina (Shitsuke): Es formar el hábito de siempre hacer las cuatro primeras S's.

17. Proceso: Proceso es el conjunto de actividades relacionadas y ordenadas con las que se consigue un objetivo determinado. En la ingeniería industrial el concepto de proceso adquiere gran importancia, debido la práctica en esta carrera, que requiere: plantear, integrar, organizar, dirigir y controlar. Estas actividades permiten al Ingeniero Industrial lograr sus objetivos en el ejercicio de su profesión.

18. Concepción de producto: cuando se prepara el proyecto de especificaciones.

19. Aceptación: cuando se demuestra que las especificaciones son alcanzadas por medio de cálculos matemáticos, bocetos, modelos experimentales, maquetas o pruebas de laboratorio.

20. Ejecución: cuando se preparan varios modelos a partir del trabajo de la etapa anterior o se construyen plantas piloto como continuación de los experimentos de laboratorio.

21. Adecuación: etapa en la cual el proyecto adquiere una forma que permite integrarlo a la organización y ajustarlo a las especificaciones definitivas.

22. Fusión: Los hornos más utilizados para la fusión de los minerales de metales no ferrosos son los altos hornos (de menor tamaño que los de arrabio) y los hornos de reverbero (aquellos en los que la flama ilumina a la carga). Aunque no todos los metales no ferrosos necesitan ser fundidos primero para ser procesados.

23. Afinado: Para lograr las características de calidad y pureza necesarias en los metales no ferrosos se pueden utilizar diferentes procesos como las tinas electrolíticas con las que el mineral adquiere niveles de calidad muy altos.

24. Termoestables: Son polímeros tridimensionales, los cuales, una vez adquirida la rigidez por moldeo a una temperatura determinada, no pueden volverse a trabajar, como la urea formol, melanina formol, fenol formol, poliésteres, silicona y resinas epóxido.

25. Termoplásticos: Formados por polímeros lineales que se reblandecen por el calor, pueden fundir sin descomponerse y entonces se moldean, como el polietileno, poli estireno, cloruro de polivinilo, acetato de celulosa y nitrocelulosa. El proceso de fusión y moldeo es reversible, el material no se descompone y puede usarse para una nueva fabricación.

26. Velocidad de corte (Vc): Es la distancia que recorre el "filo de corte de la herramienta al pasar en dirección del movimiento principal (Movimiento de Corte) respecto a la superficie que se trabaja: El movimiento que se origina, la velocidad de corte puede ser rotativo o alternativo; en el primer caso, la velocidad de, corte o velocidad lineal relativa entre pieza y herramienta corresponde a la velocidad tangencial en la zona que se está efectuando el desprendimiento de la viruta, es decir, donde entran en contacto herramienta y, pieza y debe irse en el punto desfavorable. En el segundo caso, la velocidad relativa en un instante dado es la misma en cualquier punto de la pieza o la herramienta.

27. Avance S (o f): Se entiende por avance al movimiento de la herramienta respecto a la pieza o de esta última respecto a la herramienta en un periodo de tiempo determinado. El Avance se designa generalmente por la letra "s" y se mide en milímetros por una revolución del eje del cabezal o porta-herramienta, y en algunos casos en milímetros por minuto.

28. Profundidad de corte (o penetración) t (o a): Se denomina profundidad de corte a la profundidad de la capa arrancada de la superficie de la pieza en una pasada de la herramienta; generalmente se designa con la letra" t" Y se mide en milímetros en sentido perpendicular.

29. Refrigerantes: Los refrigerantes son fluidos para corte diseñados para reducir los efectos del calor en las operaciones de maquinado. Tiene efecto limitado sobre la magnitud de energía calorífica generada durante el corte; pero extraen el calor que se genera, de esta manera se reduce la temperatura de la herramienta y de la pieza de trabajo, y ayuda a prolongar la vida de la herramienta de corte. La capacidad de un fluido para corte de reducir la temperatura del maquinado depende de sus propiedades térmicas, como el calor específico y la conductividad térmica. El agua se utiliza como refrigerante.

30. Lubricantes: Los lubricantes son fluidos basados generalmente en aceite, formulados para reducir la fricción en las interfaces herramienta-viruta y herramienta-pieza de trabajo. Los fluidos lubricantes de corte operan por lubricación de presión extrema, una forma de lubricación en el límite que involucra la formación de una capa delgada de sales sólidas sobre la superficie caliente y limpia del metal a través de reacciones químicas con el lubricante. Los compuestos de azufre, cloro y fósforo del lubricante causan la formación de estas capas superficiales, que actúan para separar las dos superficies metálicas (de la viruta y de la herramienta).

31. Desgaste progresivo: Ocurre cuando la herramienta se utiliza adecuadamente; se produce una pérdida de forma de la herramienta y reducción de su eficiencia de corte. A partir de un determinado instante se produce un desgaste acelerado y la falla total de la herramienta.

32. Tenacidad: el material de la herramienta debe tener alta tenacidad para evitar las fallas por fractura. La tenacidad es la capacidad de absorber energía sin que falle el material. Se caracteriza generalmente por una combinación de resistencia y ductilidad del material.

33. Dureza en caliente: es la capacidad del material para retener su dureza a altas temperaturas; esta es necesaria debido al ambiente de altas temperaturas en que opera la herramienta.

34. Resistencia al desgaste: la dureza es la propiedad más importante que se necesita para resistir el desgaste abrasivo. Todos los materiales para herramientas de corte deben ser duros. Sin embargo, la resistencia al desgaste en el corte de metales no solamente depende de la dureza de la herramienta, sino también de otros mecanismos de desgaste. El acabado superficial de la herramienta (superficie más lisa significa coeficiente de fricción más bajo), la composición química de la herramienta y de los materiales de trabajo, y el uso de fluido para corte son otras características que afectan la resistencia al desgaste.

