Temática interesante sobre la Automatización

1. AUTOMATIZACION
PPT 1
PRIMER SEMESTRE 2009

2. Automatización
¿Qué es automatización?
– Ejecución automática de tareas industriales, administrativas o
científicas haciendo más ágil y efectivo el trabajo y ayudando al
ser humano.
– Sistema de producción en el que se usan máquinas en lugar de
mano de obra.
– Realización de una combinación específica de acciones por una
máquina, sin la ayuda de personas.

3. Automatización
¿Qué es automatización?
• La automatización es un sistema donde se trasfieren
tareas de producción, realizadas habitualmente por
operadores humanos a un conjunto de elementos
tecnológicos.
• Un sistema automatizado consta de dos partes
principales:
– Parte de Mando
– Parte Operativa

4. Automatización
• La Parte OperativaParte Operativa es la parte que actúa directamente
sobre la máquina. Son los elementos que hacen que la
máquina se mueva y realice la operación deseada.
• Los elementos que forman la parte operativa son los
accionadores de las máquinas como motores, cilindros,
compresores, etc.

5. Automatización
• La Parte de MandoParte de Mando suele ser un autómata programable
(tecnología programada), aunque hasta hace bien poco
se utilizaban relés electromagnéticos, tarjetas
electrónicas o módulos lógicos neumáticos (tecnología
cableada) .
• En un sistema de fabricación automatizado el autómata
programable esta en el centro del sistema. Este debe
ser capaz de comunicarse con todos los constituyentes
de sistema automatizado.

6. Automatización
Objetivos de la automatización
– Mejorar la productividad de la empresa, reduciendo los costes
de la producción y mejorando la calidad de la misma.
– Mejorar las condiciones de trabajo del personal, suprimiendo los
trabajos penosos e incrementando la seguridad.
– Realizar las operaciones imposibles de controlar intelectual o
manualmente.
– Mejorar la disponibilidad de los productos, pudiendo proveer las
cantidades necesarias en el momento preciso.
– Simplificar el mantenimiento de forma que el operario no
requiera grandes conocimientos para la manipulación del
proceso productivo.
– Integrar la gestión y producción.

13. Tecnologías Emergentes
 Sistemas MRP y MRPII
 Justo a Tiempo
 Tecnología de los Procesos
 Diseño asistido por computadora (CAD)
 Manufactura integrada por computador (CIM)
Definición : Tecnologías emergentes, son las técnicas
modernas para manejar mas eficientemente el binomio
operaciones – logistica, y han tenido una evolución en el
tiempo en forma directa al avance de tecnologías de la
información

14. Evolución de las Tecnologías
Clase
mundial
1950 1960 1970 1980 1990 2000
EOQ
MRP
MRP II
MRP II
Clase A
JIT
TQC
CIM
Productividad
Años
Las tecnologías han evolucionado de forma que integran las otras
actividades de la organización en tiempo real

15. Evolución de las Tecnologías
De la EOQ(cantidad económica de pedido) se evolucionó al MRP
(planeamiento de requerimiento de materiales), al MRP II
(Planeamiento de los recursos de manufactura), al MRP II-clase A
o clase mundial, al JIT (justo a tiempo) que debe acompañarse con
el control de calidad total; para terminar con el CIM (manufactura
integrada por computador)

16. Objetivos de las Tecnologías emergentes:
-Reducir los ciclos de introducción de nuevos productos
-Mayor rotación de inventarios
-Mejoramiento de la calidad
-Operaciones mas flexibles
-Mejor servicio al cliente
-Eliminación de mermas
-Mejor manejo administrativo
Evolución de las Tecnologías

17. Tecnologías
• Internet
• Tecnología de diseño
– Diseño asistido por computador (CAD)
– Estándar para el intercambio de datos de
producto (STEP)
– Fabricación asistida por computador (CAM)
– La tecnología de la realidad virtual

