MANUFACTURA INTEGRADA POR COMPUTADORA (Parte II)

¿QUÉ ES LA MANUFACTURA INTEGRADA POR COMPUTADORA?

Entonces, ¿qué es CIM? No existe una definición estándar. Algunos ven a la manufactura integrada por computadora como una tecnología, pero otros piensan que es una filosofía de administración. Ambas son correctas, se puede ver a CIM como una filosofía de administración que tiene la tecnología requerida para implantarla. Se propone la siguiente definición.
La manufactura integrada por computadora es una filosofía de administración que usa computadoras, comunicación y tecnología de la información para coordinar las funciones de negocios con desarrollo del producto, diseño y manufactura. El objetivo es obtener una mejor posición de competitividad mediante el logro de un alto nivel de calidad, entre a tiempo y costo bajo.



Debe quedar claro con esta definición que los elementos primordiales en la manufactura integrada por computadora son la información y la tecnología de la información. Se desea llevar la noción de CIM un paso adelante: es una meta estratégica que una empresa lucha por lograr a través del tiempo. Esta definición es consistente con la rueda de la competitividad y los objetivos de los sistemas de producción.
Puede haber cierta confusión entre los sistemas de manufactura flexible y la manufactura integrada por computadora. Algo que los distingue es que los FMS manejan en esencia la planta, es decir, la integración local, mientras que CIM va más allá de la planta hacia la integración global. Analizando este argumento, los sistema de manufactura flexible representan más un enfoque desde abajo hacia la automatización, mientras que CIM trabaja de arriba hacia abajo.
Dicho de otra manera, los FMS crean islas de automatización en la planta, mientras que CIM crea puentes entre las islas para integrarlas. A la larga estos dos enfoques tenderán a unirse. Los sistemas de manufactura flexible se convertirán en sólo otro aspecto de un sistema de manufactura integrado por computadora. Sin embargo, debe pasar algún tiempo antes de que esto ocurra a gran escala. Para llegar ahí, el diseño de sistemas debe ser una parte de la estrategia de automatización a largo plazo.

MANUFACTURA INTEGRADA POR COMPUTADORA (Parte I)

La manufactura integrada por computadora es un tercer enfoque a la producción de volumen medio y variedad media. La manufactura integrada por computadora tiene un alcance más amplio que los sistemas de manufactura celular o flexible. No sólo está basado en computadora, sino que incluye un alto grado de integración entre todas las partes del sistema de producción.



Todas las funciones de producción están ligadas a una gran base de datos en computadora, y se proporciona acceso a estos datos a los distintos departamentos (usuarios) en la organización.



En teoría, los materiales entran por un lado de la planta y por el otro salen los productos terminados con sólo oprimir un botón. En la realidad, el logro de este objetivo ha sido extremadamente raro.

DISEÑO DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN INTEGRADOS - SISTEMAS DE MANUFACTURA FLEXIBLE (FMS) (Parte II)

Los procesos de maquinado, en especial en la industria de los metales, son en la actualidad las aplicaciones más importantes de los sistemas de manufactura flexible. Sin embargo, están surgiendo en muchas aplicaciones diferentes, en especial en las operaciones de ensamble (por ejemplo, en el ensamble electrónico). Estos sistemas en ocasiones reciben el nombre de sistemas de ensamble flexible (SEF).
Es posible que la red de comunicaciones y control computarizado sean los aspectos más importantes y complejos de cualquier sistema con un alto grado de integración, incluyendo un SMF. Más aún, es el elemento clave al implantar la planeación y control de la producción integrados en un sistema de manufactura flexible, puesto que una de las funciones principales de un sistema de control por computadora es el control de la planta, junto con los aspectos de control de la producción y la programación. De esta manera, el software de control de un sistema de manufactura flexible debe incluir algún algoritmo para la planeación y control de la producción integrados.
El flujo de información es un elemento importante en la operación de un FMS. El éxito de este tipo de sistemas por lo general depende de la recolección y la reacción en tiempo real a los datos en forma oportuna. Con base en estos datos, los sistemas de control deben ajustarse cuando los eventos no ocurren conforme a lo planeado.

DISEÑO DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN INTEGRADOS - SISTEMAS DE MANUFACTURA FLEXIBLE (FMS) (Parte I)

Un sistema de manufactura flexible es otra tecnología importante para la planeación y control de las operaciones de la planta. Cubre también la parte media de la gráfica de variedad de producto, en donde la flexibilidad es un requisito primordial. Esta característica está implícita en la siguiente definición de FMS.

DEFINICIÓN DE SISTEMAS DE MANUFACTURA FLEXIBLE
Un sistema de manufactura flexible es la integración de los procesos de manufactura o ensamble, flujo de materiales y comunicación y control por computadora. El objetivo es tener una plante que responda rápida y económicamente a los cambio en su ambiente operativo.

