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8/20/2019 La manufactura.pdf

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La manufactura

IM. MSc. Silvio Andrés Salazar MartínezConformado

Facultad de Ingeniería MecánicaUniversidad de Antioquia


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La manufacturaIM, MSc . S ilv io Andrés Salazar Mar tínez Facu ltad de Ing en iería Mecáni ca

Universidad de A nt ioquia

Objetivo general

Explicar la manufactura desde la tecnología, laeconomía y la historia


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La historia

Un pueblo que desconoce

su historia estácondenado a repetirla

J. Ortega y Gasset

“…the man who aspires to fortune

or to fame by new discoveries mustbe content to examine with care theknowledge of his contemporaries,

or to exhaust his efforts in inventing

again what he will probably findhas been better executed before.”

Charles Babbage, 1836


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La edad de piedra (Antes de 4000 a C)

• Instrumentos para luchar con la naturaleza. Piedras o

trozos de estas, rotas de forma natural. Manejo de lapiedra tallada

• El primer proceso tecnológico: selección de piedraspara actividades concretas.

• La primera herramienta. El hacha: Cortar, Raspar,

Perforar • Herramientas: cuchillos, sierras, martillos, lanzas

• Las herramientas dieron solución a la forma deprolongar la utilización de las manos, ya que con estaspueden realizar operaciones y manipulaciones que no

pueden realizar con sus débiles miembros• La herramienta: la prolongación de la mano del hombre

• Aparece la lanza y el arco (La primera herramienta quealmacena energía)

• Proceso de manufactura: martillado


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La edad de cobre (3000 a C)

• La expansión de la agricultura obliga a nuevas herramientas

• Herramientas: La azada de madera para labrar la tierra, la hoz de maderao de hueso para segar cereales, el mayal para desgranarlos, el molinopara triturarlos.

• El hombre descubre el cobre. (Fusión 1084 C)

• Las herramientas se aproximan a su forma definitiva, golpeándolas con

martillos, acabándolas con limas y afilándolas sobre una piedra.• Proceso de manufactura: fundición, estampado


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La edad de bronce ( 2000 a C)

• La primera aleación: Bronce: Cobre mínimo al 80%, Estaño máximo al

20% (Fusión 830 a 1020 C)• Bronce, resisten la corrosión, con respecto al acero, el umbral de fatiga

metálica es menor, mejor conductor de calor y electricidad, ausencia dechispa cuando se golpea.


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La edad de hierro (1500 a C)

• La técnica de producción del hierro fue dominada al 1400 a.C. (Fusión

1540 C)• Las armas y las herramientas se convierten de Bronce a Hierro

• Al año 700 a.C aparece el hacha de hierro para la tala de los bosques

• Al año 500 a.C, los carpinteros manejaban todas sus herramientas enhierro

• Aparece la forja. Los tochos de hierro se estiran o laminan manualmente,a golpe de maza y martillo

• Es mas duro, más durable, y tiene mejor filo que el bronce



El acero (600 - 800 DC)

• Es hierro con mas contenido de carbón, mucho mas fuerte y

flexible• La producción de acero empezó en la India, 250 aC, y se

llevó a China y Europa hacia el 500 dC

• La receta: – Calentar el hierro lentamente por encima de 910 C – Enfriar un tiempo corto en agua a temperatura ambiente

– Calentar de nuevo a temperatura moderada



La edad media

• La religión perpetuó las habilidades

del fundidor, necesarias para laproducción de campanas de bronce.

• En 1313 se elabora el primer cañonen Ghent, Belgica por un monje.

Realizado en bronce y el agujero seformó por medio de un núcleo durantela fundición. (agujero muy rugoso)

• 1372, los primeros cañones de acero,

usando el proceso de barrenadomanual, el hierro supera en uso alcobre y al bronce



La manufactura

• Aparece la palabra manufactura hacia 1567, del latín manu

factus, “hecho a mano”

• Aparece la palabra producto “algo que se produce”

• Gracias a que se suele pasar por varios procesos en los quelas materias primas se convierten en productos útiles, los

artículos adquieren un valor.



