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• Denis Emanuel

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TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO Instituto Tecnológico de Zitácuaro

CARRERA Ingeniería Industrial

ASIGNATURA Administración de las operaciones I

“Sistemas Avanzados de manufactura” DOCENTE Ing. Carmona Paulin Homero

ALUMNO(S)  Casiano García Chayane  González de la Cruz Luz Elena  Iniestra Silverio Julio César  Nava Arellano Oscar  Sánchez Cárdenas Luz Aurora  Salgado González Alejandro

H. Zitácuaro Michoacán 25 de agosto, 2019

CAD/CAM El Diseño y la fabricación asistidos por ordenador (CAD/CAM) es una disciplina que estudia el uso de sistemas informáticos como herramienta de soporte en todos los procesos involucrados en el diseño y la fabricación de cualquier tipo de producto. Esta disciplina se ha convertido en un requisito indispensable para la industria actual que se enfrenta a la necesidad de mejorar la calidad, disminuir los costes y acortar los tiempos de diseño y producción. La única alternativa para conseguir este triple objetivo es la de utilizar la potencia de las herramientas informáticas actuales e integrar todos los procesos, para reducir los costes (de tiempo y dinero) en el desarrollo de los productos y en su fabricación Evolución del cad/cam

El termino CAD se puede definir como el uso de sistemas informáticos en la creación, modificación, análisis u optimización de un producto. Dichos sistemas informáticos constarían de un hardware y un software. El termino CAM se puede definir como el uso de sistemas informáticos para la planificación, gestión y control de las operaciones de una planta de fabricación mediante una interfaz directa o indirecta entre el sistema informático y los recursos de producción. Así pues, las aplicaciones del CAM se dividen en dos categorías: 1. Interfaz directa: Son aplicaciones en las que el ordenador se conecta directamente con el proceso de producción para monitorizar su actividad y realizar tareas de supervisión y control. Así pues estas aplicaciones se dividen en dos grupos:  Supervisión: implica un flujo de datos del proceso de producción al computador con el propósito de observar el proceso y los recursos asociados y recoger datos.  Control: supone un paso más allá que la supervisión, ya que no solo se observa el proceso, sino que se ejerce un control basándose en dichas observaciones. 2. Interfaz indirecta: Se trata de aplicaciones en las que el ordenador se utiliza como herramienta de ayuda para la fabricación, pero en las que no existe una conexión directa con el proceso de producción. Componentes del cad/cam Los fundamentos de los sistemas de Diseño y fabricación asistidos por ordenador son muy amplios, abarcando múltiples y diversas disciplinas, entre las que cabe destacar las siguientes: Modelado geométrico: Se ocupa del estudio de métodos de representación de entidades geométricas. Existen tres tipos de modelos: alámbricos, de superficies y sólidos, y su uso depende del objeto a modelar y la finalidad para la que se construya el modelo. Se utilizan modelos alámbricos para modelar perfiles, trayectorias, redes, u objetos que no requieran la disponibilidad de propiedades físicas (áreas, volúmenes, masa). Los modelos de superficie se utilizan para modelar objetos como carrocerías, fuselajes, zapatos, personajes, donde la parte fundamental del objeto que se está modelando es el exterior del mismo. Los modelos sólidos son los que más información contiene y se usan para modelar piezas mecánicas, envases, moldes, y en general, objetos en los que es necesario disponer de información relativa a propiedades físicas como masas, volúmenes, centro de gravedad, momentos de inercia, etc. Técnicas de visualización: Son esenciales para la generación de imágenes del modelo. Los algoritmos usados dependerán del tipo de modelo, abarcando desde simples técnicas de dibujo 2D para el esquema de un circuito eléctrico,