¿QUÉ ES UN SISTEMA DE MANUFACTURA FLEXIBLE?


Los cambios comunes en el ambiente operativo se refieren a la mezcla de productos, volumen de producción, descompostura de equipo, etc. Se debe observar que los conceptos de la rueda de la competitividad están incluidos en la especificación de sistemas de manufactura flexible.
El sistema de manufactura flexible no existiría sin cierta madurez de las tecnologías: automatización programable, manejo de materiales automatizado, control por computadora y sistemas de comunicación. Debe hacerse notar que el FMS no está controlado por la tecnología disponible sino por la necesidad de flexibilidad creada por el ambiente controlado por el mercado.

DISEÑO DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN INTEGRADOS - SISTEMAS DE MANUFACTURA CELULAR (CMS) (Parte II)

Una célula con personal casi siempre se distribuye en forma de U, al centro de la cual realizan las operaciones requeridas los trabajadores multifuncionales. La forma U disminuye el tiempo de caminata del operario multifuncional, contribuye a la flexibilidad de la célula que puede reforzarse reduciendo los tiempos de preparación u empleando el control de jalar. En la figura siguiente se muestra un ejemplo de una célula con personal para el ensamble de lectores de discos flexibles para computadora.



En las células con personal la integración física se logra mediante la distribución en forma de U, y la integración de información se logra con el trabajador multifuncional. El control de la producción no tiene necesariamente que ser computarizado.
En una célula sin personal la integración física de nuevo se logra a través de la distribución (ya sea en forma de U o circular). La integración de la información se logra mediante un controlador de la célula, por lo general una computadora que maneja los controladores de las máquinas y otros equipos. Se puede cargar un plan de producción al controlador de la célula y después monitorearlo.
Un conjunto de células independientes forma un sistema de manufactura celular (CIM). Sin embargo, esta integración es sólo parcial, es decir, integración dentro de las células. Si las células están ligadas por algún tipo de flujo de material, entonces se logra una integración completa. Esto se llama sistema de manufactura celular ligado.

DISEÑO DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN INTEGRADOS - SISTEMAS DE MANUFACTURA CELULAR (CMS) (Parte I)

En los sistemas de manufactura celular la producción está organizada alrededor de una célula de manufactura o de ensamble. ¿Qué es una célula? Existen muchas definiciones y se darán dos de ellas, una más orientada a una célula con personal y otra a una célula sin personal.

CÉLULA CON PERSONAL
Una célula con personal está dedicada a la manufactura o ensamble de una familia de partes que tienen que tienen procesos similares. Los operadores de la célula son multifuncionales, es decir, pueden operar distintos tipos de máquinas.

CÉLULA SIN PERSONAL
En una célula sin personal, el trabajador multifuncional está sustituido por un robot (u otro dispositivo mecánico) y un controlador centralizado de la célula.
La base de la manufactura celular es el proceso de agrupar las partes en familias, lo que se conoce como tecnología de grupos. La tecnología de grupos es un concepto o filosofía de manufactura donde se agrupan partes similares con el fin de aprovechar sus similitudes de diseño, proceso, programación y planeación de uso de instalaciones. Entonces, las partes similares forman una familia que posee características de diseño o manufactura análogas y el procesamiento de cada miembro de la familia es parecido. Esta agrupación hace posible el logro de las economías de escala de la producción en masa, tanto en términos de costo como de calidad. Por lo tanto, la tecnología de grupos se ha convertido en parte de los cimientos de los sistemas de producción integrados.

ASPECTOS DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN INTEGRADOS (Parte III)

La integración se puede examinar desde dos puntos de vista: de arriba hacia abajo o de abajo hacia arriba. En la siguiente figura se presentan los dos enfoques.

ESTRATEGIA DE INTEGRACIÓN

La perspectiva de arriba hacia abajo observa a la empresa como un sistema completo, es decir, analiza el sistema.
La perspectiva de abajo hacia arriba ve las componentes y acciones del sistema como en síntesis.
Actualmente, existen tres enfoques principales para el diseño de sistemas de producción integrados, todos centrados en producción de volumen y variedad medianos, y son los siguientes:

• Sistemas de manufactura celular (CMS)
• Sistemas de manufactura flexible (FMS)
• Manufactura integrada por computadora (MIC, mejor conocida como CIM)

El CMS es un enfoque de abajo hacia arriba, CIM es de arriba hacia abajo y FMS cae en algún lugar intermedio. Estos sistemas encierran muchos de los conceptos en la rueda de la competitividad en su diseño, incluyendo calidad, tiempo, costo, flexibilidad, integración, desperdicio, jalar, etc.