18. Tecnologías
• Tecnología de producción
– Control numérico
– Control de procesos
– Sistemas de visión
– Robots
– Sistemas automatizados de recuperación y
almacenaje (ASRS)
– Vehículos guiados automáticamente (AGV)
– Sistema de fabricación flexible (FMS)
– Fabricación integrada informáticamente
(CIM)

19. Tecnologías
• Tecnología en el sector servicios
• Tecnología de la información en
operaciones
– Proceso de transacción
– Sistema de información para la gestión (MIS)
– Inteligencia artificial
• Planificación de recursos empresariales
(ERP)
– Cuestiones de tecnología en ERP
– Ventajas y desventajas de los sistemas ERP
– ERP en el sector servicios

20. Tecnología de diseño
Diseño asistido por computador (CAD)
• Se refiere al uso de los computadores para el diseño
de los productos de forma interactiva, así como la
preparación de documentación técnica.
• Desarrollos:
– Diseño para fabricación y montaje (DFMA):
permite examinar la integración de los diseños
antes de que el producto sea fabricado.
– Modelado de objetos en 3-D: permite el
desarrollo de pequeños prototipos del producto.

21. Tecnología de diseño
Estándar para el intercambio de
datos de producto (STEP)
• Estándar para el intercambio de datos de CAD.
• Incluye datos de CAD en 3-D.
• Mejora la colaboración utilizando el talento dondequiera
que se encuentre en el mundo y reduciendo el tiempo
para sacar el diseño, así como el coste de desarrollo.

22. Tecnología de diseño
Fabricación asistida por computador
(CAM)
• Se refiere a la utilización de programas especializados
de computador para dirigir y controlar los equipos de
fabricación.

23. Tecnología de diseño
Beneficios del CAD y CAM
• Calidad del producto.
• Tiempo de diseño más corto.
• Reducción de costes de producción.
• Disponibilidad de bases de datos.
• Nuevo campo de posibilidades.
• Reduce la necesidad de piezas “similares”.

24. Tecnología de diseño
Realidad virtual
• Permite la creación de un “modelo virtual”.
• Ayuda a examinar la integración del
diseño.
• Permite al usuario “probar el producto”
antes de fabricarlo (también permite al
cliente probar el producto antes de
comprarlo).

25. Tecnología de producción
• Maquinaria de control numérico:
– Control numérico.
– Control numérico por computador.
– Control numérico directo.
• Control de procesos.
• Sistemas de visión.
• Robots.
• Sistemas automatizados de recuperación y
almacenamiento.
• Vehículos guiados automáticamente.
• Sistema de fabricación flexible.
• Fabricación integrada informáticamente.

26. Tecnología de producción
Control numérico
• Control numérico: la maquinaria se puede controlar
electrónicamente.
• Maquinaria controlada numéricamente por computador:
la maquinaria tiene su propio microprocesador y
memoria.
• Control numérico directo: conectado a un computador
central.

27. Tecnología de producción
Control de procesos: operación
• Los sensores (normalmente dispositivos análógicos) de
recogida de datos.
• Los dispositivos analógicos leen datos según bases cíclicas
una vez por minuto o, a veces, una vez por segundo.
• Las medidas se traducen en señales digitales que se
transmiten a un computador digital.
• Los programas de computador leen el fichero (el dato
digital) y analizan los datos.
• El resultado obtenido puede adoptar numerosas formas:
mensajes en consolas de ordenador o impresoras, señales
a motores para cambiar la posición de ajuste de una
válvula, luces de aviso o sirenas, gráficos de control de
procesos, etc.

28. Tecnología de producción
Sistemas de visión
• Combinan cámaras de vídeo y tecnología de
computador.
• Se utilizan con frecuencia en tareas de inspección.
• Los sistemas de visión son muy precisos y tienen un
coste módico.

