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RECURSOS Y ACTIVIDADES DE LA MANUFACTURA EN EL TRABAJO INDUSTRIAL

La importancia de la manufactura de los productos
by

efrain lugo

on 7 October 2013

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RECURSOS Y ACTIVIDADES DE LA MANUFACTURA EN EL TRABAJO INDUSTRIAL
Ing. Baldomero Ponce Medina
Ing. Efraín Lugo Cornejo
¿Te has dado cuenta si son de diferentes formas
o si son de una sola pieza?
¿Que tan observador eres?
¿Cuantos productos ves a diario a tu alrededor?
¿Como cres que se construyen?
Por ensamble de partes
Diferentes componentes fabricados
Con numerosos materiales.
Todos los productos se fabrican por diferentes procesos
MANUFACTURA
Procesos de convertir materias primas en productos
También el propio producto fabrica otros productos. (ej.: torno, planta de soldar)
El nivel de manufactura de una nación se relaciona directamente con su
SALUD ECONOMICA
Por lo general, cuanto es mayor la actividad manufacturera de un país, mayor será su
calidad de vida
de la gente.

Por tanto la manufactura tiene la importante función de agregar valor.
fabrica productos
Discretos
Continuos
Alambre, hojas metálicas, tubos y tuberías de plástico, se cortan en piezas individuales y se convierten en productos discretos
Partes individuales:
Clavos, engranes, bolas para baleros, latas para bebidas, monobloques para motores entre otros
PRODUCTO
Manufactura
El diseño representa el 70% u 80% del costo de desarrollo y manufactura
Es fundamental un método innovador de diseño
1.- El proceso de diseño del producto y la ingeniería concurrente
10.- Tendencias generales de la manufactura
9.- Competitividad global y costos de manufactura
8.- Aseguramiento de la calidad y administración de la calidad.
7.- Producción esbelta y manufactura ágil.
6.- Manufactura integrada por computadora.
5.- Diseño y manufactura consciente del medio ambiente.
4.- Selección de procesos de manufactura.
2.- Diseño para manufactura, ensamble, desensamble y servicio.

3.- Selección de materiales.

