trabajo de investigación Tema CIM

1. Universidad de Oriente
Núcleo Monagas
Departamento de Ingeniería de Sistemas
Curso Especial de Grado
Área: Automatización y Control de Procesos Industriales
Estrategias para Automatización Industrial
Unidad II – Organización de los Sistemas de Producción para la Automatización
CIM. Manufactura integrada por computadora.
Tutor de Seminario:
Ing. Judith Devia Equipo HMI:
Carlos Martínez C.I:19232194
Juan González C.I:18325757
Maturín, Octubre de 2014

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ÍNDICE
INTRODUCCIÓN .....................................................Error! Bookmark not defined.
MARCO TEÓRICO...................................................Error! Bookmark not defined.
CIM. Manufactura Integrada por Computadora.....Error! Bookmark not defined.
Herramientas de software para CIM .................................................................... 5
Ventajas del modelo CIM ..................................................................................... 6
Inconvenientes del modelo CIM........................................................................... 6
Implementación de CIM ....................................................................................... 8
Límites para la implementación de CIM............................................................... 8
Beneficios estratégicos del CIM........................................................................... 8
DISCUSIÓN .............................................................Error! Bookmark not defined.
CONCLUSIÓNES.....................................................Error! Bookmark not defined.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.........................Error! Bookmark not defined.

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INTRODUCCION
La automatización ha llegado a ser parte de los nuevos tiempos en el área
de la industria, de no ser así, no podríamos obtener los resultados en la producción
en masa de muchos de los implementos que usamos diariamente, la manufactura
integrada por computadora (CIM por sus siglas en inglés) logra automatizar y
optimizar por medio de computadoras estos procesos.
CIM propone utilizar el poder de análisis, cálculo y procesamiento de
las computadoras al servicio de la producción de bienes de mercado y cubre
varios aspectos de la industria, que van desde el diseño, la ingeniería, la
manufactura hasta la logística, el almacenamiento y la distribución de los productos.
El objetivo de esta tecnología es incrementar la capacidad de manufacturar piezas,
productos terminados o semielaborados usando el mismo grupo de máquinas. Para
ello se requiere que las herramientas utilizadas sean flexibles y capaces de
modificar su programación adaptándose a los nuevos requerimientos del mercado.
El diseño de un sistema (CIM) significa la aplicación de las teorías de
sistemas a las empresas de manufactura, significa ver a la organización como
unidad con ciertas entradas y ciertas salidas deseables, así como el diseño
de sistemas basados en computadora e integrados por personas para lograr que las
entradas se transformen en salidas. Sin embargo, la transformación de
una compañía de manufactura, cuya automatización sea parcial, en una
con manufactura integrada por computadora, es una tarea compleja y difícil.
Los retos tecnológicos son los problemas menores; en general, estos lo
pueden resolver profesionales competentes con presupuestos apropiados. Es
fácil diseñar un proceso que sea automático por completo, sin embargo, es
difícil diseñar una serie de pasos que lleven de los sistemas manuales presentes
y de la isla de automatización a la manufactura integrada por computadora (CIM) en
una secuencia económica y sensata. Por esta razón, el sistema (CIM) no se puede
vender como un producto o servicio en paquete; cada fábrica
necesita consideraciones muy diferentes.
La automatización total abre perspectivas de flexibilidad que no se pueden
lograr en la manufactura convencional; por lo tanto, las fábricas basadas en
el sistema CIM responden con mayor rapidez que las convencionales a
las cambiantes necesidades del mercado.
Aparte de la infraestructura, la administración de la empresa también debe de
estar dentro del sistema CIM, ya que también se necesita que la empresa en
general cambie el punto de vista para que la manufactura integrada por
computadoras sea aún más efectiva.

