El documento presenta los fundamentos de los procesos de manufactura para estudiantes de ingeniería industrial. Describe los diferentes procesos como torneado, fresado, prensado y taladrado. También explica conceptos como manufactura celular, flexible y esbelta, los cuales buscan mejorar la producción mediante la eliminación de desperdicios y aumentar la flexibilidad.

1. INTRODUCCIÓN
En un esfuerzo por conciliar diferentes enfoques metodológicos como de
contenidos, el presente documento presenta de forma simplificada un conjunto
de temáticas, de un vasto universo que comprenden los procesos de
manufacturas, donde converge la gestión de empresas con los procedimientos
industriales de fabricación.
Este curso tiene como propósito general, brindar a los estudiantes del
programa de ingeniería industrial, los fundamentos de los procesos de
manufactura, generando en ellos la capacidad para seleccionar y aplicar
procesos de este tipo con el fin de obtener productos de calidad.
El acercamiento de las diversas expresiones de la educación a distancia ha
llevado a introducir en este módulo, la necesidad de explorar en los saberes
preliminares con que dispone el estudiante antes de abordar la temática propia
del curso. De esta forma, el módulo propone primero una introducción
metodológica antes de abordar las dos unidades que le integran, donde se
hace una recordación de aquellos elementos con que debería contar el
estudiante de antemano; en este aparte, se requerirá de un esfuerzo de
análisis y de síntesis, a fin de construir una definición de lo que son
propiamente los procesos de manufactura, así como dejar planteado a priori
una visión de clasificación de los mismos.
Acorde con la categoría del curso al contener dos créditos académicos, sus
contenidos se organizan en dos unidades temáticas. La primera unidad
denominada Conceptos Básicos, Materiales y Procesos de Maquinado, inicia
con los conceptos básicos de procesos, procesos de manufactura,
clasificaciones, máquinas-herramientas, principios de corte y maquinado, y
características de operaciones como torneado, fresado, taladrado, entre otros.
Así mismo la segunda unidad denominada Procesos por Deformación
Forzada, comprende los procesos de deformación mecánica y de deformación
térmica; entre ellos se incluyen operaciones con deformación en frío, la
soldadura en sus diferentes técnicas, y la conformación con materiales
sintéticos. Se destacan los contenidos de procesos como embutido, trefilado,
extrusión, aspectos básicos de soldadura, tipos de soldadura.
En la forma de presentar una cantidad de información compilada mediante el
uso de tablas y gráficas, requiere de un especial esfuerzo por parte del
estudiante, ya que estos recursos gráficos y en particular los compendios en
tablas informativas plantea observaciones y análisis detallados.
Se entregan ejercicios aplicativos al final de algunos temas de interés con el
propósito de que el estudiante proyecte aplicaciones de orden práctico, que se
derivan y refuercen contenidos aprehendidos. Es a través de estos
componentes prácticos donde el curso es finalmente apropiado y el
conocimiento transferido; relacionando los factores fundamentales que
intervienen en los procesos de manufactura como materiales, mano de obra,
máquinas-herramientas y costos, en el terreno de la proyección de industrias.

2. Aspectos FundamentalesDe los diferentesprocesosDe
manufactura
Una manufactura es un producto industrial, es decir es la transformación de las
materias primas en un producto totalmente terminado que ya esta en
condiciones de ser destinado a la venta.
Procesos que cambian la forma de un material.
Metalurgia extractiva  Fundición • Formato en frio y caliente • Metalurgia de
polvo • moldeo de plástico
Procesos que provocan desprendimiento de viruta por medio de maquinas. •
Método de maquinado • Método de maquinado convencional
Procesos que cambian la superficies. • Con desprendimiento de viruta. • Por
pulido • por recubrimiento.
Proceso para el ensamblado de materiales. • Uniones permanentes • Uniones
temporales
Procesos para cambiar las propiedades físicas. • Temple de piezas • Temple
superficial.
QUE ES LA MANUFACTURA
término manufactura hace referencia a la actividad humana de crear productos
en masa, mediante el uso de máquinas avanzadas y técnicas especiales
destinadas a ello. Regularmente, se llama secundario a este sector de la
economía, pues, es el encargado de transformar la materia prima en el artículo
que finalmente se dará a la sociedad consumidora. El sector industrial, hoy en
día, forma parte de la identidad humana; una parte importante en el desarrollo
de la vida cotidiana, debido a que proporciona las herramientas necesarias
para hacer nuestra convivencia y existencia mucho más fácil.
La producción artesanal, según muchos, es la verdadera actividad de la
manufacturación, ya que fue la primera forma en que la humanidad tuvo
contacto con la creación de instrumentos para sobrevivir, lo que, con el tiempo,
mutó hasta convertirse en una función por deleite de la raza predominante. La
intervención de las máquinas marcó una nueva etapa en la producción de
objetos humanos, pasando de ser una arte a la necesidad de surtirse de
muchos elementos que podrían no ser necesarios. La industria ha crecido de
manera colosal en los últimos siglos, un hecho beneficiado por los recientes
avances tecnológicos que permiten la conexión de casi el planeta entero.

