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					 AUTOMATIZACIÓN EN EL
PROCESO DE MANUFACTURA


            Mg. José Antonio Velásquez C.
               email: avelasquez@urp.edu.pe
Fabricación Antigua

                           Antiguamente para aumentar la
                           produccion, era necesario idear
                           la manera mas efectiva de evitar
                           los “tiempos muertos” en la
                           produccion. Esto dio lugar al
                           proceso      de    “Produccion
                           Continua” con cadenas de
                           montaje para la fabricacion de
                           piezas en serie.




           Mg. José Antonio Velásquez C.
Fabricación Antigua




           Mg. José Antonio Velásquez C.
Fabricación Moderna

La automatización libera al ser
humano no solo del trabajo físico,
sino también, y cada vez en
mayor medida, de la actividad
intelectual; por lo que las
personas se ven obligadas a
adoptar nuevas conductas y
formas de pensar frente a los
autómatas.




                     Mg. José Antonio Velásquez C.
Fabricación Moderna
La producción automatizada
desplaza el trabajo humano
hacia tareas de supervisión y
decisión. La racionalización de
la empresa libera sobre todo a
los     operarios         menos
calificados, mientras que la
organización      del    trabajo
tecnifica cada vez mas la
planificación, normalización y
gestión del proceso del trabajo.


                     Mg. José Antonio Velásquez C.
Fabricación Moderna




          Mg. José Antonio Velásquez C.
Fabricación Moderna




          Mg. José Antonio Velásquez C.
Fabrica Tradicional y Moderna

 Fabrica Tradicional                      Fabrica Moderna
 •   Limitada variedad de                 •      Gran variedad de
     productos                                   productos
 •   Diseños de larga vida                •      Rápido cambio del diseño
     de productos                                de los productos
 •   Plantas grandes y                    •      Plantas medianas y
     centralizadas                               descentralizadas
 •   Inventario de Reserva                •      Cero Inventario



                     Mg. José Antonio Velásquez C.
Automatización

 Definición:

 La Automatización es la ejecución
 automática y coordinada de las tareas
 necesarias para operar el proceso en
 forma óptima, ajustando su desempeño
 a los lineamientos establecidos por los
 organismos de dirección.


    La automatización se aplica desde el
  trabajo manual hasta los sistemas CIM.




                     Mg. José Antonio Velásquez C.
Tecnologías básicas para Automatizar


• Neumática: movimientos lineales y
  rápidos.

• Hidráulica: movimientos de alta potencia.

• Mecánica: mecanismos y accionamientos.

• Electricidad: motores y herramientas.

• Electrónica: control y comunicaciones.



                    Mg. José Antonio Velásquez C.
Componentes de la Automatización


                          Actuadores



Controladores                                          Sensores
                       Proceso

         Software                                   Redes



                    Mg. José Antonio Velásquez C.
Actuadores


                               • Movimientos lineales, rotativos
                               ó combinados.

                               • Fuerzas y altas velocidades de
                               operación.

                               • Sistemas de manipulación
                               (pinzas y vacío)

                               • Servo sistemas:
                               (ejes neumáticos, ejes eléctricos)




             Mg. José Antonio Velásquez C.
Sensores


                                Dispositivos que detectan
                                magnitudes físicas y las
                                transforman en señales
                                eléctricas.



                               Clasificación:

                               Digitales
                               Analógicas




           Mg. José Antonio Velásquez C.
Controladores


                             Equipos electrónicos para el control
                             y funcionamiento de los procesos.


  • Señales de entrada: Sensores.
  • Señales de salida: Actuadores.
  • Temporizados.
  • Contadores.
  • Almacenamiento de datos.
  • Transmisión de información.



                      Mg. José Antonio Velásquez C.
Controladores Lógicos Programables


   Los PLC's o Autómatas Programables, son dispositivos
   electrónicos creados específicamente para el control de
   procesos secuenciales, con el fin de lograr que una máquina
   o cualquier otro dispositivo funcione de manera automática.




                      Mg. José Antonio Velásquez C.
Estructura de un PLC



                                                Memoria
   El hardware de un
   PLC se compone                       Sistema         Usuario
   principalmente de
   4 bloques :                                                      Comunicación
                                                                     con Usuario

                                                                    Teclado
                       CPU
                                                                    Display
                                                                    PC
                                                                    Monitor
                                                                    Programador
                                                                    Etc.
                                   Comunicación con el Proceso

                                      Entradas            Salidas




                        Mg. José Antonio Velásquez C.
Diseño básico y clasificación




         Compacto
         Gama baja
                                                Compacto
                                                Gama media
                                                Expandible


                      Modular
                     Gama alta



                Mg. José Antonio Velásquez C.
Software



                        Programación de Controladores y
                        visualización de procesos.




           Mg. José Antonio Velásquez C.
Programación de un PLC




            Mg. José Antonio Velásquez C.
Visualización y Supervisión




              Mg. José Antonio Velásquez C.
Visualización y Supervisión




              Mg. José Antonio Velásquez C.
Visualización y Supervisión




              Mg. José Antonio Velásquez C.
Visualización y Supervisión




              Mg. José Antonio Velásquez C.
Redes




AS-i.

