Este documento presenta un curso sobre Sistemas de Producción y Fabricación que incluye tres bloques temáticos: 1) Sistemas de Fabricación, 2) Automatización Industrial y 3) Simulación y evaluación de procesos. El curso introduce conceptos generales sobre producción y fabricación industrial, sistemas de producción, y la planificación del proceso de fabricación.

1. Sistemas de Producción y Fabricación.
Escuela de Ingeniería Industriales - UVa
Área de Ingeniería
de los Procesos de Fabricación
Sistemas de Producción y Fabricación

2. 2º de Grado (1er cuatrimestre)
4.5 créditos ECTS
Objetivo:
Presentar de forma general los diferentes elementos que integran la producción y fabricación industrial.
Bloques Temáticos:
1.Sistemas de Fabricación
(Ingeniería de los Procesos y Fabricación)
2.Automatización Industrial
(Ingeniería de Sistemas y Automática)
3.Simulación y evaluación de procesos
(Organización de Empresas)
Sistemas de Producción y Fabricación

3. Bloques Temáticos
1.SISTEMAS DE FABRICACIÓN
proporcionar una visión general de las tecnologías y elementos que forman parte de los procesos de producción y fabricación en el ámbito industrial
2.AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL
introducir las técnicas y elementos de automatización, comunicación e integración de sistemas en el ámbito de los sistemas de producción y fabricación industrial.
3.SIMULACIÓN Y EVALUACIÓN DE PROCESOS
abordar la problemática de simulación, planificación y control de costes de los sistemas de producción y fabricación industrial.

4. Distribución de actividades
ACTIVIDADES PRESENCIALES
HORAS
ACTIVIDADES NO PRESENCIALES
HORAS
Clases teórico-prácticas (T/M)
18
Estudio y trabajo autónomo individual
67.5
Clases prácticas de aula (A)
15
Estudio y trabajo autónomo grupal
Laboratorios (L)
12
Prácticas externas, clínicas o de campo
Seminarios (S)
Tutorías grupales (TG)
Evaluación
Total presencial
45
Total no presencial
67.5
Créditos ECTS
4.5
BLOQUE
Semanas
Horas T/A/L
Sistemas de Fabricación
5
6/5/4
Automatización Industrial
5
6/5/4
Simulación y Evaluación de Procesos
5
6/5/4

5. Evaluación
Examen escrito tipo test:
Duración: 3 horas.
Contenido: respuesta tipo test sobre cuestiones de teoría, resolución de problemas y/o cuestiones prácticas de laboratorio.
Examen final escrito
90 %
Prácticas de laboratorio
10 %
Prácticas evaluables

6. Presentaciones de cada uno de los temas que se den en clase (página web de la asignatura). Bibliografía (página web de la asignatura, biblioteca).
Material didáctico

7. (T1) Sistemas de Producción y Fabricación.
1. Introducción y conceptos generales.
2. Sistemas de producción.
3. Planificación: proceso de fabricación.

8. La fabricación y las tecnologías de fabricación en la empresa…
1. Introducción.

9. INGENIERO DE PRODUCTO Funciones
• Industrialización de los productos desde los prototipos hasta la producción en serie.
• Planificar los proyectos, así como gestionar las modificaciones de los productos.
• Interlocutor con el centro de desarrollo/construcción (en Alemania).
• Atención al cliente en gestión de modificaciones.
• Planificación y ejecución del PPAP (presentación de primeras muestras para la homologación).
• Participar en la definición del proceso, así como en la gestión del utillaje y medios de producción.
• …
La fabricación y las tecnologías de fabricación en la empresa…
1. Introducción.

10. INGENIERO DE PROCESOS Funciones
• Estudiar, analizar y rediseñar los procesos productivos, para mejorar la calidad y la productividad proponiendo e implantando soluciones.
• Participar activamente en el diseño y ejecución de los nuevos procesos de fabricación, colaborando en la selección y optimización de los medios de producción.
• Elaborar la documentación técnica de carácter interno y externo.
• …
La fabricación y las tecnologías de fabricación en la empresa…
1. Introducción.

11. SUPERVISOR DE PRODUCCIÓN Funciones
• Controlar el correcto funcionamiento y rendimiento de las instalaciones productivas del personal bajo su responsabilidad.
• Supervisar el cumplimiento eficaz de los programas de producción bajo los estándares establecidos de calidad, coste y seguridad.
• Organizar y planificar el trabajo del personal a su cargo (3, 20… 200 personas por turno).
• Optimizar y mejorar continuamente la productividad de su área de trabajo.
• …
La fabricación y las tecnologías de fabricación en la empresa…
1. Introducción.

12. PRODUCTO
(DISEÑO)
Especificaciones de producto:
geometría y tolerancias.
Tamaño del lote.
Procedimiento de trabajo
1. Introducción.

13. Procedimiento de trabajo
PRODUCTO
Especificaciones de producto: geometría y tolerancias. Tamaño del lote.
CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN
Tecnología disponible. Capacidad de sistema de fabricación. Capacidad de sistema de control.
Coste unitario de mecanización en función del número de piezas a mecanizar por lote.
• Máquinas tradicionales.
• Máquinas de control numérico.
• Máquinas especiales o de transferencia (transfert).