Siglo XVIII (1700)

• 1700, el parlamento Británico, genera las primeras leyes

indicando que en el continente americano sólo debededicarse a actividades agrícolas

• 1720, se prohibe el trabajo metalmecánico, sin embargo sepermite las embotelladoras, el trabajo del vidrio y del papel

• 1738, Hugh Orr empieza la producción de guadañas enEEUU

• 1748, Hugh Orr produce 500 mosquetes y bayonetas para laprovincia de Massachusetts

• 1750 sólo es posible importar 2000 toneladas por año dehierro en EEUU



La revolución industrial

• 1774, John Wilkinson, Inglaterra, construye una

mandrinadora horizontal de precisión accionada por ruedahidraúlica, para mandrinar cilindros de 72”, para poder

construir la máquina de vapor de James Watt

• 1775, La máquina de vapor de James Watt

• 1776, la Riqueza de las Naciones, Adam Smith. – La riqueza procede del trabajo.

– Define el proceso de creación y acumulación de la riqueza.

– La división del trabajo, divide el trabajo en tareas y hacer que los

trabajadores individuales se conviertan en especialistas haciendo unasola cosa

– Nace la economía



La guerra de independencia de los EEUU

• 1775, Stephen Jenks empieza la producción de armas de

fuego en North Providence, Rhode Island, EEUU• 1778, El congreso de EEUU establece una fabrica de

cañones en Springfield, Massachusetts

• 1783, El torno de Oziel Wilkinson en Pawtucket, Rhode

Island, EEUU


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La revolución industrial americana

• 1789, Samuel Slater trae la tecnología textil de Inglaterra a

EEUU, “El padre del sistema de fabricación americano” – Sistema de manufactura en el cual los pasos sucesivos de cualquier

artesano pueden ser subdivididos en pequeños componentes quepodrían permitir que un niño pueda producir la mas fina herramienta

• 1793, Eli Whitney produce la desmotadora, separar elalgodón de sus motas 200 veces más rápido que un humano


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La revolución industrial americana

• 1798, Eli Whitney realiza un contrato para fabricar 12000

mosquetes. Hasta ese momento cada arma era unaartesanía, se fabricaba una por una y se pulía a mano

• 1801, Eli Whitney crea el concepto de la manufactura depiezas intercambiables. Puso 10 mosquetes ante Thomas

Jefferson y este seleccionó las piezas al azar para poderarmarlos.


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Siglo XVIII - Europa

• 1783, Joseph-Michel y Jacques-Etienne Montgolfier, el globo

• 1795, Nicolas-Francois Appert, los alimentos enlatados• 1797, Jean-Pierre-Francois Blanchard, el paracaidas


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La ingeniería

• 1790, La maquinaria textil y el vapor, los secretos ingleses.

• La economía en Inglaterra pasa de ser rural a ser industrial.• Aparece la necesidad de formar personas para hacer

máquinas

• “The ordinary millwright was usually a fair arithmetician, knew

something of geometry, levelling and mensuration, and insome cases possessed a very competent knowledge ofpractical mathematics. He could calculate the velocities,strength, and power of machines: he could draw in plan and

section”. Willian Fairbain, 1864• Se prohíbe la salida de planos y de ingenieros del país


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Siglo XIX

• 1801, Joseph-Marie Jacquard, El telar de Jacquard

• 1804, Richard Trevithick, La primera locomotora (1825,George Stephenson)

• 1807, Robert Fulton, El barco de Vapor (1787, John Fitch)

• 1815, John Loudon McAdam, las carreteras pavimentadas

• 1816, René-Théophile-Hyacinthe, el estetoscopio

• 1817, Carl von Drais, La bicicleta (1839, KirkPatrickMacmillan)

• 1822, Charles Babbage, Máquina de tarjetas perforadas

• 1834, Cyrus Hall McCormick, la segadora mecánica

• 1835, Samuel Colt, el revólver

• 1838, Samuel Finley Breese Morse, El código morse ..--..