29. • Máquinas que tienen
la capacidad de
sujetar, trasladar y
“agarrar” objetos.
• Realizan tareas que
son monótonas o
peligrosas.
• Utilizadas cuando se
necesitan velocidad,
precisión, o fuerza.
Tecnología de producción
Robots

30. Tipos de robots
Robot grande articulado
Cartesiano
(rectilíneo)
Esférico
(polar)
Cilíndrico
Articulado
(angular, plegable,
antropomórfico)

31. Tecnología de producción
Sistemas automatizados de recuperación y
almacenamiento (ASRS)
• Realizan la colocación y la retirada de componentes
y productos, en y desde las zonas designadas en el
almacén.

32. • Manejo automatizado de
material.
• Se utilizan para mover
componentes y equipos en
las empresas de
fabricación.
• Se pueden utilizar para
trasladar correspondencia y
suministrar comidas en
instalaciones de servicio.
© 1984-1994 T/Maker Co.
Tecnología de producción
Vehículos guiados automáticamente (AGV)

33. El CIM es la versión automatizada del proceso de manufactura, en
el que las tres funciones principales de dicho proceso- diseño de
productos y proceso, planeación y control, y el proceso de
manufactura en si- son reemplazados por tecnologías
automatizadas.
CIM = Manufactura integrada por computador, es la tecnología
que no solo abarca el área de operaciones y producción, sino que
se interrelaciona directamente con el funcionamiento de todas las
áreas de la empresa.
El CIM lleva el concepto de “fabrica del futuro”, que utilizará
computadores para diseñar productos, controlar las maquinas,
manejar los materiales y controlar el proceso de producción de
manera integrada.
CIM (Computer integrated manufaturing)

34. MANUFACTURA INTEGRADA POR
COMPUTADOR
(CIM)
• Sistema complejo, de múltiples capas, diseñado con el
propósito de minimizar los gastos y crear riqueza en
todos los aspectos.
• Tiene que ver con proporcionar asistencia
computarizada, automatizar, controlar y elevar el nivel
de integración en todos los niveles de la manufactura.
• Se define como: "la integración de las computadoras
digitales en todos los aspectos del proceso de
manufactura”.

36. • Existe una jerarquía de control en los ambientes
manufactureros, en la cual hay 5 niveles principales que
se detallan a continuación:
– Control de máquinas (PLCs) (Nivel de equipo)
– Control de estaciones (Nivel de estaciones de
trabajo)
– Control de celdas (Nivel de celdas)
– Computador de área (Nivel de áreas)
– Computador de planta (Nivel de planta)
MANUFACTURA INTEGRADA POR
COMPUTADOR
(CIM)

38. • Nivel de controlador de planta
• Es el más alto nivel de la jerarquía de control, es
representado por la(s) computadora(s)
central(es) (mainframes) de la planta que realiza
las funciones corporativas como: administración
de recursos y planeación general de la planta.

39. • Nivel de controlador de área
• Es representado por las computadoras
(minicomputadoras) de control de las
operaciones de la producción. Es
responsable de la coordinación y
programación de las actividades de las
celdas de manufactura, así como de la
entrada y salida de material.

40. • Nivel de controlador de celda
• La función de este nivel implica la programación
de las órdenes de manufactura y coordinación
de todas las actividades dentro de una celda
integrada de manufactura.
• Es representado por las computadoras
(minicomputadoras, PC´s y/o estaciones de
trabajo). En general, realiza la secuencia y
control de los controladores de equipo.

41. • Nivel de controlador de procesos o nivel
de controlador de estación de trabajo
• Incluye los controladores de equipo, los
cuales permiten automatizar el
funcionamiento de las máquinas.
• Entre estos se encuentran los controladores
de robots (RC´s), controles lógicos
programables (PLC´s), CNC´s, y
microcomputadores, los cuales habilitan a las
máquinas a comunicarse con los demás
(incluso en el mismo nivel) niveles
jerárquicos

42. • Nivel de equipo
• Está representado por los dispositivos que
ejecutan los comandos de control del nivel
próximo superior.
• Estos dispositivos son los actuadores,
relevadores, manejadores, switches y válvulas
que se encuentra directamente sobre el equipo
de producción. De una manera más general se
considera a la maquinaria y equipo de producción
como representativos de este nivel.