Se colabora con analistas de mercado y personal de ventas.
El producto puede ser nuevo o de una versión modificada o más reciente de un articulo existente
Pasos tradicionales comprendidos en el diseño y la manufactura de un producto
Desventajas
Las actividades de diseño y manufactura suelen efectuarse de manera consecutiva.
Puede parecer lógica y directa
En teoría, un producto puede pasar de un departamento de una organización a otro, puede producirse y después colocarse directamente en el mercado, pero es común que haya dificultades
Las muchas iteraciones desperdicia recursos y tiempo.
Este sistema se utiliza cuando los productos introducidos gozan de mayor porcentaje del mercado, mayores ganancias.
Y una vida mas larga antes de la obsolescencia.
Ingeniería concurrente
VENTAJAS
La ingeniería concurrente o ingeniería simultanea fue impulsada por la industria electrónica de consumo.
Se desarrollo por la necesidad de proveer productos al mercado lo mas rápido posible.
Todas las disciplinas se involucran en las primeras etapas de diseño.
Las iteraciones, que ocurren naturalmente, haya un menor desperdicio de esfuerzo y tiempo.
Importante la comunicación: entre funciones de ingeniería, mercadeo y servicio, diseño para manufactura, reciclamiento y seguridad.
Incluye el ciclo de vida del producto.
Ingeniería de ciclo de vida
El ciclo de vida típico consta de las siguientes etapas:
a) arranque
b) crecimiento rápido en el mercado
c) madurez
d) declinación
Características de un producto bien diseñado:
Funcional (diseño)
Bien manufacturado (producción)
Bien empacado (para que llegue al usuario final o cliente)
Durable (funciona efectivamente para el propósito destinado)
Conservable (tiene componentes que se pueden reemplazar o reparar o a los que se pueden dar mantenimiento con facilidad.
Componentes eficientes (se puede desensamblar para reciclar)
El diseño y la Ingeniería asistida
El diseño del producto en computadora prepara modelos analíticos y físicos para estudiar factores como fuerzas, esfuerzos, deflexiones y una forma optima de la parte.
La necesidad de dichos modelos depende de la complejidad del producto.
Hoy en día, la construcción y el estudio de modelos analíticos se simplifica altamente
Ejemplo: el avión de pasajeros Boeing 777 de dos motores se diseño por medio de computadoras (diseño sin documentos), con 2000 estaciones de trabajo conectadas a ocho servidores. No se elaboraron prototipos, o maquetas y el avión se construyo directamente a partir del software CAD/CAM desarrollado
La manufactura y el diseño nunca deben verse como actividades separadas:
Cada parte o componente debe cumplir requisitos y especificaciones de diseño para manufacturarse económicamente.
El diseño de manufactura (DFM) es un método que integra:
El proceso de diseño de materiales
Métodos de manufactura
Planeación de procesos
Pruebas y aseguramiento de la calidad
Principios basicos
Alguna vez te has preguntado, ¿como se hacen?
En esta metodología requiere que los diseñadores comprendan:
Características
Capacidades
Limitaciones de los materiales
Los procesos de manufactura
Las operaciones
La maquinaria y
El equipo relativo
Este conocimiento incluye características como:
Variabilidad en el desempeño de las maquinas
Precisión dimensional
Acabado superficial de la pieza de trabajo
Tiempo de proceso y
El efecto del método de procesamiento en la calidad de la parte.
RESULTADOS DISEÑO-MANUFACTURA
Producto que se puede ensamblar y desensamblar fácilmente
Incluyen el diseño para servicios, cuya meta es fácil acceso a las partes individuales o a los subensambles de un producto para darles servicio.
Materiales generales utilizados en manufactura, ya sea individuales o combinados con otros materiales.
ferrosos
No ferrosos
Ceramicos
Materiales
Compositos
Polimeros
Nanomateriales
Aleaciones con memoria de forma, aleaciones amorfas, semiconductores, superconductores
Termoplásticos, termofíjos, elastómeros.
Aceros al carbono, aleados, inoxidables y para herramientas y matrices.
Aluminio, magnesio, cobre, níquel, titanio, superaleaciones, metales refractarios, berilio, zirconio, aleaciones de bajo punto de fusión, metales preciosos.
vidrios, vitrocerámicos, grafito, diamante.
Plásticos reforzados, compósitos de matriz metálica y de matriz cerámica, conocidos como materiales de ingeniería.
Al seleccionar materiales para un producto se consideran:
Propiedades mecánicas:
Resistencia, tenacidad, ductilidad, dureza, elasticidad, fatiga y Termofluencia
Propiedades físicas:
Densidad, calor especifico, dilatación y conductividad térmica, punto de fusión, propiedades eléctricas y magnéticas.
Propiedades químicas:
Oxidación, corrosión, degradación general de las propiedades, toxicidad e inflamabilidad de los materiales.
Propiedades de manufactura:
Si los materiales se pueden fundir, formar, maquinar, unir y tratar térmicamente, los métodos para procesar materiales en las formas finales deseadas, pueden afectar el desempeño, la vida de servicio y el costo del producto.
Se considera si las m.p., los materiales procesados o los componentes manufacturados existen o no en las formas, dimensiones y cantidades deseadas.
De no ser así se requerirían de substitutos y/o procesamientos adicionales, lo que puede aumentar el costo del producto.
Por tal motivo la mayoría de las veces se diseña sobre materiales de tamaño o forma estándar o de “línea”
En la apariencia del producto influye:
El color, la sensación, la textura superficial son características que todos consideramos al considerar la compra de un producto en particular.
La vida de servicio depende del tiempo:
Desgaste, fatiga, el deslizamiento y la estabilidad dimensional, la fricción y la corrosión galvánica afectan el desempeño del producto, funcionamiento deficiente y falla del producto
Reciclamiento:
Conciencia de conservar recursos y mantener el medio ambiente limpio y saludable utilizando materiales biodegradables para empaques, botellas de plástico reciclable y latas de aluminio entre otras.
El tratamiento apropiado y la disposición de los desechos y materiales tóxicos son consideraciones importantes
Propiedades
Costos y disponbilidad
Apariencia, vida de sevicio y reciclamiento
Procesos de Fabricación
Hay más de un método para una parte de un material dado. Las categorías de dichos métodos son las siguientes:
Otros factores a considerar
Reducir el desperdicio de materiales mediante el refinamiento del diseño del producto y la reducción de la cantidad de materiales utilizados.
Reducir el uso de materiales peligrosos en productos y procesos.
Realizar investigación y desarrollo en productos ambientales seguros y tecnologías de manufactura
Asegurar el adecuado manejo y disposición de todo desecho
Realizar mejoras en el reciclamiento, tratamiento de residuos y reutilización de materiales
LA MANUFACTURA ASISTIDA POR COMPUTADORA (CIM):
Integra gráficas computarizadas, el modelado, el diseño y la manufactura asistidos por computadora
Se aplica el software y hardware desde el concepto del producto, hasta la distribución en el mercado.
El concepto CIM tiene la capacidad de
Responder a los rápidos cambios en la demanda del mercado y las modificaciones del producto.
Utilizar mejor los materiales, la maquinaria y el personal y reducir inventarios.
Controlar mejor la producción y la administración de la operación total de manufactura.
La manufactura de producción de alta calidad a bajo costo.
Algunos ejemplos
A) Control numérico computarizado (CNC-1950-): Método que controla los componentes de una maquina por medio de instrucciones codificadas en forma de datos numéricos.