(SOS)


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• 1838, La vulcanización en Inglaterra, Hancock

• 1839, Charles Goodyear, La vulcanización en EEUU• 1841, Joseph Whitworth, La rosca

• 1846, John Deere, El equipo para arar

• 1846, Elias Howe, La máquina de coser

• 1852, George Cayley, el planeador

• 1856, Henry Bessemer, extracción del carbono del hierrocolado

• 1856, Louis Pasteur, la pasteurización• 1859, Ferdinand Carré, el refrigerador (agua, amóniaco)

• 1859, Edwin Laurentine Drake, los pozos de petróleo

• 1860, Jean-Joseph-Étienne Lenoir, el motor de combustión

interna

Siglo XIX


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• 1865, Linius Yale, Las cerraduras de cilindro

• 1866, Alfred Bernhard Nobel, la dinamita• 1866, Thomas Clifford Allbutt, el termómetro clínico

• 1867, Christopher Latham Sholes, la máquina de escribir

• 1868, George Westhinghouse, el freno de aire

• 1876, Alexander Graham Bell, El teléfono

• 1876, Nikolaus August Otto, El motor de cuatro tiempos

• 1877, Thomas Alba Edison, el fonógrafo

Siglo XIX


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La segunda revolución industrial

• 1880, La bombilla de Thomas Edison. La corriente directa. General

Electric• 1880, Herman Hollerith, la calculadora electromecánica, IBM

• 1883, Nicola Tesla, la corriente alterna. Westinghouse

• 1883, Hiram Stevens Maxim, La ametralladora automática

• 1884, Charles Algernon Parsons, la turbina de vapor

• 1884, Lewis Edson Waterman, la pluma estilográfica

• 1885, La bicicleta actual de transmisión de cadena

• 1885, Karl Friedrich Benz, El automóvil con motor a gasolina,

• 1887, John Boyd Dunlop, El neumático

• 1888, Heinrich Rudolph Hertz, las ondas de radio• 1888, El neumático removible, Michelin

• 1890, William Stewart Halsted, los guantes quirúrgicos

• 1892, James Dewar, los vasos Dewar, el termo


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La segunda revolución industrial

• 1895, Taylor, La administración científica – El estudio de movimientos, motivado por descubrir el mejor método

para hacer una tarea

– El estudio de tiempos, para establecer estándares de trabajo

– El uso de estándares

– El pago a destajo

– La contabilidad de costos en las operaciones fabriles

• 1897, Rudolf Diesel, el motor diésel

• 1898, Cornelis Jacobszoon Drebbel, el submarino

• 1900, Ferdinand Adolf August Heinrich von Zeppelin, eldirigible


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Siglo XX

• 1903, Orville y Wilbur Wright, el aeroplano

• 1908, La línea de producción, Henry Ford. Aparece laproducción en masa. El modelo T. 15 millones de carros aU$500 – “I will build a car for the great multitude. It will be large enough for the

family, but small enough for the individual to run and care for. It will beconstructed of the best materials, by the best men to be hired, afterthe simplest designs that modern engineering can devise. But it will beso low in price that no man making a good salary will be unable toown one – and enjoy with his family the blessing of hours of pleasurein God's great open spaces”. Henry Ford.

• 1909, Leo Hendrick Baekeland, la baquelita

• 1911, Charles Franklin Kettering, el arranque automático,Cadillac


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• 1914 - 1918, La I guerra mundial (10’000.000 de muertos)

• 1917, Paul Langevin, el sonar • 1922, Conformación de la URSS

• 1926, Robert Hutchings Goddard, el cohete

• 1932, Ernst August Friedrich Ruska, el microscopioelectrónico

• 1935, Robert Alexander Watson-Watt, el radar.

• 1937, Grote Reber, el radiotelescopio

• 1938, Chester Floyd Carlson, la xerografía• 1938, Ladislaoy Georg Biro, el bolígrafo

• 1939, Igor Ivan Sikorsky, el helicóptero

• 1939 - 1945, La II guerra mundial (55’000.000 de muertos)

Las guerras


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El confort del hogar

• 1922, Stephen Poplawski, la licuadora

• 1930, Ivar Jepson, la batidora, SunBeam• 1940, La nevera

• 1943, Tupper, Los contenedores plásticos para la comida,Tupperware

• 1947, La lavadora eléctrica, General Electric

• 1950, Peter Carl Goddmark (1940), La televisión a color

• 1950, El congelador arriba, el refrigerador abajo

• 1955, El microondas


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Lean Manufacturing

• 1894, Sakichi Toyoda inventa una máquina de enrollar hilo,

fundando una empresa de telares automáticos, define treslemas básicos – Detener las operaciones siempre que ocurra algo irregular