43. NIVELES DE AUTOMATIZACIÓN DE CIM

46. • Sistema de Manufactura Flexible. Es un sistema
integrado por máquinas -herramientas enlazadas
mediante un sistema de manejo de materiales
automatizado operados automáticamente con tecnología
convencional o al menos por un CNC (control numérico
por computador).
• Un FMS consta de varias máquinas-herramientas
controladas numéricamente por computador donde cada
una de ellas es capaz de realizar muchas operaciones
debido a la versatilidad de las máquinas-herramientas y
a la capacidad de intercambiar herramientas de corte
con rapidez (en segundos),
MANUFACTURA FLEXIBLE

47. • Estos sistemas son relativamente flexibles respecto al
número de tipos de piezas que pueden producir de
manera simultánea y en lotes de tamaño reducido (a
veces unitario).
• Estos sistemas pueden ser casi tan flexibles y de mayor
complejidad que un taller de trabajo y al mismo tiempo
tener la capacidad de alcanzar la eficacia de una línea
de ensamble bien balanceada.
MANUFACTURA FLEXIBLE

48. • Utiliza tanto máquinas
automatizadas como
dispositivos de manejo de
material.
• Normalmente conectado a
un computador central.
• También denominado célula
de trabajo automatizada. Computador
Máquina 1
Máquina 2
Robot
o AGV
Herramienta
automatizada
(cambio)
Herramienta
automatizada
(cambio)
Tecnología de producción
Sistema de fabricación flexible (FMS)

49. Tecnología de producción
FMS: Ventajas y desventajas
• Ventajas:
– Mayor velocidad, bajo coste en los traslados.
– Menores costes directos de mano de obra.
– Inventario reducido.
– Calidad constante, e incluso de mejor calidad.
• Desventajas:
– Capacidad limitada para adaptarse a los cambios en los
productos o mix de productos.
– Necesita de una importante preplanificación y un importante
desembolso de capital.
– Problemas tecnológicos de posicionamiento exacto de los
componentes y tiempo preciso.
– Necesidad de herramientas y de instalación.

58. El impacto de la tecnología en el sector
servicios
Sector servicios Ejemplo
• Servicios
financieros
• Educación
• Administración e
instalaciones
• Comidas y
restaurantes
• Comunicaciones
• Hoteles
• Tarjetas de débito, transferencias de fondos, cajeros
automáticos.
• Presentaciones multimedia, tablero electrónico,
catálogos de biblioteca, Internet.
• Camiones automáticos de basura, escáner de correo
óptico, sistema de defensa aeronáutica por radar.
• Escáner de chequeo óptico, pedidos inalámbricos
del camarero a la cocina, robot para carnicería.
• Publicidad electrónica, televisión interactiva, buzón
de voz, agendas electrónicas, teléfonos celulares.
• Sistemas de entrada y salida electrónicos, sistemas
de apertura/cierre electrónicos.

59. Impacto de la tecnología en el sector
servicios
Sector servicios Ejemplo
• Venta al por
mayor/menor
• Transporte
• Salud
• Líneas aéreas
• Puntos de venta electrónicos, comunicación
electrónica entre la tienda y el proveedor, datos
en códigos de barras, sistemas de seguridad
automáticos.
• Cabinas de peaje automáticas, sistemas de
navegación dirigidos por satélites.
• Escáners MRI, ecografías, sistemas de
monitorización del paciente, sistemas de
información médica on-line.
• Viajes sin billete, programación por computador,
Internet.