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MARCO TEÓRICO
CIM. Manufactura Integrada por Computadora.
Definición
John W. Bernard lo define como "la integración de las computadoras digitales
en todos los aspectos del proceso de manufactura”; Otra definición afirma que se
trata de un sistema complejo, de múltiples capas diseñado con el propósito de
minimizar los gastos y crear riqueza en todos los aspectos. También se menciona
que tiene que ver con proporcionar asistencia computarizada, automatizar, controlar
y elevar el nivel de integración en todos los niveles de la manufactura.
Lo realmente importante no es dar una definición al concepto, sino entender
que se trata de una forma de trabajo en la cual todas las partes que intervienen para
el desarrollo de un producto están enfocadas a lograr la meta de una organización.
La creciente automatización de los procesos en la industria ha sido
vertiginosa, las redes de computadoras y sistemas "inteligentes" aplicadas en sus
diferentes áreas han creado las llamadas "islas automatizadas", es decir, varias
partes automatizadas controladas por equipos basados en microprocesador (uP),
pero completamente incomunicadas entre sí.
La tendencia actual, es enlazar estas islas a través de sistemas de
comunicación que permitan el flujo de información entre ellas y que sean lo
suficientemente abiertos para poder enlazar los autómatas programables, controles
numéricos, estaciones robotizadas, etc., con otros microprocesadores o hasta y a
través de ellos poder acceder incluso a redes de comunicación de mayor
complejidad. [BaleeIls y Romeral. 1998)
La filosofía de integrar todos los sectores o islas automatizadas de la fábrica,
es decir, desde el nivel de planta hasta el nivel de gestión, con el objetivo de
contribuir al aumento de la productividad, es lo que se ha denominado Manufactura
Integrada por Computadora (Computer Integrated Manufacturing - CIM).
La manufactura integrada por computador (CIM) es un concepto acuñado a
principios de los ´70 [Harrington 1973]. Esta se propone utilizar el poder de análisis,
cálculo y procesamiento de las computadoras al servicio de la producción de bienes
de mercado [Waldner 1990, Rapetti 2002, Kalpakjian & Schmid 2002]. CIM cubre
varios aspectos de la industria, que van desde el diseño, la ingeniería,
la manufactura hasta la logística, el almacenamiento y la distribución de los
productos. El objetivo de esta tecnología es incrementar la capacidad de
manufacturar piezas, productos terminados o semielaborados usando el mismo
grupo de máquinas. Para ello se requiere que las herramientas utilizadas sean
flexibles y capaces de modificar su programación adaptándose a los nuevos
requerimientos del mercado

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Herramientas de software para CIM
El sistema CIM, involucra el uso de una serie de herramientas de software
que auxilian las actividades de plan e implementación del sistema de producción.
Algunas de estas herramientas son:
1 Ingeniería Auxiliada por Computadora - CAE.
Como su propio nombre lo indica. Consiste en emplear un sistema
computacional para desarrollar y auxiliar las especificaciones de productos, piezas
componentes y procesos de fabricación.
2 Diseño auxiliado por Computadora - CAD.
Es un sistema computacional empleado para la elaboración de dibujos, lista
de materiales y otros conjuntos de instrucciones, como una base de datos gráfica
de piezas, dibujos, simulación gráfica iterativa, almacenamiento y acceso a
documentos, edición de documentos técnicos, etc.
3 Plan del Proceso Auxiliado por Computadora. CAPP.
Este sistema computacional está encargado de generar el flujo productivo de
las piezas y componentes a través del sistema de producción, conocidos como el
itinerario de producción. Normalmente, las piezas son catalogadas en familias,
agrupadas por sus características similares de fabricación, permitiendo el desarrollo
de planos padrones de proceso para cada familia.
4 Fabricación Auxiliada por Computadora - CAM.
Desarrolla las actividades de generación, transmisión y control de ejecución
de los programas de control numérico aplicados a las máquinas-herramientas y
robots, sistemas de manipulación de materiales, inspección y prueba de la
producción. En la realidad, el CAM engloba una serie de actividades que, de cierta
forma, pueden ser clasificadas como:
CAP - Producción auxiliada por computadora
CAT - Prueba auxiliada por computadora
CAQ - Calidad auxiliada por computadora.
Cabe resaltar que uno de los grandes problemas de implementación de los
sistemas CIM, consiste en la falta de normalización entre los fabricantes de los
sistemas computacionales, dificultando la interacción entre ellos. Lógicamente, la
propuesta de los sistemas CIM, en el nivel de ingeniería y fabricación, consiste en
que la información contenida en los proyectos del CAE sean entendidas por el CAD,
el cual debe paliar rápidamente los dibujos para el CAPP y este a su vez comunicar
sus planos al sistema CAM, para ser ejecutados. Además de esto, del otro lado, el
plan y control de la producción deben estar integrados a estos datos [Tareiso Knorst,
1998].