– No fabricar nunca productos defectuosos

– Que el personal no tenga que vigilar constantemente las máquinas• 1933, Kiichiro Toyoda funda automóviles Toyoda, bajo la

metodología: observar, probar y equivocarse

• 1950, William Edward Deming, estadístico estadounidense,

enseña el control estadístico de procesos a los japonesescomo parte de los esfuerzos por reconstruir a Japón

• 1959, Taiichi Ohno, conforma el sistema de producciónToyota (SPT)


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El Sistema de Producción Toyota

• Sistema Just In Time (JIT), producir sólo lo necesario, en el momento

justo y en la cantidad necesaria.• Jidoka (automatización), la capacidad que tiene la línea de producción de

detenerse cuando se detectan problemas.

• Poka yoke (A prueba de fallos) Detectar los errores y corregirlos para queno vuelvan a suceder

• Kanban (Ficha) Sistema de información por medio de tarjetas quecontrola de modo armónico la fabricación de los productos en cantidad ytiempo necesario

• Andon (Pizarra). Sistema de control por medio de luces para alertar deproblemas en un proceso de producción

• Muda (Eliminación de desperdicios)• Heijunka (Suavizado de la producción)

• Kaizen (Mejora continua)


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La era espacial

• 1957, URSS, el Sputnik 1, el primer satélite

• 1957, URSS, el Sputnik 2, la perra Laika primer ser vivoterrestre en orbitar la tierra

• 1959, URSS, el Lunik 1, la primera sonda lunar. Superó lavelocidad de escape 11,26 Km/s

• 1960, Theodore Harold Maiman, el láser (ligth amplificationby stimulated emission of radiation)

• 1960, EEUU, Tiros I, el primer satélite meteorológico

• 1961, URSS, Vostok 1, Yuri Alexeievich Gagarin el primer

ser humano en el espacio• 1962, EEUU, El Telstar I, el primer satélite de

comunicaciones


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La era espacial

• 1962, EEUU, la primera sonda planetaria, Mariner 2, destino

Venus• 1963, URSS, El Vostok 6, Valentina Vladimirovna

Tereshkova, la primera mujer en el espacio

• 1964, URSS, El Vosjod 1, vuelo espacial de más de un

tripulante (tres)• 1965, URSS, El Vosjod II, Alexei Leonov el primer paseo

espacial

• 1965, EEUU, el Gemini VI y el Gemini VII tienen la primera

cita espacial• 1966, URSS, Venera 3, el primer objeto del hombre que se

posaba en otro planeta Venus


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La era espacial

• 1966, URSS, la sonda Luná 9, primer alunizaje suave en la

luna• 1967, Vladimir Mijáilovih Komarov, el primer accidente

espacial

• 1968, EEUU, Apolo 8 con tres astronautas circunnavego la

luna• 1969, EEUU, Neil Armstrong, el primer ser humano en otro

mundo, la luna

• 1971, EEUU, Mariner 9, orbita Marte.

• 1972, EEUU, Satélite para tomar fotografías de la tierra,Landsat 1

• 1973, EEUU, Pioneer 10, la sonda a Jupiter


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La era espacial

• 1974, EEUU Mariner 10, la sonda a Mercurio

• 1977, EEUU lanzamiento de la Voyager 2 (Júpiter, 1979;Saturno, 1980; Urano, 1986; Neptuno, 1989; 2007 termina eldata tape recorder)

• 1981, EEUU la lanzadera espacial, el transbordador

Columbia• 1986, EEUU, explosión del Challenger

• 2003, EEUU, Destrucción al entrar a la atmósfera delColumbia

• 2011, EEUU, Última misión del transbordador Atlantis, fin delprograma de transbordadores espaciales

• 2014, La Agencia European Espacial, logra desplegar lasonda Rosetta dentro de un cometa

