taller

1. Procesos industriales
1. 1. Elaboradopor: Ing. Gabriel H.Díaz Moreno
2. 2. INTRODUCCIÓN PROCESO:Actividadeslógicamenteestablecidasparaconvertir
entradasensalidas,utilizandounosrecursos(capital,manode obra,maquinas
herramientas,energía,etc.) yhaciendocontroles(controlde proceso,control Figura1.
Esquemade un procesoindustrial ¿QUÉES MANUFACTURA?La palabra manufacturase
derivade laspalabrasmanus (manos) yfactus(hacer);estacombinaciónde términos
significahacerconlas manos.Gran parte de lamanufacturamodernase realizacon
maquinariacomputarizadayautomatizadasupervisadamanualmente.Losprocesos
necesariosparamanufacturase determinanengranparte por el material conque se
fabricala parte.El diseñadordel productoseleccionael material conbase enlos
requerimientosfuncionales.Unavezseleccionadoel material,laelecciónde losprocesos
posiblesse delimitaconsiderablemente.Lamanufacturapuede definirse de dosmaneras:
Manufactura tecnológica:eslaaplicaciónde procesosquímicosyfísicosque alterala
geometría,laspropiedadesoel aspectode un determinadomaterial paraelaborarpartes
o productosterminados.Losprocesospararealizarlamanufacturainvolucranuna
combinaciónde máquinas,herramientas,energíaytrabajo manual.Cadauna de ellaslleva
al material cadavezmás cerca del estadofinal deseado.Figura2.Elementosinvolucrados
enla manufacturatecnológicaLamanufacturatecnológicatiene relacióndirectaconlas
propiedadestecnológicasde losmaterialesque se vanaprocesar.Manufactura
económica:eslatransformaciónde materialesenartículosde mayorvalor,a travésde
una o más operacionesoprocesosde ensamble.El puntoclave esque lamanufactura
agrega valoral material original,cambiandosuformaopropiedades,oal combinarlocon
otros materialesque hansidoalterados enformasimilar.El material original se vuelve
más valiosomediante lasoperacionesde manufacturaque se ejecutansobre él.Figura3.
Elementosinvolucradosenlamanufacturaeconómica.El costode unproductodepende
de las inversionesogastosque se generanencuantoal consumode materiasprimas
maquinas,manode obra y otrosgastos generales.Puedeafirmarse que el objetivode la
manufacturaeconómicaradicaenel generarun productobajociertobeneficio,Estonos
infiere que el costodebe seraceptableycompetitivo;tambiénque debe existiruna
demandapara el productoo más aun,estademandadebe crearse.Procesosde
manufacturaValoragregadoMaterial enprocesoMateria l inicial Material procesado
PROCESOENTRADASSALIDASRECURSOSCONTROLESMateriaprimaProcesosde
manufacturaMaterial procesadoMaquinaria,Energía,manode obra,Herramientas,etc.
Desechosydesperdicios
3. 3. Desde que se empezaronautilizarmaquinasyherramientassiempre hahabidoun
gradual peroconstante avance hacia la construcciónde maquinariamáseficiente,sea
combinadoconoperacionesohaciéndolasmásindependientesde laoperatividad
humana,reduciendolostiemposde maquinadoyel costode mano de obra. Algunasse
han convertidoenmaquinascompletamenteautomáticasque susistemade control es
muyreducido.CAPACIDADDEMANUFACTURA Una plantade manufacturaconsiste enun

2. conjuntode procesosysistemas(ydesde luegotrabajadores) diseñadosparatransformar
una ciertaclase limitadade materialesenproductosconvaloragregado,cuya capacidad
estádeterminadaportresaspectos:capacidady aptitudtecnológicadel proceso,tamaño
físicoy pesodel producto,ycapacidad de producción.Capacidadtecnológicade proceso:
esel conjuntode procesosde manufacturadel cual dispone unaempresa.Lacaracterística
fundamental que distingue aestasplantassonlosprocesosque puede realizar.La
capacidadtecnológicade procesoestárelacionadaestrechamente conel tipode material.