14. Procedimiento de trabajo
PRODUCTO
Especificaciones de producto: geometría y tolerancias. Tamaño del lote.
CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN
Tecnología disponible. Capacidad de sistema de fabricación. Capacidad de sistema de control.
INDUSTRIALIZACIÓN
Proceso de fabricación. Puesta a punto de sistemas de fabricación y control. Utillaje.

15. Procedimiento de trabajo
PRODUCTO
Especificaciones de producto: geometría y tolerancias. Tamaño del lote.
CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN
Tecnología disponible. Capacidad de sistema de fabricación. Capacidad de sistema de control.
INDUSTRIALIZACIÓN
Proceso de fabricación. Puesta a punto de sistemas de fabricación y control. Utillaje.
OPTIMIZACIÓN MEJORA CONTINUA
Modificación especificaciones de producto. Mejoras sistema de producción. Mejora procesos.

16. Procedimiento de trabajo
PRODUCTO
CAPACIDAD
DE PRODUCCIÓN
INDUSTRIALIZACIÓN
OPTIMIZACIÓN
MEJORA CONTINUA

17. Procedimiento de trabajo
PRODUCTO
CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN
INDUSTRIALIZACIÓN
OPTIMIZACIÓN MEJORA CONTINUA

18. 1. Conceptos generales.
Se admite que la tecnología de fabricación trata de los procesos de conformación que sufre el material bruto hasta que se transforma en un producto acabado, de acuerdo con unas especificaciones.
Tecnología o tecnologías de fabricación

19. 1. Conceptos generales.
Procesos de conformación
Tecnología o tecnologías de fabricación

20. 1. Conceptos generales.
Las especificaciones de un producto desde el punto de vista de la fabricación vienen definidas fundamentalmente en los planos de diseño: material, geometría, tolerancias dimensionales, rugosidad… pero pueden incluir otro tipo de requerimientos: tensión superficial, resistencia al desgaste, rotura…
Especificaciones de producto

21. 1. Conceptos generales.
La calidad de un producto fabricado se debe entender en relación con el cumplimiento de las especificaciones de diseño.
Especificaciones de producto

22. 1. Conceptos generales.
Aunque hay que responder a otros dos requerimientos fundamentales: coste y plazo.
CALIDAD + COSTE + PLAZO
Especificaciones de producto

23. 1. Conceptos generales.
Medir para conocer la calidad: incertidumbre
Especificaciones de producto
Especificaciones
del Producto
Tolerancias
Dispersión
coherencia
Necesidad de Medios de Control
Incertidumbre

24. 1. Conceptos generales.
Medir para conocer la calidad: incertidumbre
Especificaciones de producto
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
(1)
(2)
(3)
TOLERANCIA (T)
TOLERANCIA (T)
U U
Aceptación
Rechazo
Dudoso

25. Introducción a las tecnologías de fabricación.
1. Introducción y conceptos generales.
2. Sistemas de producción.
3. Planificación: proceso de fabricación.

26. La fabricación y la producción industrial se debe entender como un sistema cuyas partes interrelacionan entre si para alcanzar un objetivo fundamental: aprovechamiento de los recursos.
Sistemas de producción
2. Sistemas de producción.

27. 2. Sistemas de producción.
La fabricación (manufacturing) llevará asociados varios procesos, maquinarias y operaciones, estableciéndose un cierto orden en cada actividad requerida.
CALIDAD + COSTE + PLAZO
Requerimientos de los sistemas de producción

28. Las operaciones desarrolladas en los sistemas de producción se pueden ajustar siguiendo diversos criterios:
Máxima producción
Mínimo coste
Requerimientos de los sistemas de producción
COSTE
PLAZO
CALIDAD
2. Sistemas de producción.

29. 2. Sistemas de producción.
El factor CALIDAD: capacidad
Requerimientos de los sistemas de producción
Especificaciones del Producto
Tolerancias
Dispersión
coherencia
Medios de Fabricación / Producción
Capacidad

30. 2. Sistemas de producción.
El factor CALIDAD: capacidad proceso
Requerimientos de los sistemas de producción

31. 2. Sistemas de producción.
El factor CALIDAD: capacidad sistema
Requerimientos de los sistemas de producción
T

32. 2. Sistemas de producción.
El factor COSTE.
Requerimientos de los sistemas de producción
Las técnicas de producción están marcados por las tecnologías:
• Máquinas tradicionales.
• Máquinas de control numérico.
• Máquinas especiales o de transferencia (transfert). Sistemas de producción:
• Producción por trabajo o bajo pedido
• Producción por lotes.
• Producción contínua.

33. 2. Sistemas de producción.
La fabricación (manufacturing) llevará asociados varios procesos, maquinarias y operaciones de control en cada actividad requerida, para conocer si se cumplen los requerimientos establecidos.
CALIDAD + COSTE + PLAZO
El factor CALIDAD: incertidumbre del medio de medida y/o control
El factor COSTE+PLAZO:
incertidumbre   coste/plazo 
Requerimientos de los sistemas de control de la producción

34. 2. Sistemas de producción.
Incertidumbre (U)
Tipo de control
(Ej. 100%)
Requerimientos de los sistemas de control de la producción
T
10
2
3


U
T
Tolerancia que se quiere controlar (T).
Relación entre capacidad del sistema de producción y tolerancia producto.
Ajuste del sistema de producción y fiabilidad.