hasta la visualización realista usando trazado de rayos o radiosidad para el estudio de la iluminación de un edificio. Es habitual utilizar técnicas específicas para la generación de documentación dependiente de la aplicación, como por ejemplo, curvas de nivel, secciones o representación de funciones sobre sólidos o superficies. Técnicas de interacción gráfica: Son el soporte de la entrada de información geométrica del sistema de diseño. Entre ellas, las técnicas de posicionamiento y selección tienen una especial relevancia. Las técnicas de posicionamiento se utilizan para la introducción de coordenadas 2D o 3D. Las técnicas de selección permiten la identificación interactiva de un componente del modelo, siendo por tanto esenciales para la edición del mismo. Interfaz de usuario: Uno de los aspectos más importantes de una aplicación CAD/CAM es su interfaz. Del diseño de la misma depende en gran medida la eficiencia de la herramienta. Base de datos: Es el soporte para almacenar toda la información del modelo, desde los datos de diseño, los resultados de los análisis que se realicen y la información de fabricación. El diseño de las bases de datos para sistemas CAD/CAM plantea una serie de problemas específicos por la naturaleza de la información que deben soportar. Métodos numéricos: Son la base de los métodos de cálculo empleados para realizar las aplicaciones de análisis y simulación típicas de los sistemas de CAD/CAM. Conceptos de fabricación: Referentes a máquinas, herramientas y materiales, necesarios para entender y manejar ciertas aplicaciones de fabricación y en especial la programación de control numérico. Conceptos de comunicaciones: Necesarios para interconectar todos los sistemas, dispositivos y máquinas de un sistema CAD/CAM. El cad/cam desde la perspectiva industrial Históricamente, el CAD/CAM es una tecnología, (tanto hardware como software) guiada por la industria. Las industrias aeroespacial, de automoción, y naval, principalmente, han contribuido al desarrollo de estas técnicas. Por lo tanto, el conocimiento de cómo se aplican las técnicas CAD/CAM en la industria (figura 1.6) es fundamental para la comprensión de las mismas. La mayoría de las aplicaciones incluyen diferentes módulos entre los que están modelado geométrico, herramientas de análisis, de fabricación y módulos de programación que permiten personalizar el sistema. Hay tres tipos de modelado geométrico, alámbrico, de superficies y sólido que se estudiarán en temas posteriores.

Las herramientas de modelado geométrico realizan funciones tales como transformaciones geométricas, planos y documentación, sombreado, coloreado y uso de niveles. Las herramientas de análisis incluyen cálculos de masas, análisis por elementos finitos, análisis de tolerancias, modelado de mecanismos y detección de colisiones. En algunas ocasiones, estas aplicaciones no cubren las necesidades específicas de un determinado trabajo, en cuyo caso se pueden utilizar las herramientas de programación para suplir estas carencias. Una vez que el modelado se completa, se realizan los planos y la documentación con lo que el trabajo queda listo para pasar a la fase de CAM en la que se realizan operaciones tales como planificación de procesos, generación y verificación de trayectorias de herramientas, inspección y ensamblaje.

MIPR Y MPRII Planificación de requerimiento de los materiales (MRP) Se define como la planificación de los insumos, componentes y materiales de demanda dependiente para la producción de artículos finales, lo que conlleva a la administración del inventario y programación de pedidos de reabastecimiento. Todo esto hecho para cumplir al cliente en los tiempos estimados y con la calidad requerida lo que beneficia a las empresas enormemente. Planeación de recursos de manufactura (MRPII) Es ocuparse de los procesos de producción y control de inventario durante la fabricación de productos en una empresa. Uno de los principales beneficios que caracterizan al MRPII es que permite obtener un análisis integral de todo el entorno de fabricación. El MRPII tiene la habilidad de reducir significativamente los costos de producción y de mejorar la calidad. Objetivos del MRP  Es que la empresa tenga todas las provisiones necesarias, o materiales requeridos en el momento oportuno para cumplir con las necesidades de los clientes.  Asegurar que los materiales estén disponibles para la producción y los productos estén disponibles para su entrega a los cliente  El objetivo final de cualquier empresa es entregar su producto a sus clientes en el plazo de tiempo más corto posible. para conseguirlo, es necesario algún tipo de planificación y MRP optimiza este objetivo.