La capacidadtecnológicade procesoincluyenosolamentelosprocesosfísicos,sinola
competenciadel personalde plantaendichastecnologíasde proceso.Limitacionesfísicas
del producto:losproductosde gran tamaño sondifícilesde manejarparalocual se
requierensistemasde transporte de grantamañocomopuente grúaso elevadoresala
vezque se requiere de espaciosuficiente parasualmacenamiento.Losproductos
pequeñossonmásfácilesde manejarperorequierensistemaságilesyeficientesde
transporte.Capacidadde producción:eslamáximavelocidadde producciónque una
plantapuede lograrbajocondicionesdadasde operación.Lacondicionesde operaciónse
refiere al númerode turnosde trabajo,horasturno,etc. La capacidad de la plantase mide
generalmente entérminosde unidadesproducidas.MATERIALES: Losmateriales
empleadosenlosprocesosde manufacturase clasificande lasiguientemanera:Metales
(ferrososynoferrosos):losmetalesusadosenlosprocesosde manufacturason
comúnmente aleaciones.Ejemplos:acero,hierrocolado,aleacionesde aluminio,cobre,
oro, plata,etc.Cerámicos:Losmaterialescerámicosabarcanunagran variedadde
materialestradicionalesymodernos.Laarcilla,loscarburosy losnitruros.Losmateriales
cerámicospuedendividirse,parapropósitosde proceso,en:cerámicos cristalinosy
vidrios.Polímeros:se dividenentrescategorías:termoplásticos(polietileno,poliestireno,
cloruroe poliviniloynylon),termofijos(resinas,bakelita,lucita) yelastómeros(caucho,
siliconasyel poliuretano).Compuestos:naturalescomolamaderao el algodón,y
sintéticoscomolafibrade vidrio,el Kevlar,yloscarburosde tungsteno.LA EMPRESA DE
MANUFACTURA El procesode realizacióndel productoincluyeunnúmerode actividades
interconectadasque vandesde satisfacerlasnecesidadesdel cliente,pasandoporlas
diferentesetapasdel diseño(conceptual,producto,proceso),hastafinalizarconla
satisfaccióndel cliente.Desarrollode especificacionesEnmuchasformas,éstaesla fase
más importante.Lasnecesidadesse definenentérminosde función,desempeño,
restriccionesde tiempo,costoyotroscriterios.Las PROCESOSINDUSTRIALESI
4. 4. especificacionesque nocumplenconlasnecesidadesdel consumidorconducenala
falladel producto.Porlotanto, nose necesitanunexcesoenel desempeñoni una vida
desmedida,peroel primerose debe optimizar.Diseñoconceptual del productoÉstaesla
fase más creativa:el productose diseñaenbosquejosgeneralesparacumplirsufunción,
esdecir,para operar satisfactoriamentealolargo de su vidaesperaday para cubrir las
necesidadesdel cliente.Enestaetapano se necesitandibujosdetallados;essuficiente
hacer bosquejosconceptualesque muestranlaspartesylarelaciónde unacon otra. Se
haceneleccionespreliminaresde materialesy,puestoque éstos siempre influyenenel
proceso,losprocesosde producciónse identificantentativamente.Diseñodel productoEl
producto,ya seauna máquinaherramienta,máquinadoméstica,productode
construcción,automóvil,aeronave,plantaquímicade procesamiento,estaciónde

3. potencia,equipode perforaciónde petróleo,bateríasde cocina,o recipientede bebidas,
se diseñaentoncesparasatisfacervarioscriterios.Estohaconducidoal diseñoparaX
(DPX),donde Xdenotaunalistacreciente de criteriosDiseñodel procesoParalos
componentesproducidosinternamente se llevaacaboel diseñodel proceso.Al igual que
con el diseñodel producto,el diseñodel procesonoesunaactividadaislada.El mejor
procesose selecciona,se eligenlos,parámetrosdel procesopara optimizarlacalidadylas
propiedadesdelproductoterminado,yparafacilitarlainspecciónparael control de
calidad.Se diseñanlasmatrices,se eligenlasherramientasy,si éstasdebenseguiruna
trayectoriaprescrita,se seleccionayprogramauna trayectoria.Desde losañoscincuenta
más computadorasse han usadocon este propósito.Lainformacióncontenidaenlos
dibujosse transformaenformadigital parael control numérico(CN) ocontrol numérico
por computadora(CNC) de máquinas.Cuandolageometríade laparte se crea por CAD
(DiseñoAsistidoporComputador),labase de datosyaexiste yse puede emplear
directamente.Parafacilitarel procesamientoyensamble,se diseñanaccesoriospara
sujetarlapiezade trabajo enla posicióncorrectaenrelaciónconla máquinaherramienta,
o para mantenervariaspiezasde trabajoenla posiciónadecuadaunaconla otra. Desde
losaños setenta,lacomputadorase ha usadotambiénparala optimizaciónycontrol del
proceso,administraciónymovimientode materiales,programaciónymonitoreo.