35. 2. Sistemas de producción.
•En la producción deben emplearse los métodos más económicos.
•Las exigencias en calidad se deben tratar de cumplir en cada etapa (diseño/montaje), de forma que se cumplan también los niveles de calidad en el producto terminado.
•En un entorno de fuerte competencia, se debe considerar como factor de decisión en la elección de un métodos de producción su flexibilidad, para responder a los cambios:
•tipo de producto
•ratio de producción
•cantidad
•Se debe tener una concepción global del sistema como un ente complejo, en el que cada elemento está interrelacionado con los otros.
•La organización de la producción debe controlarse constantemente hacia cotas de alta productividad, definida como el óptimo uso de todos los recursos: material, maquinaria, energía, capital, trabajo y tecnología.
Requerimientos de los sistemas de producción

36. 2. Sistemas de producción.
La unidad productiva o el operario en su puesto de trabajo debe disponer de todos los elementos necesarios para llevar a cabo las tareas encomendadas, en los términos de máxima productividad.
•Utillaje.
•Fabricación.
•Condiciones ambientales.
Nuestro objetivo

37. 2. Sistemas de producción.
Utillaje, en los términos de máxima productividad:
•Maquinaria necesaria: disponible o de nueva adquisición.
•Determinar si el estado de conservación de las máquinas permite obtener las tolerancias exigidas.
•Estudio de las herramientas más adecuadas para cada operación.
•Tipos de útiles convenientes: manual, eléctrico, neumático,...
•Disposición de la herramienta y utillaje según las necesidades.
•Lubricantes y refrigerantes empleados.
•Mantenimiento de la maquinaria.
Nuestro objetivo

38. 2. Sistemas de producción.
Fabricación, en los términos de máxima productividad:
•Definir la preparación de maquinaria, herramientas y utillajes (documentación de la operación).
•Cadencia o volumen de trabajo.
•Control de estado del material que entra en nuestro proceso.
•Dispositivos de sujeción.
•Empleo de sistemas múltiples (reducción de tiempos muertos, mejora seguridad,...)
•Aplicación de los principios de economía de movimientos.
•Reducción de esperas.
•Localización de piezas defectuosas u otros desperdicios.
Nuestro objetivo

39. 2. Sistemas de producción.
Condiciones ambientales, en los términos de máxima productividad:
•Limpieza y orden
•Asignación de tiempos de limpieza diaria.
•Iluminación adecuada en función de la operación.
•Calefacción y refrigeración.
•Niveles de ruido.
•Análisis de los riesgos propios del puesto de trabajo.
•Toxicidad ambiental.
•Disponen de los EPI’s según los riesgos previstos.
•Ergonomía.
Nuestro objetivo

40. Introducción a las tecnologías de fabricación.
1. Introducción y conceptos generales.
2. Sistemas de producción.
3. Planificación: proceso de fabricación.

41. 3. Planificación: proc. de fabricación.
Proceso de fabricación
Industrialización de los productos.
Se puede considerar como el manual de calidad de la ingeniería de fabricación.

42. 3. Planificación: proc. de fabricación.
Proceso de fabricación
Ejemplo:
Producto fabricado con 3 operaciones.
Para cada una de ella, podemos emplear tres máquinas.
OP 10
OP 20
OP 30
M1
M3
M2
M1
M3
M2
M1
M3
M2
M1
M3
M2
M1
M3
M2
M1
M3
M2
PF-1
PF-2

43. 3. Planificación: proc. de fabricación.
Proceso de fabricación
Recoge en un documento toda la información relativa a los procesos de fabricación empleados, dando trazabilidad al sistema de producción. Puede llegar a formar parte de las especificaciones del producto (ej. industria aeronáutica): validación.
PPAP:
Pre Production Approval Process
(ó también Production Part Approval Process)

44. 3. Planificación: proc. de fabricación.
Proceso de fabricación
Constituye una herramienta básica para la optimización y la mejora de la producción.
Es una herramienta abierta…
Mejora continua: KAIZEN
Buzón de sugerencias
Círculos de Calidad:
• calidad producto
• eficiencia
• distribución planta
• mantenimiento
• seguridad

45. 3. Planificación: proc. de fabricación.
Proceso de fabricación
Gestión del utillaje y los medios de producción.

46. 3. Planificación: proc. de fabricación.
Proceso de fabricación
Gestión del utillaje y los medios de producción.

47. 3. Planificación: proc. de fabricación.
Proceso de fabricación
Gestión de programas CNC y automatismos.

48. 3. Planificación: proc. de fabricación.
Proceso de fabricación
M2
M2
M3
PF-2
Material
Procesos / Operaciones
Máquinas
Herramientas / Condiciones
Transporte
Seguridad
Inspección y
control de calidad
PF-2