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Ventajas del modelo CIM
Las ventajas de enlazar todos los sistemas automatizados, son
esencialmente las siguientes:
1. Posibilidad de intercambio de información entre dispositivos que
controlan fases sucesivas de un mismo proceso global.
2. Facilidad de comunicación hombre-máquina basándose en terminales
inteligentes que permiten programar u observar el proceso en términos
de lenguaje muy próximo al humano. El sistema admite la observación
y la intervención del operador humano en forma interactiva a través de
un terminal de teclado y de una pantalla que sustituye al ya obsoleto
sinóptico.
3. Adquisición de datos de sensores y procesamiento de los mismos con
vistas a control de calidad, gestión, estadística u otros propósitos.
4. Facilidad de cambios para adaptarse a la evolución y diversificación
de los productos. Como ejemplo típico basta pensar en la industria del
automóvil, sometida a una continua evolución de modelos y variantes.
La facilidad de cambios permite la creación de las denominadas
"células flexibles".
5. Posibilidad de usar lenguajes de alto nivel, que permitan tratar bajo un
mismo entorno todas y cada una de las islas automatizadas, desde la
fase de diseño (CAD/CAE) hasta la fase de explotación (CAM).
[Balcells y Romeral, 1998]
La clave para llegar a obtener todas estas ventajas consiste en crear un
sistema de comunicación potente y flexible que a su vez permita integrar en él a
productos de cualquier fabricante.
Inconvenientes del modelo CIM
Naturalmente llevar a la práctica un sistema de comunicación integrado,
como el descrito anteriormente, entraña también algunas dificultades que
resumimos a continuación:
1. La comunicación supone una mayor complejidad técnica. Esta
Complejidad puede y debe pasar desapercibida al usuario, cuyo
interés no se centra en los aspectos tecnológicos sino en los de la
aplicación. Por ello requerirá potenciar enormemente el software de
soporte al usuario, para que pueda dialogar con el sistema sin ser un
experto en comunicaciones.

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2. Resulta difícil unificar un sistema que integre productos muy diversos
de varios fabricantes, con distintas funciones, lenguajes y servicios. La
solución de esta dificultad sólo la puede dar una norma aceptada por
todos. Tal aceptación general no existe. Hay varias adaptadas a
distintos campos y niveles de complejidad cada una de ellas con sus
ventajas e inconvenientes. Además debemos ser conscientes de que
la existencia de tales normas no solucionará de inmediato los
problemas de las islas automatizadas ya existentes. Nos vemos
obligados pues, en un futuro próximo a convivir con sistemas con
distintos lenguajes y protocolos y como solución sólo se puede
proponer las interfaces denominadas habitualmente gateway.
[Balcells y Romeral, 1998]
3. Algunos fracasos en la implementación del CIM han sido atribuidos al
inadecuado plan y al insuficiente desarrollo por parte de los elementos
de gestión. Es necesario que los gerentes tengan un conocimiento
profundo sobre la filosofía CIM, y sobretodo que conozcan las grandes
modificaciones, en todo los niveles que ésta implica. Sólo de este
modo se podrá motivar al personal restante involucrado y se dará la
asimilación de la nueva "Cultura Industrial". Se debe decidir si el costo
de la implementación es compensado por los beneficios obtenidos en
cuanto a: calidad del producto, tiempo de respuesta, eficiencia del
equipo, flexibilidad, control de la producción, rapidez de entrega, etc.
4. Los problemas de carácter técnico son numerosos en una tecnología
tan compleja como el CIM, debido que desde inicio de la
automatización se han creado sub-áreas fabriles de varios fabricantes
de subsistemas tales como: CAD/CAE para el diseño e ingeniería del
producto, CAM para su fabricación, MRP y JIT para el plan y control
de producción y otros, los cuales presentan grandes problemas si
desean intercambiar información entre ellos. Para ser debidamente
integrados, todos estos subsistemas necesitarían utilizar soportes de
información, es decir, base de datos comunes.
5. El exceso de confianza en los aspectos tecnológicos puede
representar el mayor obstáculo a la eficiente implementación. Existen
en la literatura muchos ejemplos de proyectos fracasados, por ser
menospreciada la importancia de los recursos humanos en ellos
involucrados. Debido a que estos sistemas son generalmente muy
complejos, ellos no funcionan sin profesionales bien preparados (con
formación y educación empresarial adecuada) y sobre todo motivados.
Las personas que hasta entonces trabajaban en islas y departamentos
aislados hoy necesitarían estar preparados para trabajar en un
ambiente nuevo y completamente interdependiente. La palabra de

