miércoles, febrero 22, 2012

Definición de Automatización

Definición de Automatización


La automatización es una tecnología relacionada con la aplicación de sistemas mecánicos, electrónicos y basados en computadora para ejecutar y controlar la producción. Esta tecnología incluye:

  • Máquinas herramientas automáticas para procesar piezas
  • Máquinas automáticas de ensamble
  • Robots industriales
  • Sistemas automáticos de manejo y almacenamiento de partes
  • Sistemas automáticos de inspección para control de calidad
  • Procesos y su retroalimentación controlados por computadora
  • Sistemas computacionales para planear, reunir información, y tomar decisiones relacionadas con actividades de manufactura.

Algunas industrias que utilizan este tipo de sistemas son: metal - mecánica, electrónica, automotriz, línea blanca, área, y muchas otras.


Tipos de Automatización


Los sistemas de producción automatizada se pueden clasificar en tres categorías básicas:


  • Automatización fija
  • Automatización programable
  • Automatización flexible.
La automatización fija es un sistema en el cual la secuencia de las operaciones de proceso (o ensamble) está determinada por la configuración del equipo. Esta secuencia de operaciones usualmente es simple. Las características principales de la automatización fija son:


  • Alta inversión inicial en equipo diseñado bajo requisitos específicos.
  • Altas tasas de producción
  • Poca flexibilidad para aceptar cambios en los productos.

La justificación económica de la automatización fija se encuentra en productos con altas razones de demanda y volumen. El alto costo inicial del equipo se puede distribuir entre un gran número de piezas, haciendo así el costo unitario atractivo en comparación con otros métodos de producción. Dos ejemplos de este tipo de automatización incluyen las líneas mecanizadas de ensamble (surgidas alrededor de 1913 - el producto se movía sobre conveyors mecanizados, pero las estaciones de trabajo a lo largo de la línea eran operadas manualmente) y las líneas de transferencia de maquinado.


En la automatización programable el equipo de producción es capaz de cambiar la secuencia de operaciones para adaptarse a diferentes configuraciones del producto. La secuencia de operaciones es controlada por un programa, que es un conjunto de instrucciones codificadas de tal forma que el sistema puede leerlas e interpretarlas. Se preparan e introducen nuevos programas al equipo cuando hay que producir nuevos productos. Algunas de las características de la automatización programable incluyen:

  • Alta inversión en equipo de propósito general
  • Tasas de producción menores que las de la automatización fija
  • Flexibilidad para lidiar con cambios en la configuración del producto
  • Es la más apropiada para producción en lotes (batches).

Los sistemas de producción automatizada que son programables son utilizados en volúmenes de producción bajos - medios. Las piezas o productos son hechos típicamente en lotes. Para producir cada nuevo lote de un producto diferente, el sistema debe ser reprogramado con el conjunto de instrucciones de maquinado que corresponden a ese nuevo producto. La preparación física de la máquina también debe cambiar: las herramientas son colocadas, los aditamentos sujetados a la máquina y los parámetros de maquinado requeridos deben ser introducidos. Estos cambios requieren tiempo. Por tanto, el ciclo normal para un producto dado incluye un periodo durante el cual ocurre la preparación y la reprogramación, seguido por un periodo en el que se produce el lote de piezas. Ejemplos de la automatización programable incluyen las máquinas controladas numéricamente (su primer prototipo fue mostrado en 1952) y los robots industriales (las primeras aplicaciones fueron alrededor de 1961).


La automatización flexible es una extensión de la automatización programable. Su concepto se ha desarrollado en los últimos 15 o 20 años, y sus principios siguen evolucionando. Un sistema automatizado flexible es aquel que puede producir una variedad de productos (o partes) con virtualmente ninguna pérdida de tiempo para cambios entre un producto y el siguiente. No hay tiempo de producción perdido mientras se reprograma el sistema y se cambia la preparación física (herramientas, aditamentos, parámetros de las máquinas). En consecuencia, el sistema puede producir varias combinaciones y programaciones de productos, en lugar de requerir que se hagan en lotes separados. Las características de la automatización flexible se pueden resumir en:

  • Alta inversión en un sistema diseñado bajo requerimientos específicos
  • Producción continua de mezclas variables de productos
  • Tasas de producción medias
  • Flexibilidad para adaptarse a variaciones en el diseño del producto.

