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Manufactura integrada por computadora




Enviado por Pablo Turmero



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    1 Introducción a CIM El termino fue acuñado por
    Harrington en 1973. CIM presenta el camino para mejora la
    competitividad de la manufactura. Visiones de CIM : para algunos
    es el uso completo de robots computadoras para
    automatización y sistemas flexibles de manufactura. para
    otros CIM presenta el camino para la administración,
    estructuración , y gestión de las bases de datos de
    la empresa

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    2 John W Bernard define a CIM como:la integración de las
    computadoras digitales en todos los aspectos del proceso de
    manufactura (asistencia computarizada, automatización y
    control) CIM facilita la integración de las actividades
    del negocio y de las actividades de manufactura representadas
    por: Introducción a CIM

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    3 Introducción a CIM La integración del
    Diseño, Ingeniería y Fabricación.
    Logística, Almacenamiento y Distribución. Clientes
    y Proveedores. Ventas y actividades de Marketing.
    Administración Financiera y el Control.

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    4 Introducción a CIM Para entender el concepto de CIM se
    requiere entender los conceptos de : Manufactura: significa
    fabricar,objetos en forma manual,mecánica, en su forma
    moderna alcanza a las actividades de transformación de la
    materia prima en producto terminado, incluye actividades de
    diseño y la integración del sistemas de
    información para soportar el producto.

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    5 Introducción a CIM Integración: tiene como
    objetivo la información de cada una de las áreas
    que participan en la manufactura del producto, su venta y
    soporte. Tecnologia computacional: participan en las actividades
    de automatización, y en la integración de
    información esto incluye hardware, sensores, redes,
    software, que se presenta en cinco niveles para la
    manufactura:

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    6 Control de Maquinas (PLCs): microprocesador que controla
    directamente la maquina. Control de Celdas:varias maquinas que
    trabajan en conjunto. Computador de Area: monitorea operaciones
    de un área de la planta.(ej:línea de ensamblado ,
    línea de soldaduras,etc) Computador de Planta: cumple
    funciones del tipo administrativas, control de gestión,
    planificación, supervisión,autorización y
    división de tares en la planta Computador
    Corporativo:reside la bases de datos, y los programas financieros
    y administrativos de la empresa

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    7 Funcionalidad del producto Conformación del Producto
    Conformación del proceso Capacidad del proceso
    Integración Proceso y Producto Inteligencia del Proceso
    Sistema de Manuf. Inglesa Sistema de Manuf. Americana
    Gestión Científica (Taylorism) Optimización
    de Procesos Control Numérico (NC) CIM Precisión
    Repetibilidad Reproductibilidad Estabilidad Adaptabilidad
    Versatilidad Mecánica Manufactura Industrial Calidad
    Sistemas Conocimiento Focalización de Ingeniería
    Focalización del Proceso Focalización del Control
    Focalización de los Aspectos de los Sistemas de
    Manufactura Evolución de la Manufactura

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    10 Niveles Jerárquicos de un CIM

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    11 Niveles del CIM Nivel de controlador de planta Es el
    más alto nivel de la jerarquía de control, es
    representado por la(s) computadora(s) central(es) (mainframes) de
    la planta que realiza las funciones corporativas como:
    administración de recursos y planeación general de
    la planta. Nivel de controlador de área Es representado
    por las computadoras (minicomputadoras) de control de las
    operaciones de la producción. Es responsable de la
    coordinación y programación de las actividades de
    las celdas de manufactura, así como de la entrada y salida
    de material. Conectada a las computadoras centrales se
    encuentra(n) la(s) computador(as) de análisis y
    diseño de ingeniería donde se realizan tareas como
    diseño del producto, análisis y prueba.
    Adicionalmente, este nivel realiza funciones de planeación
    asistida por computadora (CAP, por sus siglas en inglés),
    diseño asistido por computadora (CAD, por sus siglas en
    inglés) y planeación de requerimientos de
    materiales (MRP, por sus siglas en inglés).