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orden en lugar de competición pasa a ser de cooperación. [Barroca,
1998]
Implementación de CIM
Se tienen distintos sistemas CIM en función de los tipos de integración que
se presenten:
• CIM I: Sólo existe integración funcional en el subsistema de Operaciones.
• CIM II: Integración entre los subsistemas de Marketing y Operaciones.
• CIM III: Fuerte integración interna de la empresa, pero escasa en relación
con clientes y proveedores.
• CIM IV: Es el más complejo, ya que necesita todos los tipos de integración
como requisito previo.
Límites para la implementación de CIM
• Es una inversión con efecto a largo plazo.
• Existen alternativas de menor costo y riesgo.
• Reducido número de éxitos logrados.
• Genera la incertidumbre e inconvenientes asociados a la inversión en alta
tecnología.
• Difícil justificación financiera a corto plazo.
• La empresa se resiste al cambio.
• Confusión sobre el propio concepto CIM.
Beneficios estratégicos del CIM

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DISCUSION
La manufactura integrada por computadora es una filosofía de administración
que usa computadoras, comunicación y tecnología de la información para coordinar
las funciones de negocios con desarrollo del producto, diseño y manufactura. El
objetivo es obtener una mejor posición de competitividad mediante el logro de un
alto nivel de calidad, entre a tiempo y costo bajo.
Debe quedar claro con esta definición que los elementos primordiales en la
manufactura integrada por computadora son la información y la tecnología de la
información. Se desea llevar la noción de CIM un paso adelante: es una meta
estratégica que una empresa lucha por lograr a través del tiempo. Esta definición
es consistente con la rueda de la competitividad y los objetivos de los sistemas de
producción.
Puede haber cierta confusión entre los sistemas de manufactura flexible y la
manufactura integrada por computadora. Algo que los distingue es que los FMS
manejan en esencia la planta, es decir, la integración local, mientras que CIM va
más allá de la planta hacia la integración global. Analizando este argumento, los
sistema de manufactura flexible representan más un enfoque desde abajo hacia la
automatización, mientras que CIM trabaja de arriba hacia abajo.
Dicho de otra manera, los FMS crean islas de automatización en la planta, mientras
que CIM crea puentes entre las islas para integrarlas. A la larga estos dos enfoques
tenderán a unirse. Los sistemas de manufactura flexible se convertirán en sólo otro
aspecto de un sistema de manufactura integrado por computadora. Sin embargo,
debe pasar algún tiempo antes de que esto ocurra a gran escala. Para llegar ahí, el
diseño de sistemas debe ser una parte de la estrategia de automatización a largo
plazo
Aunque se logran de distintas maneras, los tres tipos de sistemas de
producción integrados tienen ciertos beneficios comunes que corresponden a los
elementos de la rueda de la competitividad: calidad, tiempo, costo, integración,
flexibilidad y desperdicio. Se da una lista de estos beneficios a continuación.
• Tiempo de entrega más corto.
• Recepción de mercancía confiable.
• Flexibilidad en la programación de la producción.
• Inventario en proceso reducido.
• Tiempo de preparación menor.
• Menores requerimientos de espacio en la planta.
• Mejor calidad.
• Calidad consistente.
• Control administrativo mejorado.

