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CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL

TRABAJO APLICATIVO

“Automatización Flexible”

AUTORES: Benavente Romero, Rosalbina, Olivera Poccomo, Jimmy Vega Vilchez, Wilmer Ronald.

DOCENTE: Ing. Cabrera Donayre, Ronny

LIMA-PERÚ 2017

I. PRESENTACION En la actualidad muchas empresas están migrando su método de trabajo de gestión por competencias a gestión por procesos, en esta última se puede operar sea desde empresas de manufacturas o de servicios de forma más orientada al cliente, tomando como parte fundamental del negocio a la voz del cliente (VoC), quien es el que marca la pauta respecto a la demanda y al ritmo que deben trabajar las empresas, en ese sentido tomando los métodos y técnicas japonesas más avanzadas en gestión de proceso y calidad, se empezó a operar en diversas empresas a nivel mundial. Lean es una palabra de origen inglesa que significa literalmente “esbelto o sin grasa” y su connotación lingüística se interpreta en un sistema de producción como un adjetivo que lo califica de ligero, ágil o flexible ante cambios en la demanda, que tiene la capacidad de ir al ritmo adecuado, operando actividades que generan valor y sin desperdiciar recursos. Esta interpretación está basada en que la palabra Lean es la abreviatura de Lean Manufacturing, que significa tener una “producción esbelta” o “producción ajustada”, es decir, sin desperdicios que no agregan valor y por los que obviamente el cliente no pagará. Esta metodología fue desarrollada en 1950 por Toyota. Lean entonces centra su atención en identificar y eliminar todo aquel desperdicio que no comprará el cliente y que hace “pesado” un sistema productivo, para de esta forma volverlo más eficiente, menos costoso y más productivo. Estas oportunidades de mejora son las de las que se encarga la metodología. “Lean Manufacturing tiene por objetivo la eliminación del despilfarro, mediante la utilización de una colección de herramientas (TPM, 5S, SMED, kanban, kaizen, heijunka, jidoka, etc.), que se desarrollaron fundamentalmente en Japón.” Es entonces que utilizando la manufactura esbelta o flexible ante el ritmo de la demanda se aplica a todo proceso, que es en este caso la automatización, evitando así exceso de inventarios, y diversificando la variabilidad de productos siempre orientados a la demanda del cliente.

II. DESCRIPCION El concepto de flexibilidad organizacional suena razonable, porque sus consecuencias son intuitivamente positivas: ¿Por qué no habría de tratarse a cada cliente de manera individualizada, con productos hechos a la medida de sus deseos en lugar de venderles productos estándar que no se ajustan a lo que desean? Mientras satisfacer cada una de las necesidades de nuestros clientes (tanto consumidores finales como business-tobusiness) no aumente el costo de cada unidad vendida, adaptarse a ellas no debería generar debate alguno. Pero en la vida real el costo sí aumenta. Nadie objeta la idea, pero su puesta en práctica es bastante más complicada de lo que se podía anticipar y muchas compañías han retrocedido luego de varios fracasos de alto nivel. Quizás a causa de ellos, la idea de “mass customization” ha sido etiquetada como una inalcanzable moda empresarial, menos sustancial de lo que se creía y mucho más