3. La fabricación de un producto, más allá de la simple organización de las piezas
que lo conforman, incluyen el diseño minucioso del mismo, para que pueda
cumplir con los estándares de calidad impuestos y su funcionamiento sea
óptimo. Con el paso de los años y la expansión del mercado, diversas personas
se encargaron de concebir reglas que puedan proteger
al hombre o mujer encargado de elaborar el producto, además de cuidar los
intereses de la empresa. Además se crearon una serie de modelos de
fabricación, que definen los períodos durante los cuales se manufacturan los
artículos.
DIFERENCIAS BASICAS Y ESPECIFICAS DE LOS DISTINTOS
METODOS DE MANUFACTURAS CONOCIDOS.
Torno: Se denomina torno a un conjunto de máquinas y herramientas que
permiten mecanizar piezas de forma geométrica de revolución. Estas
máquinas- herramienta operan haciendo girar la pieza a mecanizar (sujeta en
el cabezal o fijada entre los puntos de centraje) mientras una o varias
herramientas de corte son empujadas en un movimiento regulado de avance
contra la superficie de la pieza, cortando la viruta de acuerdo con las
condiciones tecnológicas de mecanizado adecuadas.
prensadora es una máquina que acumula energía mediante un volante de
inercia y la transmite bien mecánicamente (prensa de revolución total) o
neumáticamente (prensa de revolución parcial) a un troquel o matriz mediante
un sistema de biela-manivela.
TALADRO es una máquina herramienta donde se mecanizan la mayoría de los
agujeros que se hacen a las piezas en los talleres mecánicos. Destacan estas
máquinas por la sencillez de su manejo. Tienen dos movimientos: El de
rotación de la broca que le imprime el motor eléctrico de la máquina a través de
una transmisión por poleas y engranajes, y el de avance de penetración de la
broca, que puede realizarse de forma manual sensitiva o de forma automática,
si incorpora transmisión para hacerlo
PRENSA La maquina utilizada para la mayoría de las operaciones de trabajo
en frio y algunos en caliente, consiste en un bastidor que sostiene una bancada
y un ariete. Una prensa debe estar equipada con matrices y punzones
diseñada para ciertas operaciones especificas.
Procesos de manufactura
Los procesos de manufactura describen la transformación de las materias las
primas en productos terminados para su posterior comercialización. En