Actualmente,aeste campose le llamaensu totalidadmanufacturaasistidapor
computadora(CAM).Este grupo de actividadesamenudose describe comoingenieríade
manufacturaenel sentidomásestricto.Una fuerte posicióncompetitivatambiénrequiere
del desarrollode nuevosprocesosyque losexistentesse mejoren.Confrecuencialos
nuevosprocesoshacenposibleel desarrollode productos,incrementandode estaforma
aún más lacompetitividad.El desarrollodel proceso enlaescalade producciónpuede ser
muycostoso.Por lotanto, losfundamentosde losprocesosamenudose exploranenel
laboratoriouoficina.Enalgunoscasos el problemaprácticoestan complejoque sólo
peritoscongran experienciapuedenresolverlo. El conocimiento,lógicayjuiciodel experto
puedensercapturadosydesarrolladosencooperaciónentre el expertoylosespecialistas
PROCESOSINDUSTRIALESI
5. 5. de sistemas.Unavezcompletados,permitenque unapersonaconmenosexperiencia
encuentre lasolucióndel problemainteractuandoconel programa.Al elegirydesarrollar
procesos,se debe considerarsuimpactoenel ambiente yenlaseguridadysaludde los
operadoresydemáspersonas.A menudolamanufacturainvolucraaltastemperaturas,
metal fundido,herramientasaltamente esforzadas,líquidosinflamablesotóxicos,y
actividadesque generanruido,humo,vapores,gasesopolvo.MANUFACTURA INTEGRADA
POR COMPUTADORA – CIM Los beneficiosdel CADyCAMse puedenalcanzarpor
completosólosi se establece entre ellos unainterfazefectiva,creandoloque usualmente
se denominaCAD-CAM.El flujode lainformaciónenambasdireccionesaseguraque las
partesy ensamblesserándiseñadosconlascapacidadesylimitacionesde losmaterialesy
procesosde manufacturaenmente.El esfuerzoempleadoenloscambiosenel diseñoy
enel procesose reduce asegurandoque esastransformacionesseanintroducidasenla
base de datos común,y de esta formaseanreconocidosinmediatamenteentodaslas
etapastanto del diseñocomode la producción.Un beneficioimportante esque la
introduccióndel CAD-CAMfuerzaunarevisiónymejoramientodeldiseñoyde las

4. prácticas de manufacturaexistentesyde laplaneaciónde laproducción.Unaextensión
lógicaesla manufacturaintegradaporcomputadora(CIM),enla cual todaslas accionesse
llevanacabo con referenciaaunabase de datoscomún.La administraciónde labase de
datoses una tareacomplejaperonoinsuperable.Losdibujosymodelosporcomputadora
sólosirvenparavisualizarlageometríade laspartes;no se permitencambiosenellos.Si
se van a hacer cambiosenel diseño,proceso,programación,listade materiales,normas
de calidad,etc.,se realizanenlabase de datos;de esta formase reflejanentodala
organización.Labase de datosse actualizacontinuamente conlainformaciónmás
reciente sobre laproducción,ventas,etc.Paramuchasindustriascolombianas,la
manufacturaintegradaporcomputadora(CIM) aún está enel futuro,peroya ha
comenzado.CONTROLDE LOS PROCESOSDE MANUFACTURA En este puntose deben
clarificaralgunostérminos,de maneraque el potencial del control delprocesose pueda
señalara travésde la discusiónde losprocesosindividuales.Estrategiasde control Las
diferentesaproximacioneshaciael control se puedenexplicarmejorhaciendoreferenciaa
un ejemplosimple,el de tornearuncomponente cilíndrico.Losprincipiosse aplicana
cualquierproceso.Paraentenderqué tarease esperaque realice unsistemade control,
primerohayque examinaralgunasde lasaccionesde unoperadorhábil de torno.