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    12 Nivel de controlador de celda La función de este nivel
    implica la programación de las órdenes de
    manufactura y coordinación de todas las actividades dentro
    de una celda integrada de manufactura. Es representado por las
    computadoras (minicomputadoras, PC´s y/o estaciones de
    trabajo). En general, realiza la secuencia y control de los
    controladores de equipo. Nivel de controlador de procesos o nivel
    de controlador de estación de trabajo Incluye los
    controladores de equipo, los cuales permiten automatizar el
    funcionamiento de las máquinas. Entre estos se encuentran
    los controladores de robots (RC´s), controles
    lógicos programables (PLC´s), CNC´s, y
    microcomputadores, los cuales habilitan a las máquinas a
    comunicarse con los demás (incluso en el mismo nivel)
    niveles jerárquicos Niveles del CIM

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    13 Nivel de equipo Es el más bajo nivel de la
    jerarquía, está representado por los dispositivos
    que ejecutan los comandos de control del nivel próximo
    superior. Estos dispositivos son los actuadores, relevadores,
    manejadores, switches y válvulas que se encuentra
    directamente sobre el equipo de producción. De una manera
    más general se considera a la maquinaria y equipo de
    producción como representativos de este nivel. Niveles del
    CIM

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    14 Módulo Flexible de Manufactura (FMM) Celda Flexible de
    Manufactura (FMC) Grupo Flexible de Manufactura (FMG) Sistema
    Flexible de Producción (FPS) Línea Flexible de
    Manufactura (FML) Sistemas Flexibles de Manufactura

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    15 Modulo Flexible de Manufactura (FMM) Inventario de partes
    Intercambiador de Herramientas Intercambiador de pallets

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    16 Celda Flexible de Manufactura (FMC) Consiste en varios
    FMM’s organizados de acuerdo a los requerimientos
    particulares del producto. FMM 1 FMM 3 FMM n FMM 2 AGV

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    17 Grupo Flexible de Manufactura (FMG) Un FMG es una
    combinación entre FMM´s y FMC´s en la misma
    área de manufactura y unidos mediante un sistema de manejo
    de material, como los AGV (Vehículos Guiados
    Automáticamente ) AGV AGV Alimentación de Partes
    FMM 1 FMC 2 FMC 1 Descarga de Partes

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    18 Sistema Flexible de Producción (FPS) Un FPS consiste de
    FMG´s que conectan diferentes áreas de manufactura
    tales como: Fabricación Maquinado Ensamble Almacenamiento
    Automatizado de Herramientas Almacenamiento Automatizado de
    Herramientas FMM 1 FMM 2 AGV AGV

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    19 Línea Flexible de Manufactura (FML) Línea
    Flexible de Manufactura es una serie de máquinas
    especializadas (dedicadas), conectadas por AGV´s, robots,
    conveyors o algún otro tipo de dispositivo
    automático de transporte. AGV AGV Estación 1
    Estación 2 Estación n AGV AGV

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    20 Sec Min Hour Shift Day Week Month Year Globales Empresas
    Fábrica Centro Celdas Estaciones Procesos Manufacturing
    Execution Systems Real-time Control ERP/ MRP II/ MRP Decision
    Support Systems Fuente : Shunk, 1997 Niveles de
    Automatización del CIM

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    21 Aspectos Administrativos de CIM MRP (Material Requirement
    Planning) es el método usado para derivar el calendario
    maestro de la producción (MPS) a partir de
    pronósticos y/o órdenes de venta MRP ha
    evolucionado a través de los años en un sistema en
    fase con el tiempo, controlando los inventarios para la
    manufactura MRP esta basado en las listas de materiales (Bill Of
    Materials) para la producción que esta especificada en el
    calendario maestro de producción (MPS) y el inventario
    actual con salidas de órdenes de compra y órdenes
    liberadas del taller para la producción

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    22 La lista de materiales representa las partes requeridas y el
    material usado en la manufactura de un producto al sistema MRP
    Los datos del control de inventarios reportan el inventario
    existente al sistema MRP La forma en como trabaja el MRP es:
    Basado en el calendario maestro de producción se obtiene
    una lista de materiales y componentes de acuerdo con la lista de
    materiales Luego MRP calcula cuando se tiene que comenzar a
    realizar los productos tomando en cuenta los tiempos de entrega y
    de manufactura. Aspectos Administrativos de CIM