35. Procesos de conformado de metales mecánico (métodos de deformación plástica): Un material, usualmente metal, es deformado plásticamente, esto se puede realizar en caliente (no hay endurecimiento) o en frío. Por ejemplo: laminación, troquelado, forja, embutido, extrusión, etc.

36. Procesos con arranque de viruta: En este caso, más que un cambio de forma se trata de una generación de la geometría requerida mediante la eliminación de material de un bloque de partida, empleando una herramienta cortante, la cual, a través de la interferencia generada con la pieza, producirá el arranque de material. Estos procesos pueden ser denominados con base en el equipo utilizado o también por las herramientas de corte. Entre otros se pueden mencionar al torneado, fresado, esmerilado, rectificado, etc.

37. Procesos para el conformado de polímeros: Las características especiales de plásticos y hules han llevado al desarrollo de métodos de fabricación particular, tales como el termo formado, inyección, soplado, moldeo por transferencia, extrusión, calandrado, etc., los cuales aun cuando pueden tener denominaciones similares a las utilizadas para los metales, se realizan de maneras muy diferentes.

38. Procesamiento a partir de polvos: Estos métodos se han desarrollado rápidamente e incluyen la formación de elementos útiles a partir de partículas de materiales cerámicos poliméricos y metales. Consisten en la aglomeración de polvos por compactado y compresión. En esta categoría se puede incluir el procesamiento de los materiales compuestos.

39. Procesos para acabado de superficies: Entre otros se pueden considerar a los recubrimientos electrolíticos, las pinturas, los metalizados por inmersión, los recubrimientos por difusión y los de conversión.

40. Procesos de Unión: Incluyen los métodos de unión y los de ensamble, soldadura, adhesivos, remaches y juntas atornilladas, entre otros.

41. Procesos para la modificación de propiedades de los materiales: Comprenden los tratamientos térmicos, termoquímicos, como son el temple, recocido, nitrurado, carburizado, entre otros.

42. Laminado: Este es un proceso en el cual se reduce el espesor del material pasándolo entre un par de rodillos rotatorios. Los rodillos son generalmente cilíndricos y producen productos planos tales como láminas o cintas. También pueden estar ranurados o grabados sobre una superficie a fin de cambiar el perfil, así como estampar patrones en relieve.

43. Sinterizado: Es el proceso por medio del cual con el aumento de la temperatura, las partículas de los cuerpos sólidos se unen por fuerzas atómicas. Con la aplicación de calor, las partículas se prensan hasta su más mínimo contacto y la efectividad de las reacciones a la tensión superficial se incrementan. Durante el proceso la plasticidad de los granos se incrementa y se produce un mejor entrelazamiento mecánico por la formación de un lecho fluido. Cualquier gas presente que interfiera con la unión es expulsado. Las temperaturas para el sinterizado son menores a la temperatura de fusión del polvo principal en la mezcla utilizada.

44. Extrusión para Soplado: El uso de la extrusión para producir el elemento tubular a partir del que se forma el cuerpo hueco permite un mejor aprovechamiento de las posibilidades de los materiales multicapa, con lo que se consiguen envases en que la pared está compuesta por capas de distintos materiales que otorgan las características diferenciadas de barrera, resistencia a la radiación UV, características mecánicas o coloración.

45. El dado: El dado en el proceso de extrusión es análogo al molde en el proceso de moldeo por inyección, a través del dado fluye el polímero fuera del cañón de extrusión y gracias a éste toma el perfil deseado. El dado se considera como un consumidor de presión, ya que al terminar el husillo la presión es máxima, mientras que a la salida del dado la presión es igual a la presión atmosférica.

46. Fusión y arrastre: Si el material se adhiere al husillo y resbala sobre la pared del cañón, entonces el arrastre es cero, y el material gira con el husillo. Si en cambio, el material no resbala con la pared del cañón y resbala con el husillo, entonces el arrastre es máximo y el transporte de material ocurre.

47. Fusión del polímero: El polímero funde por acción mecánica en combinación con la elevación de su temperatura por medio de calentamiento del cañón. La acción mecánica incluye los esfuerzos de corte y el arrastre, que empuja el polímero hacia la boquilla e implica un incremento en la presión.

48. Extrusores de un husillo: Los extrusores más comunes utilizan un sólo husillo en el cañón. Este husillo tiene comúnmente una cuerda, pero puede tener también 2 y este forma canales en los huecos entre los hilos y el centro del husillo, manteniendo el mismo diámetro desde la parte externa del hilo en toda la longitud del husillo en el cañón.

49. Soldadura a tope: Consiste en la unión de dos piezas con la misma sección, éstas se presionan cuando está pasando por ellas la corriente eléctrica, con lo que se genera calor en la superficie de contacto. Con la temperatura generada y la presión entre las dos piezas se logra la unión.

50. Soldadura por costura: Consiste en el enlace continuo de dos piezas de lámina traslapadas. La unión se produce por el calentamiento obtenido por la resistencia al paso de la corriente y la presión constante que se ejerce por dos electrodos circulares. Este proceso de soldadura es continuo.

Bibliografía:

• Fundamentos de Manufactura Moderna. Materiales, Procesos y Sistemas. Mikell P. Groover. Prentice Hall. 1997.

• Manual de ingeniería de la producción industrial / compilador Harold B. Maynard, Barcelona, Editorial Reverté, 1975. Volumen 2, Página 7-123.

• Procesos para ingeniería de manufactura. Alting, Leo. Editorial Alfaomega. 1990. 369pp.

...