B) Robots industriales (-1960-): Remplazan a los seres humanos en operaciones repetitivas, peligrosas y aburridas. Reducen la posibilidad de errores humanos y la variabilidad de la calidad del producto además de mejorar la productividad.

C) Producción justo a tiempo (JIT): Su característica principal es que las M.P., las partes y los componentes se suministran al fabricante justo en el momento en que se van a utilizar en ensambles o subensambles y los productos se terminan justo a tiempo para entregarse al cliente. Se minimizan inventarios, los defectos se detectan inmediatamente, se aumenta la productividad, aumenta la calidad a bajo costo.
D) manufactura celular (CM): Utiliza estaciones de trabajo (celdas de manufactura) que, por lo general, contienen varias maquinas de producción controladas por un robot central; cada maquina realiza una operación distinta sobre la parte.

E) inteligencia artificial (AI): Estos sistemas son capaces de aprender de la experiencia y de tomar decisiones que optimicen las operaciones y minimicen los costos
Producción esbelta o manufactura ágil
Metodología de evaluación para minimizar desperdicios en todos los niveles, análisis de costos de cada actividad,
Requiere cambios en:
Cultura educativa,
Cooperación
Trabajo en equipo entre gerencia y fuerza laboral.
Su objetivo es: mejorar continuamente la eficiencia y la rentabilidad de la compañía, eliminar todo desperdicio y la solución de problemas tan pronto como aparecen.
Manufactura ágil
Aseguramiento para responder rápidamente los cambios en las demandas de:
Productos
Necesidades de los clientes.
Se logra entre el recurso humano, el equipo, el hardware y software de computo y los sistemas avanzados de comunicaciones.
El fabricante establece referencias entre otros productos (benchmarking).
Se dice que los pedidos de vehículos puede llegar, algún día, hacerse a la medida del cliente.
EFICIENCIA Y EFICACIA
El ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD
Consiste en que la calidad debe integrarse en el producto desde la etapa de diseño y a lo largo de todas las fases subsecuentes de manufactura y ensamble:
Es asegurar que sus productos se adapten a un conjunto detallado de especificaciones y normas como son:

Dimensiones, acabado superficial, tolerancias, composición y color, propiedades mecánicas, físicas, y químicas.