60. DSS, MIS y el proceso de transacción
en OM
Fabricación, distribución y planificación de adquisición DSS
Control de
fabricación
Control de
distribución
Control de
adquisición
Información
del taller
Calidad
Cumplimetar
hoja de pedido
Proceso de
los pedidos
de trabajo
Materias
primas
Adquisición
Almacén de
recepción
MIS
Sistemas de
procesamiento
de transacciones

61. MIS y el proceso de transacción en OM
Fabricación y gestión de material
Control de fabricación Control de material
Calidad Adquisición
Información
del taller
Pedidos
del taller de
trabajo
Inventario
Almacén de
recepción
MIS
Sistema de
procesamiento
de transacciones

62. Sistemas expertos
• Toman decisiones de forma más rápida de lo que
podría solucionar un experto.
• Consiguen los beneficios de tener un experto a su
disposición sin tener al experto presente.
• Igualan y superan, por lo menos en constancia, a un
experto humano.
• Libera al experto humano para que pueda realizar
otro trabajo.
• Puede ser divulgado a gran cantidad de inexpertos
para su formación.

63. Cómo funciona un sistema experto de
programación
ProcesoProceso
Base de datos:
hechos
específicos que
describen el
estado de las
operaciones
Base de datos:
hechos
específicos que
describen el
estado de las
operaciones
Motor de
inferencia:
determina las
reglas que se
deben utilizar y en
qué secuencia
para responder a
una petición
Motor de
inferencia:
determina las
reglas que se
deben utilizar y en
qué secuencia
para responder a
una petición
Base de
información:
reglas generales
para clasificar,
obtenidas de
expertos
Base de
información:
reglas generales
para clasificar,
obtenidas de
expertos
Información desde
el taller de
la fábrica
Experto en
planificación
Heurística
Modelos
Director
de
operaciones
Petición de
proyectos
Asesoramiento, explicaciones
de posibles proyectos

64. Conseguir ventaja competitiva gracias
a la tecnología
• Tener una visión estratégica.
• Planificación a largo plazo.
• Tener una una cadena de productos enfocada y
conocer su producto y a su cliente.
• Enlazar la fuerte capacidad técnica interna con su
estrategia.
• Construir organizaciones de aprendizaje que puedan de
forma efectiva llevar a cabo los cambios necesarios
para un uso constructivo de la tecnología.

65. Planificación de recursos
empresariales (ERP)
• Sistemas de paquetes de software de negocios que
permiten a las compañías:
• Integrar y automatizar la mayoría de sus procesos de
negocio.
– Compartir datos comunes y prácticas en toda la
empresa.
– Producir y acceder a información en un entorno de
tiempo real.

66. Ejemplo de un sistema ERP
Contabilidady
finanzas
ERP Centralizada
Base de datos,
software y servidores
EnvíoDirección de
material y
producción
Recursos humanos

67. Ventajas de los sistemas ERP
• Consigue la integración de la cadena de suministro,
el proceso de producción y el administrativo.
• Crea un sistema de bases de datos común.
• Puede incorporar procesos mejorados y rediseñados:
“los mejores procesos”.
• Aumenta la comunicación y la colaboración mundial.
• Ayuda a integrar múltiples sitios y unidades de
negocios.
• El núcleo del paquete de software se codifica en el
acto.
• Puede proporcionar una ventaja estratégica sobre los
competidores.

68. Desventajas de los sistemas ERP
• Es muy caro de adquirir e incluso más costoso de
personalizar.
• Su implantación requiere grandes cambios en la
compañía y en sus procesos.
• Es tan complejo que muchas compañías no pueden
acomodarse al mismo.
• Implica un proceso continuo de implementación, que
puede no completarse nunca.
• Existen pocos expertos en ERP, lo que hace de las
dotaciones de personal un problema añadido.

69. Informatización de los sistemas
• Actualmente, se confía en la implantación de
aplicaciones ERP
• Visión unificada de los negocios común a todos los
departamentos y funciones de la empresa
• Almacenamiento común e integrado de la información
de gestión de todas las funciones de la actividad
empresarial
• Interfaz común de usuario

70. Informatización de los sistemas
ERPERP
– SAP
– Baan
– J.D. Edwards
– Oracle PeolpeSoft
– Meta4
– Ross System
– Navision

71. Informatización de los sistemas

72. Informatización de los sistemas