Bus de campo.

Ethernet.




                Mg. José Antonio Velásquez C.
La Pirámide de la Automatización



   Nivel de
   Nivel de
   Gestión
   Gestión
   Nivel de
   Nivel de
  Supervisión
  Supervisión

   Nivel de
   Nivel de
   Control
   Control

   Nivel de
   Nivel de
   Campo
    Campo

                Mg. José Antonio Velásquez C.
Elementos típicos usados en la
Automatización


   •   PLC’s
   •   Robots
   •   Redes de Comunicación
   •   Software SCADA
   •   Computadoras

                                                  M




                  Mg. José Antonio Velásquez C.
Elementos típicos usados en la
Automatización




                                              M




              Mg. José Antonio Velásquez C.
Modos de Funcionamiento de la
Planta


 1. Manual: El operario indica a través de pulsadores,
    Manual
    interruptores y/o teclado, que operaciones debe realizar
    la planta.
 2. Automático: Cuando la planta funciona de manera
    Automático
    automática sin la intervención del operario.
 3. Semiautomático: Algunas de las operaciones se realizan
    Semiautomático
    de manera automática y otras de manera manual.




                     Mg. José Antonio Velásquez C.
Esquema funcional de un Sistema de
Manufactura Integrada por Computadora
                                         CIM
             CAD/CAM                                                   PP&C
   Diseño y Manufactura Asistido por                     Planeación y Control de Producción
             Computadora                                 (Actividad Organizacional del CIM)



         CAD                                                    Planeación de recursos
    Diseño Asistido                                                 de manufactura
   por Computadora
                             CAQ                               Planeación de requerimientos
                            Control                                    de materiales
         CAP               de Calidad
 Planeación de procesos     Asistido
      Asistida por                                        Planeación de Lotes y Tiempos
     Computadora              por
                          Computadora
         CAM                                                     Liberación de órdenes
 Manufactura Asistida
   por Computadora
 (Incluye ensamblado)                                           Control de manufactura



                               Mg. José Antonio Velásquez C.                   Fuente : Rembold, 1993
Diseño asistido por computadora (CAD)

   Cálculos de diseño de ingeniería:
      resistencia de materiales
      ergonomía
      cálculos térmicos
   Clasificación de las partes:
      forma
      función
   Eslabón con manufactura (diseño del proceso):
      máquinas
      herramientas




                       Mg. José Antonio Velásquez C.
Diseño asistido por computadora (CAD)




              Mg. José Antonio Velásquez C.
Diseño asistido por computadora (CAD)




              Mg. José Antonio Velásquez C.
Diseño asistido por computadora (CAD)




              Mg. José Antonio Velásquez C.
Diseño Asistido por Computadora




                                           CAD en la Industria
                                              del Calzado




           Mg. José Antonio Velásquez C.
Manufactura asistida por computadora
(CAM)
  La ingeniería CAM (Manufactura Asistida por
  Computadora) hace referencia a aquellos sistemas
  informáticos que ayudan a generar los programas de
  CN (Control Numérico) necesarios para fabricar las
  piezas en máquinas con CNC (Código de Control
  Numérico).

  A partir de la información de la geometría de la pieza,
  del tipo de operación deseada, de la herramienta
  elegida y de las condiciones de corte definidas, el
  sistema calcula las trayectorias de la herramienta
  para conseguir el mecanizado correcto.

                   Mg. José Antonio Velásquez C.
Manufactura asistida por computadora
(CAM)




             Mg. José Antonio Velásquez C.
Manufactura asistida por computadora
(CAM)



                                 Digitalización de Hormas
                                  Industria del Calzado




             Mg. José Antonio Velásquez C.
Manufactura asistida por computadora
(CAM)


                                          Simulación CAM
                                        Industria del Calzado




             Mg. José Antonio Velásquez C.
Manufactura asistida por computadora
(CAM)



                                              Solución CAM
                                             Industria Textil




             Mg. José Antonio Velásquez C.
Sistema de Almacén Automático




            Mg. José Antonio Velásquez C.
Producción / C. de Calidad



                                Optimización del Sistema
                                Comparación de las Máquinas y
                                de las Líneas de Producción
                                Comprobación de la Calidad en
                                la Línea de Producción
                                Envío Automático de la
                                Información a la Gerencia




              Mg. José Antonio Velásquez C.
Sistemas SCADA


                                              Adquisición de Datos del
                                              Proceso y Análisis de la
                                              Efectividad en el Tratamiento
                                              de las Carrocerias en la
                                              Mercedes-Benz




   Control de la Producción en la
   Coca-Cola


                       Mg. José Antonio Velásquez C.
Laboratorio CIM
(Computer Integrated Manufacturing)
 En un laboratorio CIM se pueden experimentar en
 forma real las diferentes técnicas empleadas en un
 Sistema de Fabricación Flexible.
 Aquí se conjugan los
 conocimientos
 adquiridos en las áreas
 de     la     Ingeniería
 Industrial, Electrónica,
 Mecánica               e
 Informática.