Un aspecto importante del aseguramiento del a calidad es la capacidad de:

Analizar los defectos conforme ocurren en la línea de producción.
Eliminarlos rápidamente o reducirlos a nivel aceptable

Por tanto comprende la evaluación del producto y la satisfacción del cliente.
A la suma de estas actividades se le llama control de la calidad total o administración de la calidad total
La administración de la calidad total
Es un sistema que enfatiza el concepto de que la calidad debe diseñarse e integrarse dentro del producto. Se controlan procesos y no las partes producidas para evitar productos defectuosos en la línea. A través de
Círculos de calidad
La ingeniería de la calidad como filosofía (Métodos Deming, Juran, Taguchi)

Se fundamenta en la necesidad obvia de la conformidad internacional y por consenso, para establecer métodos de control de calidad como las normas:
ISO 9001/2008 (certificación de procesos)
QS-9000 (automotriz)
ISO 14000 (ambiental)
La competencia mundial aumenta y los mercados se volvieron multinacionales y dinámicos
Las condiciones de mercado fluctúan ampliamente
Los clientes demandan productos de alta calidad, bajo costo y entrega oportuna
La variedad de productos se incrementó sustancialmente, por lo que se volvieron complejos y con ciclos de vida cortos
Aspectos que han tenido impacto en la manufactura de clase mundial (productos de alta calidad)
TENDENCIAS DE LA MANUFACTURA
TENDENCIAS ORGANIZACIONALES
Amplia comunicación a través de toda la organización
Trabajo en equipo
Promover innovación de productos
Incremento de flexibilidad de operación
Mejora continua
Satisfacción del cliente en escala global
SISTEMAS DE MANUFACTURA
Eficiencia y confiabilidad en todos los procesos y equipos de manufactura
Avances en robots industriales
Inspección automatizada
Manejo y ensambles inteligentes
Tecnología en detección de fallas
MATERIALES Y PROCESOS
Mejor control de las composiciones de los materiales, pureza y defectos, para reforzar sus propiedades, características, vida útil y reciclamiento
CONCLUSIÓN
Los conocimientos básicos son importantes para el trabajo en la manufactura industrial, teniendo en mente que los cambios son ahora con tendencias tecnológicas futuras
MUCHAS GRACIAS
y a todo esto se le llama...
•Del Latin. Manus, mano, factura, hechura
•Describe la transformación de m.p. en productos terminados para su venta
•Algunas industrias como semiconductores, acero: usan el término FABRICACIÓN
En la Fabricación moderna:
•Incluye: todos los procesos intermedios requeridos para la producción y la integración de los componentes de un producto
•El sector industrial esta estrechamente relacionado con la ingeniería y el diseño industrial
Manufactura
•Proceso manual (origen del término)
•Utilizando maquinas
•Para obtener mayor volumen de producción se aplica los principios básicos:
•Técnica de la división del trabajo (Harry Braverman)
•Técnica Estudio del Trabajo : Ing. Métodos, Diagramas de Procesos
•Técnica de Estudio de Tiempos y Movimientos: Therblim, Determinación de Tiempo Estándar, Sistema Most, Modapast, Muestreo del trabajo, entre otros.
Economizar movimientos, repercute en mayor velocidad de producción
Denominado: Manufactura o producción
Conjunto de operaciones necesarias para modificar las características de las materias primas:
Forma, densidad, resistencia, tamaño, estética:
pueden ser de naturaleza muy variada
Los Proceso de fabricación en el ámbito industrial considerar los procesos elementales:
1.- Tecnologías mecánicas
2.- Tecnologías químicas
Moldeo
Fundición
Pulvimetalurgia
Moldeo por inyección
Moldeo por soplado
Moldeo por compresión
Conformado
Laminación
Foja
Extrusión
Estirados
conformado
Encogimiento
calandrado
PROCESOS DE ARRANQUE DE MATERIAL
Mecanizado
Torneado
Fresadora
Taladrado
Electroerosión
PROCESOS DE APORTE DE MATERIAL (RAPID PROTOTIPING
PROCESOS DE APORTE DE MATERIAL (RAPID PROTOTIPING)
)
Soldadura
Tratamiento Térmico
Templado
Revenido
recocido
Normalizado
Cementación
Nitruración
Sinterizacion
TRATAMIENTO DE SUPERFICIES