Las diferencias que distinguen a la automatización flexible de la programable son: (1) la capacidad para cambiar los programas de las piezas sin perder tiempo de producción, y (2) la facilidad de modificar la preparación física, de nuevo, sin afectar el tiempo de producción. Estas condiciones le permiten al sistema flexible continuar con la producción sin tener tiempo muerto entre lotes, que es la característica de la automatización programable. El cambio de programas de partes generalmente se realiza fuera de línea, en un sistema computacional y se transmite electrónicamente al sistema automatizado de producción. Así, el tiempo requerido para hacer la programación del próximo trabajo no interrumpe la producción del trabajo actual. La modificación de la preparación física entre las partes se lleva a cabo haciendo los cambios fuera de la línea y entonces se coloca en su lugar al tiempo que la siguiente parte llega al punto de su procesamiento. El uso de pallets que sujetan las partes y las transfieren a su posición en el lugar de trabajo es una forma de lograr lo anterior. Para que esta manera de hacer las cosas tenga éxito, la variedad de partes que pueden ser hechas en un sistema automatizado flexible es usualmente más limitada que en un sistema controlado por automatización programable.


En la Figura 1.1 se puede observar los tres tipos de automatización para diferentes volúmenes de producción y variedades de productos.



Figura 1.1. Tipos de Automatización




Manufactura Integrada por Computadora


La computadora ha tenido y continua teniendo un dramático impacto en el desarrollo de tecnologías de producción automatizadas. Casi todos los sistemas de producción modernos son implementados utilizando sistemas computacionales. El término Manufactura Integrada por Computadora (CIM. Computer Integrated Manufacturing) ha sido establecido para definir el uso de las computadoras para diseñar los productos, planear la producción, controlar las operaciones y realizar las funciones del negocio de una compañía de manufactura.


Para definir la relación entre la automatización y CIM se desarrollará un modelo conceptual de manufactura. En una compañía manufacturera, se puede distinguir las actividades físicas relacionadas con la producción que ocurren en la fábrica, de las actividades de procesamiento de información, tales como diseño del producto y planeación de la producción, que usualmente se desarrollan en un ambiente de oficina. Las actividades físicas incluyen todos los procesamientos, ensambles, manejo de materiales e inspecciones que son realizados en el producto. Estas operaciones están en contacto directo con el producto durante la manufactura; lo tocan, literalmente. La relación entre las actividades físicas de manufactura y las actividades de procesamiento de información de este modelo se muestran en la Figura 1.2. La materia prima entra por un extremo de la fábrica y los productos terminados salen por el otro. Las actividades físicas (procesamiento, manejo de materiales, etc.) toman lugar dentro de la fábrica.



Figura 1.2 Modelo de Manufactura


Las funciones de procesamiento de información forman un anillo que rodea a la fábrica, proveyendo los datos y conocimientos necesarios para producir el producto exitosamente. Estas actividades de procesamiento de información incluyen (1) ciertas actividades del negocio (por ejemplo: mercadotecnia y ventas, elaboración de ordenes, facturación a clientes), (2) diseño del producto, (3) planeación de manufactura, y (4) control de manufactura. Estas cuatro funciones forman un ciclo de eventos que deben acompañar a las actividades físicas de producción, pero que no tocan directamente al producto.


Ahora consideremos la diferencia entre la automatización y la manufactura integrada por computadora (CIM). La automatización está relacionada con las actividades físicas de manufactura. Los sistemas de producción automatizada están diseñados para realizar las actividades de procesamiento, ensamble, manejo de materiales e inspección, con poca o ninguna participación humana. En contraste, la manufactura integrada por computadora está más relacionada con las funciones de procesamiento de información que se requieren para dar soporte a las operaciones de producción. CIM involucra el uso de sistemas computacionales para desempeñar los cuatro tipos de funciones de procesamiento de información. Tal como la automatización trata con las actividades físicas, CIM está relacionada con la automatización de las actividades de procesamiento de información.

Deseas mayor informacion? comunicate con nosotros...

No hay comentarios:

Publicar un comentario en la entrada