PASOS PARA DISEÑAR UN FMS Foro Moderadores: Estefania Fernández- Byron Montero Mecatrónica VII “B”
01/06/2013
1. TEMA. Pasos para Diseñar un Sistema Flexible de Manufactura
2. OBJETIVOS.
Definir los pasos para diseñar un sistema flexible de manufactura.
Emprender un foro, donde se decida los parámetros de diseño.
Analizar las diferentes ideas planteadas, para concordar con una en general.
Revisar diferentes bibliografías, como guía de diseño planteada por otros autores.
Comparar los diferentes pasos establecidos. Detallar los aspectos que se acuerda en el foro.
3. MARCO TEÓRICO. Sistemas Flexibles de Manufactura. La tecnología de manufactura flexible es una gran promesa para el futuro de la manufactura. Beneficios potenciales son el mejoramiento en calidad, la reducción en costos e inventario, y un mejor manejo de los productos. Esta tecnología puede dividirse en dos segmentos: Flexible Manufacturing Systems (FMS, sistemas flexibles de manufactura) y Flexible Manufacturing Cells (FMC, celdas flexibles de manufactura).1
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Ing. Carlos E. Flores R, Facultad de Ingeniería - Universidad Rafael Landívar
Figura 1. Celda de manufactura
La tendencia actual es a usar diseños más modulares, los cuales permitan a los fabricantes de máquinas herramientas tener algunos de los módulos básicos de funciones preconstruidos, o a usar piezas y subensambles más comunes, con el fin de disminuir los tiempos de entrega. Al planear la instalación de un sistema FMS, es necesario ceñirse a un modelo de implementación preexistente, el cual puede ser enfatizado en alguno de sus puntos por alguna empresa en particular; sin embargo, la experiencia ha demostrado que ninguno de los pasos puede saltarse por completo. Este modelo se presenta a continuación: 2 1. Definir qué se va a producir y si la planta y el personal está capacitado 2. Establecer familias de partes entre los productos o componentes 3. Determinar el volumen a producir en el corto plazo (el primer año) 4. Pronosticar el volumen a producir a 10 años plazo 5. Analizar con profundidad las capacidades del personal, sus contratos y un futuro jefe del proyecto. 6. Analizar ofertas de equipos y sistemas, elegir con ayuda pagada la mejor opción 7. Hacer una evaluación general del proyecto, incluyendo los costos. Los sistemas pueden costar de uno a veinte o más millones de dólares. 8. Mandar a pedir (comprar) el sistema 9. Anticipar la puesta en marcha, tanto dentro como fuera de la planta, hablando con proveedores y distribuidores 10. Desarrollar las rutinas del sistema, establecer mantenciones, preparar el área de instalación y visitar al constructor del sistema, con el fin de chequearlo y mostrarlo a sus futuros operarios 2
UNAL, MANUFACTURA FLEXIBLE, (2009), pagina principal.
11. Instalar el sistema 12. Realizar post auditorías o revisiones periódicas, tanto con el constructor como con los operarios, con el fin de comprobar si los planes originales se están cumpliendo a cabalidad Tabla 1. Pasos para diseño de un FMS
Tras estos primeros cinco pasos se podrá asegurar si la empresa es candidata a usar un sistema FMS o no. Si lo es, la información obtenida será de gran importancia al implementar el resto del programa. La implementación de un sistema FMS debería cumplir con algunas especificaciones, y aunque éstas no son absolutamente necesarias, se aconseja su uso:
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Se deben establecer caminos para desarrollar subsistemas comunes de control de estadísticas, administración de mantención, de tal manera que éstos estén integrados con los otros subsistemas Se debe usar un software común para integrar los sistemas actuales Se debe usar convenciones (software) comunes para las interfaces hombre/máquina, de tal manera que los operadores, inspectores y mantenedores usen el mismo procedimiento al interactuar con todas las máquinas Se debe usar una base de datos administrativa Se debe usar equipamiento computacional común para la información gráfica y de texto Las especificaciones de control de programación deben estar estandarizadas con el fin de incorporar interfaces comunicacionales con los proveedores y distribuidores3
Soto Jorge, Parámetros de Diseño de un FMS, (2010), pagina 8
Figura 2. Distribución de una celda
Características de Diseño. a. Consideraciones para el diseño Familia de partes Requerimientos del proceso Características de las piezas a trabajar Volumen de la producción b. Factores a especificar en el Diseño
Tipos de estaciones de trabajo Variaciones en la ruta del proceso Sistema de manejo de materiales Capacidad de almacén Herramientas Dispositivos de almacén
c. Problemas a resolver para optimizar la producción
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Programar la producción Cargar la maquina Ruta de las partes Administración de las herramientas Ubicación de dispositivos en el almacén 4
Ing. Francisco Navarro Henríquez , Escuela de Ingeniería Electrónica, (2009)
Actividades de Diseño en un Sistema de Manufactura
Lazo de Control de un Sistema de Manufactura
Al usar FMS se reducen los costos de mano de obra directa, pero aumentan los de mano de obra indirecta, debido al mayor nivel de complejidad del hardware. También se reducen los tiempos de producción, debido a la mayor eficiencia de uso de las máquinas, la cual puede alcanzar el 85%, valor considerado excelente. Existe con FMS una posibilidad de acomodar cambios en el volumen de partes, mezclar productos y hacer cambios en el diseño, sin tener grandes
problemas. Debido a la mayor velocidad de procesamiento de las partes, se puede reducir notablemente el inventario. La administración de la planta se simplifica con FMS al tener el control principal un computador, el cual puede manejar pequeños cambios o denunciar fallas. De esta manera se facilita el sistema de control gerencial5
Figura 3. Proceso y aplicaciones.