Acabado
Eléctrica: Electro pulido
Abrasivos
pulido
Procesos físicos, Procesos químicos, Tratamiento de superficies, Pasivado
INDUSTRIA DE FABRICACIÓN
DE PLÁSTICOS
Se obtienen por polimerización (reacción química en la que se forman grandes cadenas de monómeros)
Tipos de plásticos
por sus propiedades
térmicas
Termoplásticos(se pueden fundir tantas veces como quieras):
Poliestersaturados (botellas de bebidas)
Poliestirenos: vajillas
Poliamidas:Nylon
Policarbonatos: biberones
Metacrilatos: vidrios de ventanas
Teflón: recubrimientos sartenes
Polietilenos: contenedores
Polivinilos: discos de música antiguos
Polipropilenos: jeringas
Termoestables (se pueden fundir una vez):
Resinas epoxi: adhesivos
Fenoles: interruptores
Aminas: clavijas
Resinas de poliéster: adhesivos
Elastómeros (son elásticos)
Caucho: mangueras
Poliuretanos: guardabarros
Neoprenos: trajes de submarinos
Siliconas: uso médico
Otras Industrias
Industria metal mecánica y metalúrgica:
Empresa dedicada a la fabricación, reparación, ensamble y transformación del metal.
Fabricación:
Productos hierro y acero
Aluminio
Metales no ferrosos
Moldeo de fundición: piezas metálicas
Productos metálicos, forjados y troquelados
Fabricación de componentes electrónicos:
Empresa: fabrica materiales semiconductores
Dieron lugar a una nueva disciplina tecnología llamada electrónica.
Elementos activos (usados en la electrónica)
Válvulas
Semiconductores
Circuitos integrados
Elementos pasivos (usados en la electricidad)
Resistencias
Condensadores
Bobinas
Fusibles
Transistores
Industria de la construcción
Materiales cerámicos
Materiales pétreos
Arcillas: ladrillos, tejas, azulejos, porcelana, refractaria
Cemento
Hormigón
Vidrio
Aceros para construcción
Agroindustria
Fibras textiles y tejidos
Fertilizantes biodegradables
Materiales Plásticos
Abonos biodegradables
Maquinaria
Implementos agrícolas
Automatización en la manufactura (manufactura integrada por computadora: durante años pocas compañías pensaban en las operaciones y sus procesos podrán ser una fuente importante de ventajas competitivas.
Empresas japonesas:
Competidores globales
Dominaron amplios sectores de la producción industrial. (automóviles, electrodomésticos, productos electrónicos, etc. (año 70 y 80)
Empresas americanas:
Empiezan a estudiar los motivos de estos éxitos.
Encontraron en las empresas japonesas.
-Alta eficiencia
- Alta calidad en las operaciones
Éxito:
Lanzar y consolidar nuevos productos en tiempos cortos.
Empresas Analizadas:
Establecieron patrones de referencia
Benchmarking
De clase mundial en productividad
Costos
Calidad y entrega
Operaciones:
Producción.
Fabricación
Ensamblaje
Planeación
Logística
Compras
Inventario
Mantenimiento
Gerentes occidentales
Para recuperar competitividad
Lograr que las operaciones fueran parte fundamental de una estrategia corporativa orientada:
Agregar valor a los productos
Atender eficientemente las necesidades de los clientes.
Automatización industrial:
Automatización de procesos
Desarrollo se maquinaria operadas con controles programables -plc-(industria textil, alimentos-varila (pastas en s.l.p.)-
Desarrollo de programas de computación
información de las etapas de diseño
control de producción
Dibujo (Cad)
Diseño (CaD)
Manufactura CAM:
Manejo de proyectos
Paneación de requerimientos
Programación de la producción
Control de calidad
Mercados mas globalizados y competitivos:
Rol de las operaciones es mas importante:
Desarrollo e implementación de nuevos conceptos y herramientas de gestión de operaciones:
Calidad total
Justo a tiempo
Reingeniería de negocios
MRP/ERP
Cadena de suministros
comercio electrónico
Todas estas tecnologías de la información en, producción industrial de los países ha tenido un ritmo de crecimiento elevado:
Sistema de automatización
robot (ahorradores del trabajo humano)
Sistemas flexibles de producción
Sistemas de automatización integrada de la producción
CIM (computer integrad manufacturing)
Curso Taller:
Ingeniería, Tecnología y Manufactura
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