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“SISTEMAS DE MANUFACTURAFLEXIBLE”
o
PROFESOR:
ING. NOE RICO JORDAN
ALUMNO:
GARCÍA GUERRERO HÉCTOR EDGARDO
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Un FMS tiene 1arias definiciones, debido a que la gente trata de describirlo desde
su propia perspecti1a. ' un ni1el superior, un FMS es una colección de FM).
!ambi"n puede ser un grupo de mquinas manufactureras dedicadas a un solo
propósito, pro1e0endo flexibilidad debido tanto al flujo 1ariable de material entre
estaciones como a las diferentes combinaciones de usar estaciones de
operaciones simples. En ambos casos, el resultado final es la capacidad de
manufacturar piezas o ensamblados usando el mismo grupo de mquinas. Una
línea de producción con uso 0 operación 1ariable de las estaciones puede
funcionar como FMS. Es por esto que la manufactura flexible describe cualquier
grupo de mquinas o centros con el objeto de mo1er material entre ellos.
El sistema completo est manejado por computadores, los cuales pueden
manufacturar colecti1amente diferentes partes 0 productos desde el inicio al final,
el concepto FMS de manufactura est caracterizado por la capacidad de integrar
estaciones de trabajo, manejo automtico de materiales 0 control computacional.
El uso de FMS conlle1a el uso de otros sistemas, como son la tecnología de grupo
-+!, +roup !ec/nolog0, que permite clasificar piezas con características de
fabricación similares, la tecnología 3%! -3ust %n !ime, justo a tiempo, que permite
que las materias primas lleguen al lugar indicado en el momento preciso, los
sistemas M*4 -Material *equirements 4lanning, planeación de requerimientos de
productos, donde el material entrante es seleccionado para llegar al lugar correcto
a la /ora indicada, 0 finalmente los sistemas )'5, con el fin de permitir el uso de
datos 0 especificaciones milim"tricas del dise6o en la programación de mquinas
de control num"rico -() e inspección automtica.
#os sistemas FMS son ms caros que los sistemas FM), 0 asimismo son ms
difíciles de entender. #os sistemas FMS no son totalmente flexibles, debido a que
estn limitados al porte c7bico 0 forma general de las partes. 4or lo tanto, una
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El trabajo que normalmente se asigna a un sistema de manufactura flexible es
mecanizar o conformar peque6os lotes de un determinado tipo de piezas, en
forma totalmente automtica.
4ara ello, deben ser complementados algunos de los aspectos tecnológicos de lasmquinas de control num"rico con1encionales incluidas en la c"lula mediante
componentes 0 dispositi1os que permitan realizar las siguientes funciones2
preparación automtica de los medios de producción> manipulación automtica de
piezas, mordazas 0 elementos de medida> control automtico de seguridad en la
calidad 0, finalmente, super1isión 0 diagnóstico, tambi"n automatizados, de la
realización del proceso. 'sí, los componentes bsicos de un SMF, figura. =, son
los que a continuación se mencionan.
Figura = *epresentación 1irtual de un SMF
Computadora centra
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El desarrollo de la microelectrónica 0 por consecuencia el uso de las
computadoras /a sido indispensable en el desarrollo de los SMF, el uso de
computadoras /a /ec/o posible el actual "xito de estos sistemas de producción 0
con ellas la importancia de sus características principales2 automatización,
flexibilidad, producti1idad 0 optimización de costos.
)ualquier SMF requiere del uso de equipo de cómputo, independientemente del
SMF que se utilice, lo que no cambia de uno a otro es el uso de la computadora
central, siempre debe /aber una porque es la que controla al sistema completo
inclu0endo mquinas de control num"rico por computadora -)() 0 el sistema
para el manejo 0 transporte de materiales, Un SMF es tan eficiente 0 1erstil como
lo sea el soft?are que lo controla, así la flexibilidad total del sistema se basa en la
capacidad del soft?are del programa para coordinar efecti1amente a todos los
elementos que integran el sistema -figura .
Figura ; )omputadora central de un SMF con el soft?are correspondiente.
#a computadora central ejerce el control del sistema completo de computadoras
en el sistema, coordina totalmente el sistema de producción, monitoriza el sistema
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ante cualquier rotura de /erramientas, maquinaria o transportes 0 alerta a los
super1isores de esa contingencia.
!ambi"n determina el trabajo de cada mquina 0 las rutas de transporte de los
productos a la mquina apropiada para optimizar la producción 0 el uso de ellas.
M!"u#nas controadas numér#camente
!al 1ez el elemento ms característico 0 representati1o de un SMF es la mquina
)().
Se trata de la mquina /erramienta que se encarga del trabajo de maquinado
dentro del sistema 0 puede ser una mquina () -control num"rico, 5() -control
num"rico directo, )() -control num"rico por computadora o una combinación de"stas.
En toda instalación de fabricación flexible, desde la ms peque6a c"lula al taller
ms complejo, el elemento bsico es la mquina /erramienta de control num"rico
-figura =.@, en general con computadora integrada -)().
Figura =.@ !orno )()
$o%ots
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Uno de los elementos ms representati1os de los actuales sistemas de producción
lo constitu0en los robots industriales que cuentan con ele1ado grado de flexibilidad
0 adaptabilidad a las 1ariaciones del entorno. Estas características permiten que
sean utilizados cada 1ez ms en una amplia gama de acti1idades. Se trata de los
mecanismos que se encargan de abastecer de piezas a las mquinas en un SMF
para que "stas trabajen de forma continua 0 automtica -figura =.8.