4. ocasiones son conocidos por el término de industria secundaria, como por
ejemplo, en la industria manufacturera de semiconductores y acero. Los
documentos de la presente sección, proporcionan material explicativo teórico
relacionado con los procesos de manufactura, su desarrollo y aplicación en
diversos entornos industriales.
Manufactura celular
en un proceso que implica el uso de múltiples "células" en una sola línea de
montaje. Estas células están compuestas por una o varias máquinas diferentes
que realizan determinadas tarea. El producto se desplaza de una célula a otra,
completando en cada estación parte del proceso de fabricación. A menudo, las
células están organizadas en un diseño en forma de "U" porque esto permite al
supervisor moverse menos y tener la capacidad de vigilar más fácilmente todo
el proceso. Este tipo de proceso es proveniente del método justo a tiempo (JIT)
y manufactura esbelta que abarca la tecnología de grupo. El objetivo de la
manufactura celular es trabajar lo más rápido posible, hacer una amplia
variedad de productos similares y hacer el menor desperdicio. Una de las
mayores ventajas de la manufactura celular es la cantidad de flexibilidad que
tiene. Dado que la mayoría de las máquinas son automáticas, los cambios
simples pueden hacerse muy rápidamente. Esto permite una variedad de ajuste
para un producto, variaciones menores en todo el diseño, y en casos extremos,
transformaciones completamente en el diseño general. Estos cambios, aunque
tediosos, pueden lograrse con gran rapidez y precisión.
Manufactura flexible.
Los sistemas flexibles de manufactura están formados por un grupo de
máquinas y equipo auxiliar unidos mediante un sistema de control y transporte,
que permiten fabricar piezas en forma automática. La ventaja de los SFM es su
gran flexibilidad en términos de poco esfuerzo y corto tiempo requerido para
manufacturar un nuevo producto. Pueden diseñarse en formas muy diferentes,
según el número de puestos de maquinado, de control de medición, tipos de
transporte de piezas y herramientas y tipos de control. Además están
automatizados otros tipos de trabajo, como carga y descarga, transporte,
almacenamiento o sujeción de la pieza, los cuales forman un subsistema del
flujo del material. Existen dos tipos principales de sistema flexible de
manufactura: sistema lineal y sistema cerrado (Fig. 1 y Fig. 2). El transporte de
piezas puede ser uni o bidireccional con movimiento continuo o intermitente,
con un paso constante o variable según se necesite. Existen tres formas de
paso de la pieza por los puestos de maquinado: conservando la secuencia, en
secuencia con posibilidades de omitir algunos puestos o en secuencia libre.
También hay dos formas de transporte y sujeción de piezas: con paleta y sin
paleta. Los subsistemas de flujo de materiales en los sistemas flexibles están

5. formados por: almacén central, puesto de espera en el almacén central,
estación de carga y descarga, transportador, puesto de trabajo, alimentador
intermedio, puesto de espera, manipulador y sistema de paletas, Los sistemas
flexibles se utilizan en la producción de lotes pequeños y medianos. Las piezas
tienen que formar grupos semejantes por diseño o proceso de manufactura. La
flexibilidad del trabajo se garantiza por el uso de centros de trabajo, formados
con base en CM y MCN, equipados con sistemas de herramientas. Esto hace
posible cambiar la operación de una estación de maquinado a otra, por
ejemplo, en caso de sobrecarga o falla, etc. Finalmente, la concentración de
operaciones en un centro de trabajo depende de la magnitud del programa de
producción.
Manufactura Esbelta
Manufactura Esbelta son varias herramientas que le ayudará a eliminar todas
las operaciones que no le agregan valor al producto, servicio y a los procesos,
aumentando el valor de cada actividad realizada y eliminando lo que no se
requiere. Reducir desperdicios y mejorar las operaciones, basándose siempre
en el respeto al trabajador. La Manufactura Esbelta nació en Japón y fue
concebida por los grandes gurus del Sistema de ProducciónToyota: William
Edward Deming, Taiichi Ohno, Shigeo Shingo, Eijy Toyoda entre algunos.
El sistema de Manufactura Flexible o Manufactura Esbelta ha sido definida
como una filosofía de excelencia de manufactura, basada en:
 La eliminación planeada de todo tipo de desperdicio
 El respeto por el trabajador: Kaizen
 La mejora consistente de Productividad y Calidad
Objetivos de ManufacturaEsbelta
Los principales objetivos de la Manufactura Esbelta es implantar una filosofía
de Mejora Continua que le permita a las compañías reducir sus costos, mejorar
los procesos y eliminar los desperdicios para aumentar la satisfacción de
los clientes y mantener el margen de utilidad.
Manufactura Esbelta proporciona a las compañías herramientas para sobrevivir
en un mercado global que exige calidad más alta, entrega más rápida a más
bajo precio y en la cantidad requerida. Específicamente, Manufactura Esbelta:
 Reduce la cadena de desperdicios dramáticamente
 Reduce el inventario y el espacio en el piso de producción
 Crea sistemas de producción más robustos
 Crea sistemas de entrega de materiales apropiados
 Mejora las distribuciones de planta para aumentar la flexibilidadBeneficios
La implantación de Manufactura Esbelta es importante en diferentes áreas, ya
que se emplean diferentes herramientas, por lo que beneficia a la empresa y
sus empleados. Algunos de los beneficios que genera son:
 Reducción de 50% en costos de producción
 Reducción de inventarios