Riesgos de planificación de la producción con MRP  Si se compran cantidades insuficientes de un material (o el material incorrecto), la empresa puede ser incapaz de cumplir los plazos de entrega.  Si se compran cantidades excesivas de un material, el dinero se queda en los almacenes. mientras este stock se mantenga en el almacén, ese dinero no podrá ser utilizado.  Si se comienza la producción de un pedido en el momento equivocado puede causar que no se cumplan los plazos de entrega.

Diferencias del MRP y MRPII El MRPII integra los recursos de fabricación (por ejemplo, materias primas, componentes, insumos, mano de obra, herramientas, maquinaria, capital) con otros frentes de la empresa como administración, ventas y mercadeo, con el fin de cumplir con los pedidos previstos.  La más importante, el MRP planifica las necesidades de materiales, el II la de recursos (donde por supuesto están incluidas las necesidades de materiales).  El MRPII es más dinámico que el i al poder predecir lo que pasaría si se tuviesen cambios.  El MRP tiene en cuenta el área de producción. el MRPII integra otras áreas como contabilidad, compras e ingeniería. Ventajas y desventajas Ventajas de MPRII    

Uso eficiente de los recursos Mejora la estimación de costos Incrementó a la productividad Reducción de hora extras Desventajas MRPII

 Dificultad de implementación  No genera planes de producción alternativos  Requiere que la información sea muy precisa

JUST IN TIME SYSTEM  El sistema just in time se traduce en un sistema que tiende a producir justo lo que se requiere, cuando se necesita, con excelente calidad y sin desperdiciar recursos del sistema.  Es un sistema de organización de la producción para las fábricas, de origen japonés, También conocido por el método Toyota, permite reducir costos, especialmente de inventario de materia prima, partes para el ensamblaje, y de los productos finales.  La producción JIT es simultáneamente una filosofía y un sistema integrado de gestión de la producción, que evoluciono lentamente a través de un proceso de prueba y error. ¿Qué es el sistema JUST IN TIME? El sistema just in time, (justo a tiempo en español) es un sistema para organizar la producción en las fábricas desarrollado en Japón por TAIICHI OHNO. Este modo de organización fue creado para Toyota, uno de los más importantes fabricantes de automóviles. Pronto empezó a extenderse fuera de Japón, haciéndose muy popular en las últimas décadas.

Objetivos del just in time:  Buscar la simplicidad  Diseñar sistemas para identificar problemas  Eliminar despilfarros  Atacar los problemas fundamentales Objetivo principal: “Producir los elementos que se necesitan, en las cantidades que se necesitan, en el momento en que se necesitan” Esto nos permite:  Aumentar la productividad  Permite reducir el costo de la gestión y por perdidas en almacenes debido a stocks innecesarios.  No se produce bajo suposiciones, sino sobre pedidos reales. Algunas actividades causantes de desperdicios son:  La sobreproducción  El almacenaje

    

Las operaciones innecesarias Los desplazamientos Los inventarios Las averías Los tiempos de espera

¿Cómo funciona el sistema just in time? Hacer llegar los materiales a las fábricas y los productos a los clientes “JUSTO A TIEMPO”. Para ello, solo se van a usar los recursos estrictamente necesarios, tanto en variedad como en cantidad. Un buen ejemplo es el del caso Toyota; recibe los materiales y monta los coches para sacarlos de la línea de producción en un solo día. Así reduce los costes de gestión, los de revisión de inventarios y las posibles pérdidas que se puedan producir en los almacenes.