Supongamosque laparte que se va a maquinarfue montadaenla copa y que se fijóla
velocidadde corte yla alimentación(el movimientoaxial de laherramientadurante cada
revoluciónde la'piezade trabajo).Latarea por seguiresmantenerel diámetrode laparte
terminadaentre valoresespecificadosmínimosymáximos,yasegurarque el acabado
superficial cumple conlasespecificaciones.Unoperadorentrenadoyexperimentado
posee unconocimientoque le permite tomarladecisiónde laprofundidadde corte (el
espesorde lacapa removidaenuncorte).El conocimientodel operadorconfrecuenciase
complementaoinclusose reemplazaporinstruccionesproporcionadasconbase en
experienciaspasadasoeninformaciónpublicada.Loimportante esque laPROCESOS
INDUSTRIALESI
6. 6. informaciónse almacenaenalgunaforma.Enseguida,el operadorverificalacalibración
del carro transversal leyendolacarátuladel micrómetro.Enotraspalabras,se detectael
estadoactual de lamáquina.Luego,el operadordeterminaqué cambiossonnecesarios,
toma decisioneslógicas,ylascomunicaal sistemaaccionandoel tornilloparacalibrarla
posicióndel carrotransversal.Eneste punto,se fabricaráuna parte correcta, suponiendo
que el cuadrante de ajuste estábiencalibradoyque las deflexionesde lamáquinason
despreciables.Unoperadorcalificadoirámásalláydetendrálamáquinadespuésdel
iniciodel corte,verificaráel diámetrode laparte,yhará los ajustesnecesarios.Un
operadoraltamente calificadoobservarálasuperficieproducida,escucharáel sonidode la
máquinay,en general,detectarácambiosque frecuentementesondifícilesde describir
con precisión.Porejemplo,bajociertascondicionesse puededesarrollarvibración
(tintineo) que causaque el acabadosuperficial varíe enunamanerasistemática,
resultandoenunacabadosuperficial inaceptable.Entoncesel operadorcambiarálas
condicionesde corte (velocidad,alimentación,soporte de laparte oherramienta),hasta
que desaparezcalacondicióninaceptable.El operadortambiéncompensaráporel
desgaste de laherramienta,cambiarálaherramientacuandoseanecesario,yse asegurará
de que la máquinaherramientanoesté sobrecargada.Unsistemade control se hará cargo

5. de varias o de todaslas funcionesdel operador.Estossistemasde control vandesde los
más sencillos(CNC) hastalosde grancomplejidad(inteligenciaartificial).Automatización
La palabraautomáticose derivadel griegoysignificaautomotoroautopensante. La
palabraautomatizaciónse acuñópara indicaraspectosde manufacturaenlosque la
producción,el movimientoylainspecciónse realizanocontrolanpormáquinasque se
operana sí mismassinlaintervenciónhumana.Automatizaciónimplicauncontrol en el
cual se utilizandispositivosprogramables.Unaspectoimportante de laautomatizaciónen
la manufacturaesla automatizacióndel movimientode materiales:losmanipuladoresson
losdispositivosmecánicosparael movimientode materiales,herramientasy partes,ylos
robotsson manipuladoresprogramables.Control numéricoporcomputadora – CNC Las
funcionessonparcial ocompletamenteasumidasporuna.computadora(unamini o
microcomputadoraasignadaala máquinaherramienta.El programaensu totalidad se lee
enla memoria.Comolascomputadorasse puedenreprogramarfácilmente,se obtiene
una flexibilidadde operaciónmuchomayor.Porejemplo,esposibletrazaruna curva