peligrosa, a tal extremo que los ejecutivos tienden a pensarlo como una idea fascinante para académicos, pero nada práctica para gerentes. Nuestra investigación indica otra cosa. En el curso de la última década, estudiamos varias organizaciones flexibles, capaces de producir en escalas muy bajas sin perder la competitividad de sus costos. Nuestras conclusiones demuestran que este tipo de flexibilidad organizacional no es un enfoque exótico. Debería ser visto como un mecanismo aplicable a la mayoría de empresas y de contextos, siempre y cuando se entienda y desarrolle apropiadamente. La clave consiste en asumir la flexibilidad organizacional como el proceso de alineación con las necesidades de sus clientes. En la práctica, esto significa que la flexibilidad de la que hablamos no tiene nada que ver con alcanzar un estado ideal. Por el contrario, nuestra investigación demuestra que esta flexibilidad debe ser concebida como el resultado de la creación de tres habilidades organizacionales: 1) La capacidad de la organización para identificar los atributos del producto que el cliente necesita personalizar y que le agregan valor. 2) La capacidad para reutilizar o recombinar recursos organizacionales y, en particular, recursos de la cadena de valor para múltiples actividades. 3) La capacidad para orientar o ayudar a los clientes a identificar o desarrollar soluciones para sus necesidades. El desarrollo de estas habilidades y su puesta en práctica exige cambios en la organización, y exige que enfrentemos muchas poderosas fuerzas de inercia. No obstante, el hecho de que conseguir un mayor grado de flexibilidad organizacional no sea una tarea fácil para nadie, hace más interesante el desafío: quienes sean capaces de desarrollar estas aptitudes podrán disfrutar ventajas competitivas. El secreto consiste en nunca perder de vista que la flexibilidad organizacional no es un objetivo en sí, y que sólo tiene valor si contribuye a crear valor para el cliente, manteniendo o aumentando simultáneamente la ventaja competitiva de la empresa. El mercado actual de la producción se viene caracterizando por una orientación cambiante conforme a la variación de los requerimientos de las demandas (flexibilidad del producto y de los procesos, reducción de inventarios innecesarios, reducción de tiempos de producción, variabilidad en los lotes de productos, aumento de la productividad, mayor calidad, menores costos, etc.) esto genera un incremento en la competitividad de las diferentes empresas que apuntan e intentan conseguir una rentabilidad en las condiciones del mercado. Teniendo esta premisa como alcance inicial, y por la necesidad de que el fabricante ofrezca una mayor gama de productos en menores plazos de entrega y mejores precios entra en acción los Sistemas de Fabricación Flexibles (SFF). Los Sistemas de Fabricación Flexible (SFF): son un conjunto de máquinas, herramientas de control numérico enlazadas entre sí mediante un sistema de transporte de piezas común y un sistema de control centralizado. Este sistema nos permitirá que la producción de lotes limitadas de piezas obtenga algunas ventajas características de la producción de grandes lotes. Los SFF si bien es cierto ya se encuentran implementados, pero estos funcionan en un modo de “revisión” en donde muchos de los efectos adversos presentes en su ejecución se deben a la obsolescencia de la información del estado del sistema, siendo esta información básica para el

dominio de su funcionamiento, se generan retrasos en la información que repercute directamente en el rendimiento global de los SFF. La flexibilidad: es una de las características principales presentada al utilizar los SFF, ya que se adecuan rápidamente a los cambios en las demandas, en bajo costo y tiempo logrando de esa manera que la producción se pueda tornar “PERSONALIZADA” acompañado de valor agregado y tecnología sin afectar los procesos originarios de las empresas. El consumo energético de los SFF: es uno de los aspectos cuestionables para el uso, operación y funcionamiento de estos sistemas, en este artículo se propone una metodología para la estimación de los flujos de consumo energético y materiales y además de la importancia de la planificación de la producción para favorecer la reducción del consumo energético, costo del inventario de almacenamiento y costo de un pedido realizado considerando múltiples planes de proceso. Integración de los SFF: Se crea una estación de medición automático. Elementos:  Dos máquinas informatizadas de control numérico para el mecanizado.  Dos robots industriales para el manejo y manipulación. Se propone metodología de actividades principalmente en la estación de trabajo y estación de medición. Al fin se llega a una conclusión de incorporar una estación de medición automática (Algoritmos de mejora). Redes de Petri en SFF: “Una Red de Petri es una representación matemática o grafica de un sistema a eventos discretos en el cual se puede describir la topología de un sistema distribuido paralela o con aumento”. Esquema de una Red de Petri 1. Los arcos conectan un lugar a una transición. 2. Los lugares contienen números finitos o infinitos contables de marcas. 3. Las transiciones se disparan. 4. Las transiciones está habilitada La Red de Petri se puede definir como una variante de las marcas que a su vez tienen colores la cual distingue la información. Los problemas que surgen a través de la Red de Petri son el límite y la cobertura, se le reconoce como una herramienta potente, trabaja eficientemente y consigue mejores resultados. Existen 3 métodos para resolver problemas de estancamiento. 1. La detección de estancamiento y recuperación. 2. Prevención de interbloqueo: considerado como el más eficaz en SFF. 3. Prevención punto muerto: se basa en el control de sifones ya que pertenece a un modelo de análisis estructural de la Red de Petri. Un SFF con alta automatización tiende a provocar bloqueos y por eso se requiere una prevención de punto muerto (combina la programación entera mixta y los conceptos de sifones). Existen varios estudios como el de Yen Liang Pon que se basa en la teoría de regiones para la prevención de puntos muertos. Huang, propone combinar la teoría de Red de Petri y la Ingeniería Industrial para modelar dicha matriz de tiempos. El resultado del estudio se conoce y establece el tiempo de fabricación para la matriz acercándose a una situación real.