Ventajas JIT  Se aumenta la flexibilidad del sistema y permitiendo así cambios de una manera más inmediata.  Reduce de forma sistemática el nivel de inventarios reduciendo el coste de los suministros  Se minimiza el riesgo de pérdida de la obsolescencia del stock  Se ajusta la fabricación reduciendo los costes innecesarios al mínimo

Desventajas JIT  Riesgo de falta de suministros que pueden causar retrasos y problemas en el sistema productivo  Perdida probable de reducción de precios de compra, ya que solo se compra lo necesario. Just in time crea un sistema más eficiente en procesos y en coste, reduciendo su impacto negativo.

ELIMINA TODOS LOS DESPERDICIOS, UNA VEZ HECHO SOLO TE QUEDARA EL VERDADERO VALOR DE LA EMPRESA.

FSC / CJM Un Sistema de fabricación flexible o FMS es un grupo de estaciones de trabajo interconectadas por medio de un sistema de transporte de materiales automatizado. El sistema de transporte, así como otro sistema de almacenamiento que pueden utilizarse deben ser automáticos. Todo el conjunto se controla por ordenador. Así, los sistemas de fabricación flexible suponen:  Introducir una nueva tecnología de fabricación (sistemas de transporte, máquinas automáticas, sistemas de amarre estandarizados y automáticos,…).  Un cambio de filosofía de producción que busca la posibilidad de fabricar de forma automática series más cortas que con máquinas transfer o instalaciones de producción dedicadas a la fabricación de una pieza determinada. Campo de aplicación de los FMS Los sistemas de fabricación flexible tratan de cubrir el hueco entre la producción de series unitarias o de pocas piezas diferentes y la producción masiva de piezas iguales. Ventajas de los FMS  Optimizan la fabricación por lotes  Se optimiza el empleo de sistemas de amarre de piezas, herramientas, tiempos de puesta a punto  Se reduce el material en curso → Solo se fabrica lo necesario  Mejora la gestión de la producción Desventajas de los FMS  Alto coste inicial en equipos, sistemas de transporte, software  Restructuración completa de la producción por familias de piezas

Elementos primarios:  Máquinas CNC de cualquier tipo: centros de torneado, mecanizado, rectificadoras, electroerosión,…

 Elementos para operaciones auxiliares: lavadoras de lubricantes, hornos para tratamientos, sistemas de medición automáticos,…  Estaciones de pintura, cromado, recubrimiento,…  Estaciones de montaje de piezas, soldadura, atornillado, remachado,… ELEMENTOS SECUNDARIOS  Zonas de carga y descarga de piezas y herramientas.  Sistemas de transporte entre estaciones, robots para pick & place de piezas, sistemas de transporte basados en pallets,

TQC Y TQM

La calidad puede considerarse como un concepto importante para todas las organizaciones. Se puede expresar como una medida que se utiliza para estimar el estándar de un producto o servicio en particular. En 1950, el padre de la gerencia de calidad, el doctor Edward Deming, definió la calidad como algo que se ajusta al propósito. Tanto TQM como TQC están directamente vinculados con la calidad. TQM significa Gestión de calidad total y TQC significa Control de calidad total. Sin embargo, hay una diferencia entre TQM y TQC. La Gestión de Calidad Total (abreviada TQM, del inglés Total Quality Management) es una estrategia de gestión orientada a crear conciencia de calidad en todos los procesos organizacionales. La TQM ha sido ampliamente utilizada en fabricación, educación, gobierno e industrias de servicio. Se le denomina «total» porque en ella queda concernida la organización de la empresa globalmente considerada y las personas que trabajan en ella.