En los SMF, los robots trabajan conjuntamente con las mquinas () o bien se
utilizan directamente para la mecanización de piezas. 4ara conseguir un desarrollo
de =a fabricación automtica exento de problemas los robots industriales precisan
de sensores adecuados. )on su a0uda, se pueden detectar 0 corregir
inmediatamente situaciones problemticas o de peligro 0 e1itar da6os ma0ores o
paradas de la producción.
Figura =.8 Sistema para el manejo -robot 0 transporte -rodillos de tele1isiones en
la planta ensambladora de ASB(C
S#stemas para e transporte de mater#aes
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4or lo que se refiere a los elementos de transporte, su objeti1o es el transporte d
piezas entre c"lulas 0 almacenes. Existen di1ersos dispositi1os que se pueden
c=asific en dos grandes grupos2 bandas transportadoras 0 1e/ículos
automticamente guiad -'+D. Entre los primeros se encuentran las soluciones
clsicas como las bandas transportadoras, rodillos, dispositi1os neumticos, etc.
Se trata, en general, de sistemas bastante rígidos, aunque controlables, si se
desea, por la computadora de transporte. #os segundos, por el contrario, aportan
un ele1ado grado de flexibilidad al sistema. )uentan con caminos prefijados por
carriles, cable enterrado o marcas ópticas, que les permiten lle1ar a cabo la tarea
encomendada> bajo el control de la computadora que lle1a el propio 1e/ículo. Son
1e/ículos autopropulsados mediante un sistema de baterías situadas a bordo 0
motores de tracción controlados tambi"n por una computadora a bordo.
C&$&CTE$I$ISTIC&S ' &P(IC&CIONES DE UN SMF
Cas#)#cac#*n de os SMF
El sistema ms sencillo de manufactura flexible se conoce como módulo de
manufactura flexible -MMF 0 consiste en una mquina )() mejorada con un
carrusel de /erramientas 0 un intercambiador de piezas. !omando como base a
este módulo de manufactura flexible se pueden construir sistemas ms complejos.
'sí pues, en un SMF pueden considerarse tres ni1eles de aplicación.
#a c"lula flexible. #a línea o grupo flexible El taller flexible
#a diferencia no est tanto en el n7mero de mquinas que las componen, sino en
un ni1el cada 1ez ma0or de integración de las funciones de producción. Si bien no
existe una definición uni1ersalmente aceptada para cada uno de estos t"rminos, a
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una misma instalación unos le llaman c"lula flexible 0 otros, línea flexible, con lo
que se pueden llegar a confundirse ambos conceptos.
(a céua )e+#%e,
Est formada por unas pocas mquinas, en ocasiones sólo una, dotadas de
control num"rico con dispositi1os de cambios de /erramientas 0 piezas, con
almacenes a pie de mquina para garantizar su autonomía durante 1arias /oras, 0
una computadora que coordina los elementos de mecanizado, manutención 0
transporte entre las mquinas. Son capaces de mecanizar totalmente o casi
totalmente una cierta categoría de piezas, inclu0endo fases de control de calidad
-figura =.
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Figura =.. 5istribución de una línea de manufactura flexible.
E taer )e+#%e,
!iene todas las funciones de fabricación incorporadas e integradas dentro de la
filosofía de fabricación flexible. #os sistemas de recepción, inspección,
almacenaje, transporte, mecanización, 1erificación, montaje inspección 0
distribución, centralizadas o distribuidas seg7n proceda, estn totalmente
automatizados 0 coordinados por una computadora central 0 a tra1"s de las
computadoras sat"lites de cada función o taller.
En el esquema de la figura =. se muestra un ejemplo de un taller flexible.
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Figura =. Esquema de control de un SMF
DISE.O/ INST&(&CION ' CONFI0U$&CION DE (OS DI1E$SOS
MODU(OS QUE COMPONEN UN SMF
DESARROLLO Y VISION DEL PROCESO
Una función del sistema de manufactura es producir efecti1amente parte o
productos.
Entonces un sistema de manufactura puede ser 1isto desde la perspecti1a de las
partes o de los productos.
4rimero /a0 que dise6ar cada parte, luego /a0 que generar un programa para una
maquina (), /a0 que programar un robot 0 finalmente se manufactura la parte.
Der la siguiente figura.
!odos los procesos son coordinados 0 super1isados por un sistema administrati1o.
'ctualmente, cuando los cuatro procesos ilustrados en la figura 8=8 9G, se /acen
automticamente, se tratan como si fueran completamente independientes.
Sin embargo el FMS requiere una ma0or integración de todos esos procesos.
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Uno podría conjeturar que, a ma0or grado de automatización de un FMS, ma0or la
integración necesaria entre el dise6o de la parte, la programación de la mquina,
la programación del robot 0 el proceso de maquinado de partes.
1ISION DE( P$O2(EM& DE FMS,
En el tema del FMS /a0 dos grupos de problemas que tienen particular importancia2
= 5%SEHB
; B4E*')%B('#
El primer grupo tiene que 1er con la selección óptima de todos los componentes del FMS,
0 el segundo con su uso óptimo.
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