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    23 MRP ha evolucionado a un sistema totalmente integrado de
    planeación de recursos de manufactura: el MRP II MRP II
    incluye todo el MRP y también integra la capacidad de
    planeación de los requerimientos (CPR), planeación
    de la producción y control de las actividades de
    producción El uso de MRP y MRP II no garantiza mejoras en
    los tiempos de entrega o en la producción,
    reducción de costos e inventarios; pero si es un valioso
    componente de una exitosa estrategia de negocios para alcanzar
    estos objetivos Aspectos Administrativos de CIM

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    24 Un MRP genera simplemente planeaciones y requerimientos que
    bien no podrían ser alcanzados por la empresa. Es por eso
    que surge el MRPII, el cual maneja información de
    retroalimentación que le permite tener funciones como la
    planeación de capacidades, control de piso. También
    se tiene enlace con los sistemas financieros de la
    compañía. Generalmente los MRPII tienen 2
    características básicas adicionales con respecto a
    los MRP´s: Un sistema financiero y operacional. Cubre los
    aspectos de negocios de la compañía como ventas,
    producción, ingeniería inventarios y contabilidad.
    Un simulador. Pueden simular planes de producción y la
    toma de decisiones administrativas. Aspectos Administrativos de
    CIM

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    25 MRP II depende de 3 factores: Demanda dependiente vs.
    independiente. La Primera, cuando un componente de un producto es
    parte de otro o de otros productos. La última se refiere a
    las partes o productos que no son usados en ningún otro
    producto. El Tiempo principal de manufactura : en la
    producción por lotes es complejo debido a los frecuentes
    cambios de preparación; es más estable en la
    producción en masa. El tiempo principal de las
    órdenes es el tiempo entre el punto de ordenamiento y el
    tiempo en que el material se encuentra en el inventario.
    Artículos comúnmente usados son los materiales en
    bruto que son utilizados para una variedad de productos. El MRP
    II funciona bien si estos factores están bajo control
    Aspectos Administrativos de CIM

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    26 SubEl término ERP fue inventado por The Gartner Group
    of Stamford, Connecticut. Esencialmente, ERP concierne en
    asegurar que las decisiones de las firmas de manufactura no sean
    hechas sin tomar en cuenta su impacto en la cadena de suministro
    para arriba y para abajo. Tomando además, que las
    decisiones de producción son afectadas por y afectan todas
    las otras áreas principales en los negocios, incluyendo
    ingeniería, contabilidad, y mercadotecnia. ERP (Enterprise
    Resource Planning) es un software conjunto integrado de finanzas,
    distribución y manufactura con interfases con algunas
    otras aplicaciones. Conceptos de ERP

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    27 El software ERP no requiere que un negocio cambie sus
    prácticas, ERP se adapta a las reglas de los negocios.
    Mientras que MRP II programaría una Planta, ERP programa
    múltiples plantas completas, a toda la organización
    global. Operan vía bases de datos integradas y
    básicamente en un conjunto de datos. Están escritos
    fundamentalmente en lenguajes de cuarta generación.
    Características de ERP

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    28 Sistema ERP (Enterprise Resource Planning) Clientes
    Proveedores Fuerza de Ventas y Representantes de Servicio al
    Cliente Base de Datos Central Aplicaciones para Reportes
    Aplicaciones de Gestión de Recursos Humanos Empleados
    Gerentes Aplicaciones de Ventas y Distribución
    Aplicaciones de Servicio Aplicaciones Financieras Aplicaciones de
    Manufactura Aplicaciones de Inventario y Distribución
    Trabajadores y Administradores

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    29 Fábrica Centro Celda Estación de Trabajo Proceso
    Partes Ensamble Producto Final Calidad del Producto Rendimiento
    Demora Niveles de Inventario Utilidades Requerimientos De
    Productos Máxima Razón de Producción Prog.
    del Producto Admin. de Inventarios Prog. de Prod. Plan de Inst.
    Pronóstico de Mercado Lazo de Control de un Sistema de
    Manufactura

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    30 Gestión de Procesos para la producción en
    CIM