Una Red de Petri con el método propuesto utilizaría funciones heurísticas admisibles y no admisibles. La función heurística sería admisible en ciertos problemas para la búsqueda, si el costo estimado es menor o igual al costo mínimo alcanzaría el estado objetivo. Búsqueda de Cucko: Pertenece a los sistemas de inteligencia de enjambre, supera a otros algoritmos y proporciona resultados más sólidos superando a los heurísticos existentes. III. EVIDENCIAS

IV. RECURSOS Y MATERIALES Artículo: “LOS SISTEMAS DE FABRICACIÓN FLEXIBLE COMO SOLUCIÓN A LA DEMANDA DE LOS MERCADOS ACTUALES” 3C Tecnología (Edición núm. 12) Vol.3 – Nº 5, Edición especial Diciembre’14, 245 - 256, Área de Innovación y Desarrollo, S.L. ISSN: 2254 – 4143

V. CONCLUSIONES A. Los SFF han sido una oportunidad y alternativa de solución a los factores cambiantes del mercado de producción en los diferentes ámbitos, y para satisfacción de los clientes. B. El desarrollo de procesos de automatización en la industria manufacturera requiere la identificación de las potencialidades del desarrollo de estas actividades, pero también de la claridad del alcance que puede tener en la fábrica, de tal forma que permita mantener niveles de flexibilidad, genere beneficios en términos de seguridad y ergonomía y de productividad. En la industria existen necesidades compartidas de automatización en ensambladores y fabricantes de partes como el manejo y almacenamiento de materiales, así como necesidades divergentes como

la aplicación de sistemas automáticos a los procesos de producción (soldadura, grapado, grafado entre otras) como la fabricación de partes y piezas en la cual hay una amplia diversidad tanto de materiales como de procesos de manufactura. Una corriente reciente es automatizar la inspección de productos, para cumplir con procesos de calidad total, que conservan y refuerzan las políticas y cultura organizacional que los sistemas de producción que han implementado durante años en las empresas de la industria de manufacturas. Sin embargo, en este aspecto hay una serie de líneas de investigación dispuestas para ser desarrolladas en el presente y el futuro. El sector de automatización ha dado grandes pasos en su desarrollo tecnológico y ha adaptado tecnologías de gran escala de producción que cuenta, la cual es pequeña al compararla con otros países que son grandes productores. También este sector ha tenido un cercano relacionamiento con el sector académico y con grupos de investigación lo que seguramente generará nuevos proyectos y nuevas capacidades para desarrollar procesos más seguros y eficientes. VI. RECOMENDAIONES Se precisa reforzar los estudios para la estimación del consumo energético y los residuos generados por la operación y empleo de estos SFF que no genere perdidas del entorno o al medio ambiente.

VII. BIBLIOGRAFIA Vidal, S. A. 2014. "Los sistemas de fabricación flexible como solución a la demanda de los mercados actuales". Recuperado de https://www.3ciencias.com/articulos/articulo/lossistemas-de-fabricacion-flexible-como-solucion-a-la-demanda-de-los-mercados-actuales/