6.  Reducción del tiempo de entrega (lead time)
 Mejor Calidad
 Menos mano de obra
 Mayor eficiencia de equipo
 Disminución de los desperdicios
- Sobreproducción
- Tiempo de espera (los retrasos)
- Transporte
- El proceso
- Inventarios
- Movimientos
- Mala calidad
PensamientoEsbelto
La parte fundamental en el proceso de desarrollo de una estrategia esbelta es
la que respecta al personal, ya que muchas veces implica cambios radicales en
la manera de trabajar, algo que por naturaleza causa desconfianza y temor. Lo
que descubrieron los japoneses es, que más que una técnica, se trata de un
buen régimen de relaciones humanas. En el pasado se ha desperdiciado
la inteligencia y creatividad del trabajador, a quien se le contrata como si fuera
una máquina. Es muy común que, cuando un empleado de los niveles bajos
del organigrama se presenta con una idea o propuesta, se le critique e incluso
se le calle. A veces los directores no comprenden que, cada vez que le ‘apagan
el foquito’ a un trabajador, están desperdiciando dinero. El concepto de
Manufactura Esbelta implica la anulación de los mandos y su reemplazo por
el liderazgo. La palabra líder es la clave.
Los 5 Principiosdel Pensamiento Esbelto
1. Define el Valor desde el punto de vista del cliente:
2. La mayoría de los clientes quieren comprar una solución, no un producto o
servicio.
Eliminar desperdicios encontrando pasos que no agregan valor, algunos
son inevitables y
otros son eliminados inmediatamente.
3. Identifica tu corriente de Valor:
Haz que todo el proceso fluya suave y directamente de un paso que
agregue valor a otro, desde la materia prima hasta el consumidor

7. 4. Crea Flujo:
Una vez hecho el flujo, serán capaces de producir por ordenes de los
clientes en vez de producir basado en pronósticos de ventas a largo plazo
5. Produzca el "Jale" del Cliente:
6. Persiga la perfección:
Una vez que una empresa consigue los primeros cuatro pasos, se vuelve claro
para aquellos que están involucrados, que añadir eficiencia siempre es posible.
Manufactura Concurrente
La ingeniería concurrente es un esfuerzo sistemático para un diseño
integrado, concurrente del producto y de su correspondiente proceso de
fabricación y de servicio. Pretende que los desarrolladores, desde un
principio, tengan en cuenta todos los elementos del ciclo de vida del
producto, desde el diseño conceptual, hasta su disponibilidad incluyendo
calidad, costo y necesidades de los clientes. Persigue un estudio
sistemático, simultáneo, en el momento del desarrollo del producto, de las
necesidades de mercado que va a cubrir, de los requisitos de calidad y
costos, de los medios y métodos de fabricación, venta y servicio
necesarios para garantizar la satisfacción del cliente.
Involucra el trabajo coordinado y simultáneo de los diversos departamentos
de la empresa: Marketing, Ingeniería del Producto, Ingeniería del Proceso,
Producción, Calidad, Ventas, Mantenimiento, Costos, etc. La ingeniería
concurrente sustituye el típico entorno de trabajo en el desarrollo y
fabricación del producto basado en un diagrama secuencial de actuación
de los distintos departamentos, por un trabajo concurrente, simultáneo, en
equipo, de todos a partir del mismo momento en que se inicia el proceso.
PROCESOS DE MANUFACTURA CONVENCIONALES.
De acuerdo con esta definición y a la vista de las tendencias y estado actual de
la fabricación mecánica y de las posibles actividades que puede desarrollar el
futuro ingeniero en el ejercicio de la profesión, los contenidos de la disciplina
podrían agruparse en las siguientes áreas temáticas:
 Procesos de conformación sin eliminación de material
 Por fundición
 Por deformación
 Procesos de conformación con eliminación de material
 Por arranque de material en forma de viruta
 Por abrasión