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    31 Conocimiento del Proceso y Aplicación Software
    Accesorios Computadoras y sistemas de comunicación
    Sistemas CAD/CAM Sujetadores y pallets Herramientas Sistemas de
    control Sensores y equipos de medición Maquinas
    Herramientas ROBOTS Equipo de Manejo de materiales
    Ingeniería de Sistemas Conocimiento del Proceso y
    Aplicación Software Accesorios Computadoras y sistemas de
    comunicación Sistemas CAD/CAM Sujetadores y pallets
    Herramientas Sistemas de Control Sensores y equipos de
    medición Máquinas Herramientas ROBOTS Equipo de
    Manejo de materiales Ingeniería de Sistemas Componentes
    Tecnológicos Principales Incluidos en Sistemas de
    Manufactura Flexible

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    32 Volumen Producción por horas Variedad Piezas fabricadas
    1ó2 5 100 500 Baja Media Alta 10,000 2,000 500 25 Alta
    Media Baja Equipo Dedicado Sistema Especial Sistema de
    Manufactura Flexible Celda de Manufactura Flexible Máquina
    con CN. Flexibilidad de Producción Capacidad Productiva
    Costo unitario Línea de transferencia Flujo discontinuo
    Aumento flexibilidad Aumento productividad Costos mas bajos

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    33 CIM y Flexibilidad Fabrica Tradicional Variedad limitada de
    productos Diseño de larga vida de los productos Plantas
    mayores y centralizadas Flujos Regulares Inventario de reserva
    Fabrica Moderna Gran Variedad limitada de productos Rápido
    cambio del Diseño de los productos Plantas menores y
    descentralizadas Flujos irregulares Cero de reserva

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    34 CIM y Flexibilidad Situación ante nuevas
    políticas de producción Flexibilidad del producto y
    los procesos (adaptación a la demanda) Calidad del
    producto Automatización (manufactura en sistemas
    discretos:ordenes de procesos variables con interrupción.)
    Reducción de tiempos y aumento de la productividad Se
    requiere compromiso ente productividad y flexibilidad

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    35 CIM y Flexibilidad Bajo el concepto de CIM se presentan los
    sistemas de manufactura flexibles constituidos por células
    flexibles para organizar la producción Célula de
    manufactura flexible integra: Maquinas de CN. Transporte.
    Comunicación. Computador de control.

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    36 CIM y Flexibilidad las maquinas ejecutan diferentes tareas en
    diferentes piezas, con tiempos de configuración
    despreciables

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    37 CIM – Integración Areas integradas bajo el paradigma de
    CIM Diseño del producto:CAD,CAE,GT. Planificación
    del proceso:CAD, CAM,CAPP, Manufactura Celular
    Fabricación:CNC,FMS,ROBOTICA, Almacenes
    Automáticos, Inspección
    Automática,Células de manufactura, control de
    procesos. Gestión del Sistema:TQM,MRP,ERP,JIT,DSS

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    38 CIM – Integración: Modelo Siemmes

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    39 Beneficios Estratégicos de CIM Flexibilidad: capacidad
    de responder mas rápidamente a cambios en los
    requerimientos de volúmenes o composición.
    Calidad:resultante de la inspección automática y
    mayor consistencia en la manufactura. Tiempo perdido:reducciones
    importantes , resultantes de la eficiencia en la
    integración de información
    Inventarios:reducción de inventarios en procesos y de
    stock de piezas terminadas debido a la reducción de
    perdidas de tiempos y el acceso oportuna a la información
    precisa.

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    40 Beneficios Estratégicos de CIM Control gerencial:
    reducción de control como resultado de la accesibilidad a
    la información y la implementación de sistemas
    computacionales de decisión sobre factores de
    producción. Espacio físico: reducción como
    resultado de incremento de la eficiencia en la
    distribución y la integración de las operaciones.
    Opciones:previenen riesgos de obsolescencia,manteniendo la
    opción de explotar nueva tecnología.

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    41 CIM para convertirse en Fabricantes de Clase Mundial Peter G
    Marú identifica cuatro servicios industriales que
    convergen por medio del uso de CIM en una sola
    administración del tipo dinámica, prevista para
    responder a las demandas del mercado y permitir a las empresas
    convertirse en “Fabricantes de Clase Mundial”. Los
    cuatro servicios son los siguientes: Tecnologías de
    automatización. Herramientas de control de calidad. El
    arte de la operación y sus procesos. Medición de
    rendimiento de la planta

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