complejasinningúnrompimientoenlacontinuidad,yde estaformaobtenerla
aproximaciónmáscercanapara el contornodeseado.Tambiénse puedenagregar
programasque proporcionenfuncionestecnológicas,realicencontrol,asícomoincorporar
algunoselementosde unmodelode proceso.Engeneral,laparte oprograma de proceso
aún se recibe enmediomagnético,aunquemuchossistemasde CNCpermiten
programacióndirecta.El CNC elevalaproductividadyreproductividad,aumentandode
estaforma laprecisión,calidadyconfiabilidaddel productofinal.Controladoreslógicos
programables –PLC El control de muchosprocesosrequiere funcionesde secuencia,
sincronización,conteo,lógicayaritmética,funciónrealizadaporcontra/adoreslógicos
programables(PLC).Sugranventajaesque la memoriase puede reprogramarfácilmente
con un tablero de programaciónouna PROCESOSINDUSTRIALESI
7. 7. computadora.A menudose usanencombinaciónconmicrocomputadoraspararealizar
tareassimplesensecuencia,rápidamente,entiemporeal.Se debenotarque,para
explotartodoslosbeneficiosdel control porcomputadora,usualmente esnecesario
mejorarel desempeñomecánicodel sistema.Confrecuencia,ala integraciónde los
aspectosmecánicosyelectrónicosse le denominamecatrónica.Programacióndel control
numéricoLa programaciónde lamáquinaherramientase hasimplificadoenormemente
con el pasode losaños,y se ha difundidodel maquinadoaotrosprocesos.La
programacióncomienzadefiniendolasecuenciaóptimade operacionesylascondiciones
del procesopara cada una. Las característicasgeométricasde lapiezase usanpara
calcularla trayectoriade la herramienta.El programaresultante puedesermuygeneral y
se debe convertir,conlaayuda de un programa llamadoel postprocesador,enunaforma
aceptable parael control particularde la máquinaherramienta.Lasalidaesunacinta
perforadau otromediode almacenamiento.Unpasoimportante eslaverificaciónde la
cinta,que revelaerroresde programaciónyasegurala producciónde piezascorrectas.
Con ladifusióndel CNC,latendenciaesconfiarlamayorparte de la programaciónal
operadorde la máquinaherramienta;sinembargo,laprogramaciónconvencional asistida
por computadoray CAD-CAMaún se realizanenlosdepartamentosde programación.
ATRIBUTOS GEOMÉTRICOS DE LAS PIEZASMANUFACTURADASLos objetosindustriales
vienenentodostamañosyenuna variedaddesconcertantede formas.¿Cómoasegurar

6. que laspartes encajenunaconotra o cómohacer un dibujoque exprese verdaderamente
el propósitodel diseño?Losatributosgeométricosde unproductoindustrial expresanno
solola funcionalidaddel mismo,sinolaposibilidadde manufacturarlo.Estosatributosse
puedenconsiderardesdetrespuntosde vista:•Forma (redonda,cuadrada,rectangular,
oval,etc.) • Tamaño (dimensiones) •Posición(ensambles) Laprimera impresiónque
recibimosde unproductomanufacturadoessuforma y tamaño.Ambostienen
connotacionesestéticas,yeslatarea del diseñadorindustrialcrearunproducto
agradable.La formay dimensionestambiénsoncríticaspara la funcióndel producto.En
un ensamble,se necesitaque muchaspartesencajenunaenotra,y estorequiere que las
desviacionespermisiblesenlasdimensiones(toleranciasdimensionales) seanespecíficasy
no se excedan.Elloconduce ala necesidadde técnicasyprocedimientosde medición.
