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Manufactura Integrada por Computadora

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Es el más alto nivel de la jerarquía de control, es representado por
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realiza las funciones corporativas como: administración de
recursos y planeación general de la planta.
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.
Conectada a las computadoras centrales se encuentra(n) la(s)
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Adicionalmente, este nivel realiza funciones de planeación
asistida por computadora (CAP, por sus siglas en inglés), diseño
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en inglés).
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.
Nivel de controlador de procesos o nivel de controlador de estación de trabajo
Incluye los controladores de equipo, los cuales permiten automatizar el
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  • 1. INGENIERÍA DEINGENIERÍA DE MANUFACTURAMANUFACTURA Manufactura Integrada por Computadora (CIM) Ing. Ricardo Jiménez
  • 2. Esquema funcional de un Sistema de Manufactura Integrada porEsquema funcional de un Sistema de Manufactura Integrada por ComputadoraComputadora CAD/CAM Diseño y Manufactura Asistido por Computadora CAD Diseño Asistido por Computadora CAP Planeación de procesos Asistida por Computadora CAM Manufactura Asistida por Computadora (Incluye ensamblado) CAQ Control de Calidad Asistido por Computadora PP&C Planeación y Control de Producción (Actividad Organizacional del CIM) Planeación de recursos de manufactura Planeación de requerimientos de materiales Planeación de Lotes y Tiempos Liberación de órdenes Control de manufactura CIM Fuente : Rembold, 1993
  • 3. Estructura de Manufactura Integrada por Computadora Control de piso Contabilidad de costos Datos Sistema de manejo de operaciones Planeación y mediciónCompras Información de mercado Orden del cliente Entrada de Órdenes Planeación de la producción y control Controles Programables Empacado automático Ensamble de robots Pruebas e inspección automática Manufactura Integrada por Computadora Ensamble final y pruebas M ateriales Datos Planeación de Procesos Planeación QC Diseño del Molde/ Herramienta Análisis Programación CN CAD Ingeniería Asistida por Computadora Ingeniería del proceso y productosDatos Almacenamiento y Manejo Maestro Sistema(s) almacén inteligente Inspección de partes ingresadas Inventario en proceso Transporte automático Inventario de bienes terminados Bienes terminados EnvíoProveedor Materiales Manejo de datos y comunicación Servicios internos de red Red externa pública o privada Moldeado de Plástico DatosFabricación y maquinado CNC (DNC) Tarjetas de circuitos impresas Robot para el manejo de materiales M ateriales Fabricación y prueba de partes Manufactura Integrada por Computadora Robot de soldado/pintado
  • 4. Controlador de área Computadoras Centrales de la planta Análisis y diseño de ingeniería Controlador de celda PLC Controlador de robot Banda Transportadora Robot Máquina de Coordenadas Estación de Limpieza Controlador de CMM Controlador de estación Controlador de celda Controlador N Máquina N Red de cómputo CNC CNC Nivel de equipo Nivel de controlador de estación de trabajo MH MH Nivel de controlador de celda Nivel de controlador de área Nivel de controlador de planta Niveles Jerárquicos de un CIMNiveles Jerárquicos de un CIM
  • 5. Niveles del CIMNiveles del CIM 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. 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. Conectada a las computadoras centrales se encuentra(n) la(s) computador(as) de análisis y diseño de ingeniería donde se realizan tareas como diseño del producto, análisis y prueba. Adicionalmente, este nivel realiza funciones de planeación asistida por computadora (CAP, por sus siglas en inglés), diseño asistido por computadora (CAD, por sus siglas en inglés) y planeación de requerimientos de materiales (MRP, por sus siglas en inglés).