La Gestión de la Calidad Total está compuesta por tres paradigmas: 

Gestión: el sistema de gestión con pasos tales como planificar, organizar, controlar, liderar, etc.  Total: organización amplia.  Calidad: con sus definiciones usuales y todas sus complejidades. En el concepto de calidad se incluye la satisfacción del cliente y se aplica tanto al producto como a la organización. La Calidad Total pretende, teniendo como idea final la satisfacción del cliente, obtener beneficios para todos los miembros de la empresa. Por tanto, no sólo se pretende fabricar un producto con el objetivo único

de venderlo, sino que se abarcan otros aspectos tales como mejoras en las condiciones de trabajo y en la formación del personal. El concepto de la calidad total es una alusión a la mejora continua, con el objetivo de lograr la calidad óptima en la totalidad de las áreas. Kaoru Ishikawa, un autor reconocido de la gestión de la calidad, proporcionó la siguiente definición respecto a la Calidad Total: “Filosofía, cultura, estrategia o estilo de gerencia de una empresa según la cual todas las personas en la misma, estudian, practican, participan y fomentan la mejora continua de la calidad”. La calidad total puede entenderse como la satisfacción global aplicada a la actividad empresarial. El concepto de calidad total distingue a dos tipos de clientes, los cuales son identificados como internos y externos. 

Se consideran clientes internos a los departamentos de la empresa que solicitan un producto o servicio a otro departamento de la misma empresa.  El cliente externo es quien compra los productos o servicios a la empresa, sin necesariamente tener otra relación con esta.

Del mismo modo, la calidad total es un proceso en el cual se suman esfuerzos para alcanzar una meta establecida y superarla de forma relevante y mejorar el producto o servicio a oferta. La calidad total puede ser definida en dos palabras: “Mejora continua“. La responsabilidad que recae en la dirección de la calidad juega un papel importante en todo el proceso, puesto que mientras mejor estén organizados y compenetrados todos los miembros de la organización, mejor será el trabajo que realicen y mejores resultados se obtendrán en su conjunto. El concepto de calidad total está relacionado con otro concepto: el de la “percepción de la calidad”, que es la percepción que tenemos de la calidad de un producto o de cómo ve la gente a una empresa o una marca (su forma de vender, el trato hacía los clientes, su implicación en proyectos sociales o con el medio ambiente) La satisfacción global, como su nombre indica, no solo atañe a los clientes de cada empresa, sino a todo el “universo” de la empresa, es decir: a los propios empleados y a otras empresas que le venden sus productos/servicios (lo que se denomina clientes internos).

La experiencia ha demostrado que tras implantar un sistema de calidad se consiguen resultados tales como:      

Aumento en la satisfacción del cliente. Trabajo interno de la empresa más eficaz. Incremento de la productividad. Mayores beneficios. Menores costos. Mayor calidad en los productos elaborados.

¿Qué es TQM (Gestión de calidad total)? “Es un concepto de fabricación dirigidos a la mejora continua y mantenimiento de productos de calidad y procesos al capitalizar la participación de la gerencia, la fuerza laboral, los proveedores y los clientes para cumplir las expectativas del mismo” TQM es un proceso continuo para aumentar la calidad de la producción al eliminar el desperdicio y las actividades que no agregan valor en el sistema. En la perspectiva organizacional, un producto de calidad viene dentro de un proceso de calidad, lo que significa que la calidad debe integrarse en el proceso. Por lo tanto, el proceso debe ser gestionado para tener resultados de calidad. TQM se compone de algunos elementos clave como la mejora continua, el enfoque al cliente, el empoderamiento de los empleados, el uso de herramientas de calidad, el diseño de productos, la gestión de procesos y la gestión de la calidad del proveedor. Una de las características clave de TQM es el enfoque de la compañía en sus clientes. El objetivo es primero identificar y luego cumplir con los requisitos del cliente. Incluso el producto con características únicas no es valioso si no es lo que el cliente requería. Por lo tanto, indica que la calidad está orientada al cliente. Con el impacto de la globalización, es muy difícil determinar exactamente lo que el cliente quiere, ya que las percepciones varían de los clientes. Otro concepto de la filosofía TQM es el enfoque en la mejora continua ( Kaizen ). Kaizen es un concepto japonés, y asegura las mejoras continuas en productos y procesos. Incluye una evaluación periódica de los criterios de desempeño de los criterios de excelencia establecidos previamente y recomienda mejoras cuando sea necesario. Asegura mejoras continuas de productividad, efectividad y eficiencia de todos los procesos en la organización.