8.  Por otros procedimientos
 Procesos de conformado de polímeros y derivados
 Plásticos
 Materiales compuestos
 Procesos de conformación por unión de partes
 Por sinterización
 Por soldadura
 Procesos de medición y verificación dimensional
 Tolerancias y ajustes
 Medición dimensional
 Automatización de los procesos de fabricación y verificación
 Control numérico
 Robots industriales
 Sistemas de fabricación flexible
Las propiedades de manufactura y tecnológicas son aquellas que definen el
comportamiento de un material frente a diversos métodos de trabajo y a
determinadas aplicaciones. Existen varias propiedades que entran en esta
categoría, destacándose la templabilidad, la soldabilidad y la dureza entre
otras.
La ClasificaciónDe Los ProcesosDe Manufactura
1. Procesos que cambian la forma del material
‡ Metalurgia extractiva
‡ Fundición
‡ Formado en frío y en caliente
‡ Metalúrgica de los polvos
‡ Moldeo de plásticos
2. Procesos que provocan desprendimiento de viruta para obtener la
forma,Terminado y tolerancias de las piezas deseadas.
‡ Maquinado con arranque de viruta convencional
‡ Torno
‡ Fresado
‡ Cepillado
‡ Taladrado
‡ Brochado
‡ Rimado
3. Procesos para acabar superficies
‡ Por desprendimiento de viruta
‡ Por pulido
‡ Por recubrimiento
4. Procesos para el ensamble de materiales
‡ Ensambles temporales
‡ Ensambles permanentes
5. Procesos para cambiar las propiedades físicas de los materiales.

9. ‡ Tratamientos térmicos
‡ Tratamientos químicos
Tipos de procesos en la manufactura.
PROCESOS DE MANUFACTURA
a) Procesos por proyecto
b) Procesos por tareas
c) Procesos por lote
d) Procesos en masa
e) Proceso continuos
PROCESOS POR PROYECTO
Manejan productos hechos prácticamente a la medida. Con frecuencia el
tiempo para obtenerlos es prolongado, al igual que el intervalo entre la
terminación de cada producto.
Las características son bajo volumen y alta variedad. Las actividades
involucradas pueden ser inciertas y estar mal definidas, algunas veces cambian
durante el proceso de producción.
Ejemplos: Astilleros, constructoras, Construcción de túneles, grandes
operaciones de manufactura como turbogeneradores, pozos petroleros,
instalación de sistemas de cómputo, etc.
La esencia de los procesos por proyecto es que cada trabajo tiene un principio
y un fin definidos, el tiempo entre el inicio de las distintas tareas es
relativamente largo y los recursos que transforman tal vez tengan que
organizarse para cada producto.
PROCESOS POR TAREAS
Al igual que los procesos por proyectos, también manejan alta variedad y bajo
volumen. Mientras que los procesos por proyectos tienen recursos casi
exclusivos, en este caso cada producto tiene que compartir los recursos de las
operaciones con muchas otras.
Estos recursos procesan una serie de productos pero, aunque todos requieren
el mismo tipo de atención, difieren en sus necesidades específicas.
Ejemplos: Herramientas especializadas, restauradores de muebles, sastres,
impresión de boletos, etc.
Los procesos por tareas producen más artículos y más pequeños que los
procesos por proyecto pero, igual que éstos, el grado de repetición es bajo. La
mayoría de los trabajos tal vez sean de “una sola vez”.

10. PROCESOS POR LOTE
Estos procesos pueden parecerse a los procesos por tareas pero el lote tiene
un menor grado de variedad asociada.
Cada vez que opera un proceso por lotes, fabrica más de un producto. Cada
parte de la operación tiene periodos de repeticiones, al menos mientras se
procesa el lote.
Ejemplos: componentes para ensambles de fabricación en masa y la
producción de casi toda la ropa.
PROCESO EN MASA
Los procesos en masa son los que producen bienen en gran volumen y con
relativamente poca variedad, poca en términos de las bases del diseño de su
producto.
Una planta de automóviles, por ejemplo puede producir varios miles de
variantes si se cuenta cada opción de tamaño de máquina, color, equipo
adicional, etc.
Pero en esencia es una producción en masa porque las variantes no afectan el
proceso básico de producción. Las actividades en la planta de automóviles,
como en todas las operaciones en masa son repetitivas y predecibles.
Otros ejemplos: Televisores, planta embotelladora de cerveza, producción de
discos compactos, etc.
PROCESOS CONTINUOS
Los procesos continuos van un paso delante de los procesos en masa.
También lo hacen durante periodos más largos. Son literalmente continuos
porque sus productos se fabrican en un flujo sin fin. Con frecuencia se asocian
con inflexibilidad y con tecnologías de alta inversión con un flujo altamente
predecible.
Ejemplos: Refinerías petroquímicas, suministros de servicios (luz, agua),
producción de acero, etc