La tercera


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La manufactura

IM, MSc . S ilv io Andrés Salazar Mar tínez Facu ltad de Ing en iería Mecáni ca


La tercera

revolución

El uso de la electrónica y lastecnologías de la información para

automatizar la producción• 1957, IBM 350 RAMAC Disk

File. El primer dispositivo paraalmacenar información

• 1969, Arpanet, el precursor deInternet

• 1974, El protocolo TCP/IP,Internet

• 1974, La calculadora electrónica

• 1976, Apple I, Computadorpersonal

• 1989, Nintendo, Game Boy

• 1989, Tim Berners-Lee, WWW

• 1992, Microsoft Windows v 3.1

• 1998, La burbuja .com

h t t

p : / / w w w . c o o l i n f o g r a p h i c s . c o m / b l o g / 2 0 1 2 / 1 / 9 / e v e r y t h i n

g - y o u - n e e d - t o -

k n o w - a b o u t - c

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La manufactura



L a h i s t o

r i a d e l a c

o m p u t a c i ó n

h t t p : / / s i l i c o n a n g

l e . c o m / b l o g / 2 0 1 1 / 0 2 / 2 4 / a - b r i e f - h

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c o m p u t e r - d e v i c e s - f r o m - 1 9 3 9 - o n - i n f o g r a p h i c /

Siglo XXI, la s -


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La manufactura



Siglo XXI, ladécada de Steve

Jobs

• Octubre 23,

2001, IPod• Abril 29,

2003, ITunesStore

• Enero 9,2007, IPhone

• Enero 27,2010, IPad

h t t p : / / w w w . s

h a a n h a i d e r . c o m / 2 0 1 1 / 0 8 / h i s t o r y - o f - a p p l e - s t e v e - j o b s

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La manufactura



La cuarta revolución industrial

• El uso de sensores conectados a Internet para controlar el

funcionamiento de los equipos, Internet de las cosas IOT


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La manufactura



La definición

• Transformar materiales en bienes


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La manufactura



El producto


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La manufactura



Predecir el futuro

No hay razón paraque un individuo

tenga uncomputadoren

casaKen Olson (1977)

Los aeroplanos son un juguete interesante, pero

no tienen valor militar Marshal Ferdinand Foch

Una caja de sonidosinalámbrica no tiene

valor comercial.¿Quién va a pagar porun mensaje enviado a

nadie?David Sarnoff Dentro de dos años, elproblema del spam habrá

sido resueltoBill Gates, 2004

Creo que existe

un mercadomundial para tal

vez... cincocomputadoras

ThomasWatson, IBM

1943Todo lo que puede ser

inventado, ya fueinventado

Charles H Duell,Oficina de patentes

US, 1899


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La manufactura



El futuro cierto

• Va a ver mas gente

• Van a ver menos recursos naturales• Va existir una mayor demanda por la sensibilidad ambiental

• El calentamiento global es una realidad

• Va existir una larga brecha entre los que tienen y los que no


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La manufactura



La nueva definición

• La transformación de los recursos

para suplir las necesidadeshumanas


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IM, MSc . S ilv io Andrés Salazar Mar tínez

Referencias bibliográficas

• Museo de la máquina herramientahttp://www.museo-maquina-herramienta.com/historia/

• Making the modern worldhttp://www.makingthemodernworld.org.uk/

• Manufacturing in the New Millennium - A Western Perspective. Richard H.F.Jackson and John Slotwinski. Manufacturing Engineering Laboratory. NationalInstitute of Standards and Technology. Gaithersburg, Maryland, USA

• BENES, James J. An industry evolves: lathes to computers. AmericanMachinist. August 1996. pp 43 - 132

• GROOVER, Mikell P. Fundamentos de manufactura moderna. Tercera edición.McGraw-Hill. 2007 ISBN 0-471-74485-9. 1022p.

• KALPAKJIAN, Serope y SCHMID, Steven R. Manufactura, ingeniería ytecnología. Quinta edición. Pearson Education, México, 2008. ISBN 978-970-

26-1026-7 1295 p.• ASIMOV, Isaac. Historial y cronología de la ciencia y los descubrimientos. Ariel,

2007. ISBN 978-84-344-5344-9. 913 p.

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