  • 6. 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. 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 Niveles del CIMNiveles del CIM
  • 7. Nivel de equipo Es el más bajo nivel de la jerarquía, 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. Niveles del CIMNiveles del CIM
  • 8. Sec Min Hour Shift Day Week Month Year Globales Empresas Fábrica Centro Celdas Estaciones Procesos Manufacturing Execution Systems Real-time Control ERP/ MRP II/ MRP Decision Support Systems Fuente : Shunk, 1997 Niveles de Automatización del CIMNiveles de Automatización del CIM
  • 9. Procesos Información Recursos Organización • Procesos de la compañía • Jerarquía de los procesos • Grupos funcionales • Secuencia de funciones • Tipo de información • Relaciones • Flujo de información • Estructuración • Enfoque de producto o proceso • Estructura organizacional • Enfoque de control • Recursos Tecnológicos - Capacidades - Infraestructura • Recursos Humanos - Habilidades - Experiencias - Conocimientos ContenidoAspecto Que se debe analizarQue se debe analizar en un CIMen un CIM
  • 10. Aspectos Administrativos de CIMAspectos Administrativos de CIM • MRP (Material Requirement Planning) es el método usado para derivar el calendario maestro de la producción (MPS) a partir de pronósticos y/o órdenes de venta • MRP ha evolucionado a través de los años en un sistema en fase con el tiempo, controlando los inventarios para la manufactura • MRP esta basado en las listas de materiales (Bill Of Materials) para la producción que esta especificada en el calendario maestro de producción (MPS) y el inventario actual con salidas de órdenes de compra y órdenes liberadas del taller (shop floor) para la producción
  • 11. • La BOM representa las partes requeridas y el material usado en la manufactura de un producto al sistema MRP • Los datos del control de inventarios reportan el inventario existente al sistema MRP • La forma en como trabaja el MRP es: – Basado en el MPS obtiene una lista de materiales y componentes de acuerdo con el BOM – Luego MRP calcula cuando se tiene que comenzar a realizar los productos tomando en cuenta los tiempos de entrega y de manufactura. Aspectos Administrativos de CIMAspectos Administrativos de CIM
  • 12. MRP ha evolucionado a un sistema totalmente integrado de planeación de recursos de manufactura: el MRP II MRP II incluye todo el MRP y también integra la capacidad de planeación de los requerimientos (CPR), planeación de la producción y control de las actividades de producción El uso de MRP y MRP II no garantiza mejoras en los tiempos de entrega o en la producción, reducción de costos e inventarios; pero si es un valioso componente de una exitosa estrategia de negocios para alcanzar estos objetivos Aspectos Administrativos de CIMAspectos Administrativos de CIM
  • 13. Un MRP genera simplemente planeaciones y requerimientos que bien no podrían ser alcanzados por la empresa. Es por eso que surge el MRPII, el cual maneja información de retroalimentación que le permite tener funciones como la planeación de capacidades, control de piso. También se tiene enlace con los sistemas financieros de la compañía. Generalmente los MRPII tienen 2 características básicas adicionales con respecto a los MRP´s: • Un sistema financiero y operacional. Cubre los aspectos de negocios de la compañía como ventas, producción, ingeniería inventarios y contabilidad. • Un simulador. Pueden simular planes de producción y la toma de decisiones administrativas. Aspectos Administrativos de CIMAspectos Administrativos de CIM
  • 14. MRP II depende de 3 factores: – Demanda dependiente vs. independiente. La Primera, cuando un componente de un producto es parte de otro o de otros productos. La última se refiere a las partes o productos que no son usados en ningún otro producto. – El Tiempo principal de manufactura : en la producción por lotes es complejo debido a los frecuentes cambios de preparación; es más estable en la producción en masa. – El tiempo principal de las órdenes es el tiempo entre el punto de ordenamiento y el tiempo en que el material se encuentra en el inventario. Artículos comúnmente usados son los materiales en bruto que son utilizados para una variedad de productos. El MRP II funciona bien si estos factores están bajo control Aspectos Administrativos de CIMAspectos Administrativos de CIM
  • 15. Sistema MRPSistema MRP (Material(Material RequirementsRequirements Planning)Planning) Planeación de los requerimientos de materiales (MRP) compras Manufactura Lista de materiales Numero del artículo y cantidad requerida Generación de ordenes planeadas Programación de la producción Requerimientos de producción Inventario Información de almacén
  • 16. Planeación de la producción Planeación de recursos Programación de la producción Planeación de los recursos materiales Inventario Administración de la demanda Lista de materiales Alta administración “plan de negocios” planeación financiera Planeación de mercadotecnia Planes de capacidad y materiales Ordenes planeadas para manufactura y compras Planeación de procesos y ruta de producción Piso de manufacturaDiseño del producto Ingeniería de producción Planeación en alto nivel Planeación de requerimientos de capacidad Sistema MRPSistema MRP (Material(Material RequirementsRequirements Planning)Planning)
  • 17. El término ERP fue inventado por The Gartner Group of Stamford, Connecticut. Esencialmente, ERP concierne en asegurar que las decisiones de las firmas de manufactura no sean hechas sin tomar en cuenta su impacto en la cadena de suministro para arriba y para abajo. Tomando además, que las decisiones de producción son afectadas por y afectan todas las otras áreas principales en los negocios, incluyendo ingeniería, contabilidad, y mercadotecnia. ERP (Enterprise Resource Planning) es un software conjunto integrado de finanzas, distribución y manufactura con interfases con algunas otras aplicaciones. Conceptos de ERPConceptos de ERP
  • 18. • El software ERP no requiere que un negocio cambie sus prácticas, ERP se adapta a las reglas de los negocios. • Mientras que MRP II programaría una Planta, ERP programa múltiples plantas completas, a toda la organización global. • Operan vía bases de datos integradas y básicamente en un conjunto de datos. • Están escritos fundamentalmente en lenguajes de cuarta generación. Características de ERPCaracterísticas de ERP
  • 19. Sistema ERPSistema ERP ((Enterprise ResourceEnterprise Resource Planning)Planning) Clientes Proveedores Fuerza de Ventas y Representantes de Servicio al Cliente Base de Datos Central Aplicaciones para Reportes Aplicaciones de Gestión de Recursos Humanos Empleados Gerentes Aplicaciones de Ventas y Distribución Aplicaciones de Servicio Aplicaciones Financieras Aplicaciones de Manufactura Aplicaciones de Inventario y Distribución TrabajadoresyAdministradores