4. ANÁLISIS DE FORO. Se discutieron diferentes aspectos acerca de los pasos para diseñar un FMS. Donde se propusieron diferentes puntos como:
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La configuración del FMS, adecuada a los requerimientos de espacio y lo que se vaya a producir, ya que una vez que se ha seleccionado la maquinaria y demás componentes del FMS ya se puede estar determinando acerca de una configuración y de cómo se va a realizar la disposición de los equipos en la planta. Así por ejemplo y como modelo tentativo se comento acerca de la disposición en U de los FMS y de las ventajas que ofrece esta disposición en algunas plantas modernas y que sus condiciones se presten para esta tarea, algunas ventajas son que si ocurre algún problema o falla, el personal puede acudir rápidamente y solucionar el problema, en este caso todo el recurso humano es responsable de la producción y no solo una persona. En conclusión, la configuración del FMS es un punto indispensable en el diseño del mismo.
Manufactura flexible, Capitulo 4, (2012)
Acerca de la instalación del FMS, pruebas y capacitación Esto se discutió luego de determinar la adquisición de los equipos, ya que inmediatamente de realizado la compra, se procede a la instalación, aquí se informó al resto de participantes en el foro que muchas de las veces, la misma entidad encargada de la venta de los equipos es también la encargada de la instalación, capacitación al personal de la nueva tecnología, además de brindar mantenimiento, pero el mantenimiento se lo ubicó como uno de los últimos puntos.
La asamblea decidió los siguientes parámetros: 1. Definir que se va a producir, y la selección de productos. 2. Cuantificar el volumen de producción, el tiempo que requerirá a corto y largo plazo. 3. Selección de componentes de un FMS, identificar las maquinas a implementar. 4. Configuración del FMS, definir con el espacio físico que se cuenta. 5. Evaluación general del proyecto (producción, aspecto económico). 6. Simulación del proyecto. Para verificación del funcionamiento del mismo. 7. Adquisición de la maquinaria. 8. Instalación de la maquinaria, pruebas y capacitación del pe rsonal. 9. Puesta en marcha o inicio de la producción. 10. Post auditorias, revisiones periódicas, comprobar los planos originales si se está cumpliendo a cabalidad.
5. CONCLUSIONES.
Al planear la instalación de un sistema FMS, es necesario ceñirse a un modelo de implementación preexistente, el cual puede ser enfatizado en alguno de sus puntos por alguna empresa en particular.
Como conclusión general, se hace referencia, primeramente que se va a producir, para poder diseñar planos de maquinarias las cuales se implementaran para una producción especifica.
Una de las finalidades este trabajo es enfocar la importancia de tan relevante objetivo que tiene el diseñar un FMS, ya que optimiza y aumenta la producción, en donde se puede emplear diferentes celdas de manufactura, de manera eficiente y flexible para la elaboración de diferentes productos.
El software y hardware FMS deben trabajar juntos en tiempo real, y una simulación es una buena manera de asegurar que esto ocurra. Debe existir primero una planeación de la capacidad de la planta para así, conociendo la demanda y las condiciones de operación, diseñar una estrategia que permita una adecuada base para la fase de planeación ya que las herramientas de simulación han ido creciendo en importancia al ayudar a planear, diseñar y administrar FMS. La necesidad de lograr coordinación e integración en todos los aspectos de las operaciones de manufactura incluye sistemas de manejo de materiales, máquinas manufactureras, equipamiento de inspección, de recolección de datos y de reporte. Las necesidades de información de estos equipos debe ser manejada por sistema de control del FMS.
6. BIBLIOGRAFÍA.
UNAL, MANUFACTURA FLEXIBLE, (2009), pagina principal, extraído el 15 junio del 2013, disponible en: http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/mecatronica/docs_curso/A nexos/TUTORIALcnc/DOCUMENTOS/TEORIA/MANUFACTURA%20FLEXIBLE. pdf Soto Jorge, Parámetros de Diseño de un FMS, (2010), pagina 8, disponible en: http://www.slideshare.net/wiseboy12/sistema-de-manufactura-flexible-fms Ing. Francisco Navarro Henríquez , Escuela de Ingeniería Electrónica, (2009), disponible en: http://www.tec.cr/sitios/Docencia/ing_electronica/Documents/Proyectos/Di se%C3%B1o_celda.pdf
Ing. Carlos E. Flores R, Facultad de Ingeniería - Universidad Rafael Landívar (2012), disponible en: http://www.tec.url.edu.gt/boletin/URL_03_MEC02.pdf Manufactura flexible, Capitulo 4, (2012), disponible en: http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/mecatronica/docs_curso/A nexos/TUTORIALcnc/DOCUMENTOS/TEORIA/MANUFACTURA%20FLEXIBLE. pdf