                     Mg. José Antonio Velásquez C.
Producción Aislada e Independiente

                                    Planta - Procesos                                                       Gerencia
                    AS / RS                                                 INDUSTRIAL ROBOT (6 AXIS)
                    STORAGE OF ALL MATERIAL                                 ASSEMBLY OF PRODUCT




                                                                                                            SCADA STATION




  VISION INSPECTION SYSTEM
     QUALITY CONTROL
                                              Soldering of PCB´s                    C N C MILLING MACHINE
                                              Industrial Robot (6 axis)             CNC PRODUCTION




                                                                                                             LVS STATION




             C N C LATHE
                                                                              HYDRAULIC    PRESS
             CNC PRODUCTION




                                                                             P               F
                                                                                                             PPS-SYSTEM




                                                                   Mg. José Antonio Velásquez C.
Produccion Integrada


                                             S C A D A STATION




                                                                 RED
                                             S C A D A STATION




                                             PPS-SYSTEM




             Mg. José Antonio Velásquez C.
Bases de un CIM


  CAD                                       MRP II


 CAM                                         ERP

  MRP
                                            CAQ




            Mg. José Antonio Velásquez C.
CAD

WINCAD




         Mg. José Antonio Velásquez C.
CAM

WINCAM




         Mg. José Antonio Velásquez C.
MRP

El MRP es definido por la American Production and
Inventory Society (APICS) como:

MRP constituye un conjunto de técnicas que usa
requerimientos de materiales, datos de inventario,
programa maestro de producción, para calcular los
requerimientos de los materiales finales.




                 Mg. José Antonio Velásquez C.
MRP II

MRP II es un Sistema de administración
gerencial que significa beneficios en términos
de mejor eficiencia, menos inventarios,
reducción de costos e incremento en el
servicio al cliente entre otras cosas,
impactando directamente en la rentabilidad de
la empresa.



                Mg. José Antonio Velásquez C.
ERP
Los ERP son software que ayudan a las
compañías a planear sus recursos, no solo los
materiales o de equipos, sino también los
recursos humanos y los financieros.

Los mas conocidos son el SAP, Baan, QAD,
SSA, Oracle, PeopleSoft, JD Edwards, Epicor
Software y Visual Manufacturing


               Mg. José Antonio Velásquez C.
CAQ
      Calidad Asistida por Computadora




             Mg. José Antonio Velásquez C.
CAQ
      Calidad Asistida por Computadora




             Mg. José Antonio Velásquez C.
CARACTERISTICAS DE UN CIM

                  ALMACEN
         ESTACIONES DE TRABAJO
        MAQUINAS HERRAMIENTAS
                    ROBOTS
          CONTROL DE CALIDAD
        BANDA TRANSPORTADORA
            SISTEMA SCADA
          SISTEMA DE GESTION
        SOFTWARE DE SIMULACION
             Mg. José Antonio Velásquez C.
ALMACEN
AS/RS (Almacenamiento Automatico y Recuperacion de Materiales)




                      Mg. José Antonio Velásquez C.
ESTACIONES DE TRABAJO
          PRENSA HIDRAULICA




            Mg. José Antonio Velásquez C.
ESTACIONES DE TRABAJO
                       CNC




            Mg. José Antonio Velásquez C.
ESTACIONES DE TRABAJO
               SOLDADURA




            Mg. José Antonio Velásquez C.
ESTACIONES DE TRABAJO
              ENSAMBLAJE




            Mg. José Antonio Velásquez C.
MAQUINAS HERAMIENTAS CNC




           Mg. José Antonio Velásquez C.
MAQUINAS HERAMIENTAS CNC




           Mg. José Antonio Velásquez C.
Robots
                    RV-E2 / RV-E3J




         Mg. José Antonio Velásquez C.
CONTROL DE CALIDAD




            Mg. José Antonio Velásquez C.
BANDA TRANSPORTADORA




           Mg. José Antonio Velásquez C.
Software
       Administrador de Almacenes




           Mg. José Antonio Velásquez C.
Software
                 Sistema SCADA
       URP




             Mg. José Antonio Velásquez C.
Software
            Sistema de Gestión




           Mg. José Antonio Velásquez C.
Software
            Sistema de Gestión




           Mg. José Antonio Velásquez C.
Software
            Sistema de Gestión




           Mg. José Antonio Velásquez C.
Software
            Sistema de Gestión




           Mg. José Antonio Velásquez C.
Software
           Sistema de Gestión




              Mg. José Antonio Velásquez C.
SOFTWARE DE SIMULACION




           Mg. José Antonio Velásquez C.
SOFTWARE DE SIMULACION




           Mg. José Antonio Velásquez C.
SOFTWARE DE SIMULACION




           Mg. José Antonio Velásquez C.
Software
      Software de Programación de Robots




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