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La manufactura integrada por computador (CIM, por sus siglas en inglés) es
un sistema que está compuesto de un software que abarca muchos procesos de
negocios, incluyendo la integración de asignaciones automatizadas y el reporte de
operaciones de plantas de fabricación a través del manejo de las máquinas y del
equipo de sensores y software. La CIM cubre los módulos de planificación de
recursos empresariales (ERP, por sus siglas en inglés) en una operación de
manufactura, incluyendo el diseño, la compra, el inventario, el control de planta, la
planificación de requerimientos de material, la administración de pedidos de los
clientes y contabilidad de costos. Entre las ventajas están la reducción de errores,
la velocidad, la flexibilidad y un alto grado de integración.
Velocidad
Las tareas y los reportes en un entorno de CIM se llevan acato de forma
automática e inmediata sin ningún retraso que requiera la intervención de personas.
Dependiendo del entorno, esta velocidad adicional permite que las operaciones se
lleven a cabo tan pronto como se acabe el trabajo anterior sin ningún tipo de retraso.
Los entornos CIM reducen, por lo tanto, el tiempo que toma realizar la fabricación
de manufactura y ensamblaje, permitiendo un mayor fluido de producto para los
clientes y un aumento de capacidad.
Flexibilidad
Una vez que las operaciones están asignadas y reportadas en un sistema
CIM, también se pueden hacer cambios a varias operaciones con mayor facilidad.
Los sistemas CIM están diseñados para funcionar totalmente sin el uso de papel,
eliminando así los obstáculos para hacer cambios a las operaciones. Esta
flexibilidad, combinada con la velocidad con la que puede llevarse a cabo, le permite
a las empresas reaccionar con mayor velocidad a las condiciones del mercado y
luego regresar a los ajustes anteriores cuando cambien las condiciones de este.
Integración
Las operaciones de planta de una fábrica no están integradas en situaciones
no-CIM; las operaciones de manufactura y el uso de material debe reportase a los
humanos que llevan a cabo estas transacciones. CIM ofrece un grado de integración
que habilita la flexibilidad, la velocidad y la reducción de errores requerida para
competir y liderar los mercados. La integración de operaciones de planta de fábrica
con el software de empresa les permite a los empleados realizar funciones de mayor
valor para sus empresas.

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CONCLUSION
Se espera haber cubierto los aspectos técnicos más resaltantes de la filosofía
del modelo CIM, que dado la velocidad de avance de la tecnología de hardware y
de software, su implementación total será, sin duda realidad dentro de poco tiempo.
Es necesario prepararse para esta nueva cultura industrial en donde todos
los profesionales de diversas áreas tendrán participación activa. CIM significa
alcanzar mayor productividad, calidad y competitividad de los productos. La
tendencia de las industrias es la de automatizar, de tal manera de integrar el flujo
de datos entre los sectores CAD/CAM/CAE y desde aquí alcanzar los niveles de
CIM. Para todo esto se requerirá tener especialistas entrenados en centros
tecnológicos de CIM. Hay que recordar que CIM no solo significa automatizar la
planta de fábrica, como erróneamente se cree, si no es la de integrar todos los
procesos de la fábrica, en donde la información fluya sin restricciones desde el nivel
de Gestión hasta el nivel de Producción.

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BIBLIOGRAFIA
Balcells, J.; Romeral, J. Autómatas Programables. Alfaomega Grupo Editor 1998.
Domingo Gonzalez, Miguel. Gestionando las Tecnologías Avanzadas de
Manufactura. Resumen de Ponencias del VIII Congreso Nacional de Ingeniería
Industrial y de Sistemas, Huanuco, Peru. Agosto del 2000
Manufactura Integrada por Computadora. [Documento en Línea] Disponible en:
http://utemrobotindustrial.blogspot.com/p/manufactura-integrada-
porcomputadoras.html (Consultado el 08 de octubre del 2014).
Manufactura Integrada por Computadora. [Documento en Línea] Disponible en:
http://www.emb.cl/electroindustria/articulo.mvc?xid=1682#cmt (Consultado el 07
de octubre del 2014).