Existen varios programas kaizen integrados en el entorno laboral de las organizaciones. Estos programas consisten en 5S, sistema sugerido por Kaizen, círculo de control de calidad, control de calidad total, mantenimiento productivo total, compras y producción justo a tiempo, etc. Otro concepto de TQM es el empoderamiento de los empleados, lo que significa que los empleados tienen la oportunidad de tomar decisiones y se les alienta a tomar iniciativas. Su contribución se considera vital mientras se mantiene una alta calidad dentro de la organización. Cuando se trata de las herramientas de calidad que se utilizan en las organizaciones, existen siete tipos de herramientas que se utilizan como diagrama de causa y efecto, diagrama de flujo, listas de verificación, gráficos de control, diagramas de dispersión, análisis Pareto e histogramas Desperdicios del TQM  Defectos Cada vez que aparecen imperfecciones, se incurre en costos adicionales reelaboración de la parte, reprogramación de producción, etc. Los defectos en la práctica a veces puede duplicar el costo de un solo producto. Esto no debe ser transmitido al consumidor y debe ser tomado como una pérdida  Inventario Inventario, ya sea en forma de materias primas, productos en proceso o también conocido como WIP, o productos terminados, representa un desembolso de capital que aún no ha producido un ingreso ya sea por el productor o para el consumidor. Cualquiera de estos tres elementos no están activamente procesados para añadir valor es desperdicio.

¿Qué es TQC (Control de calidad total)? TQC se trata de la aplicación de los principios de gestión de calidad a los procesos comerciales desde la etapa de diseño hasta la entrega de bienes a los usuarios finales. Incluye varias técnicas japonesas relacionadas con la gestión de calidad, como Kaizen, Kaikaku, Kakushin, 5S, Genbashugi, que expresa diversas formas de aumentar la productividad de la organización. 5S es un programa de mejora de productividad muy popular en Japón y 5Ss significa Seiri, Seiton, Seiso, Seiketsu y Shitsuke. Seiri está clasificando y desechando artículos innecesarios en el lugar de trabajo. Seitones la disposición de los elementos necesarios en buen estado para que puedan seleccionarse

fácilmente para su uso. Seiso está limpiando completamente el lugar de trabajo para que no haya polvo en pisos, máquinas o equipos. Seiketsu está manteniendo el lugar de trabajo para que sea productivo y cómodo. Shitsuke está entrenando a las personas para que sigan buenos hábitos de trabajo y la estricta observación de las reglas del lugar de trabajo. Después de instalar el espíritu y la práctica de un buen 5S como plataforma, una empresa puede desarrollar e implementar un programa súper 5S que requiere un mayor nivel de creatividad y enfoques kaizen. Cuando la productividad mejora al implementar los programas anteriores, se reducen los costos innecesarios incurridos por reelaboraciones, demoras, inconvenientes y, en última instancia, aumenta la calidad de la producción. Genbashugi se considera como un principio orientado al taller o un principio centrado en la operación. Cuando ocurre un problema en el piso de trabajo de la operación, los trabajadores saben lo mejor y cómo ha sucedido. Es posible que no sepan cómo resolverlo, pero tienen algunos consejos para solucionarlo. Por lo tanto, los gerentes o ingenieros deben ir al taller para ver la pieza de trabajo o la máquina real y resolver el problema en función de los hechos o datos. Es necesario tener en cuenta estos factores para aumentar la productividad de la organización.

TQM vs TQC • Ambos son conceptos relacionados con la calidad. • Ambos conceptos explican sobre diversas técnicas que pueden usarse para mantener los estándares de calidad en todos los sistemas. • TQM expresa sobre la mejora continua en los procesos, mientras que TQC se trata de mantener los estándares de calidad durante todo el proceso.