Nuestrasimpresionestambiénse veninfluidasenormemente porlaaparienciasuperficial
de un producto.Por lotanto se debe especificarunacabadopara las partesvisibles,pero
tambiénexistenrequisitostécnicosque cumplirsi dospartesacopladas(posición) hande
funcionaradecuadamente.Porlotanto,se debenencontrarmedidasobjetivasde la
calidadsuperficialyempleartécnicasadecuadasde medición.FORMA La formade una
piezaladicta,en primerlugar,sufunción.Confrecuencialacomplejidadde estaforma
determinaqué procesosse puedenconsiderarparafabricarlay,en sentidomásgeneral,al
elevarse lacomplejidadse reduce PROCESOSINDUSTRIALESI
8. 8. el rango de procesosaplicablesyse incrementael costodel diseñoyde lamanufactura.
Por lotanto, una reglafundamental del diseñoesmantenerlaformatansencillacomosea
posible.Sinembargo,estareglase puederompersi unaformamás complejapermitela
consolidaciónde variaspartesy/olaeliminaciónde unoomás pasosde manufactura.
Clasificaciónde laformaNoexiste unsistemade clasificaciónde laformaaceptado
universalmente.Al incrementarlacomplejidadespacial,ladefiniciónde laformarequiere
parámetrosgeométricosadicionales.Se puede decirque laformatiene uncontenidode
informaciónmayor.Noobstante,unpequeñoincrementoenel contenidode la
informaciónpuede tenerconsecuenciasimportantesenlamanufactura.Porejemplo,al
pasar de la formasólidaa la formahuecasólose sumauna dimensión(el diámetrodel
agujero),peroinmediatamenteexcluye algunosprocesos,orequiere operacionesextraen
otros.En contraste,si se sumaun tercerdiámetroexterioral productoredondo,resultaría
el mismoaumentoenel contenidode información,sinque se imponganlasmismas
limitacionesenlaeleccióndelproceso.Laslimitacionesenlaformasonmás rigurosas
debidoalas propiedadesdel materialya lasinteraccionesconlasherramientas.Porlo
tanto,es importante nofinalizarlaconfiguraciónde laparte demasiadoprontoenel
procesode diseño,de locontrariose puede excluirel procesode manufacturamás
económico.Latecnologíade grupo (TG) es unaherramientapoderosaenel diseñoparala
manufactura.Suesenciaesel reconocimientode que muchosproblemastienen
características similares,ysi se resuelvenenconjunto,se obtiene graneficienciay
economía.Al aplicareste conceptoa la manufactura,laspiezasindividualesse analizanen
términosde puntoscomunesde lascaracterísticasdel diseño,asícomode losprocesos de
manufacturay lassecuenciasdel proceso.De estaformase puedenidentificarfamiliasde
partesy se aseguranahorros: 1. Se eliminatareadel diseñorepetitivo.Se haestimadoque
40% de todoel diseñoessimple duplicación,40% requiere algunamodificacióndel diseño

7. existente,yúnicamente20%exige undiseñooriginal.El diseñadorque elige untornillo
estándar,u otrocomponente,practicalatecnologíade grupoen el nivel máselemental.2.
En la manufactura,losprogramasrequeridosparalafabricaciónde familiasde piezasse
puedenoptimizaryconservarpara el futuro,cuandola parte se fabrique de nuevo.3.En
la planeaciónde laproducciónse aceleralaestimacióndel tiempodelciclo,se racionaliza
el movimientode lapiezade trabajoy se simplificael diseñodelproceso.Tambiénse
facilitalaestimacióndel costo.Laintroducciónde lacomputadoraa la TG es
particularmente atractivadebidoaque losprogramasrelacionadosconel diseñode
elementosestándar,talescomocilindrossólidosy huecos,bloquesrectangularesyconos,
se puedenalmacenarenlamemoria,combinarfácilmente ymodificarparauna gran
variedadde configuracionesde piezas.Enformasimilar,lasvariablesdelprocesose
puedenarchivarparasu uso posteriory,si esnecesario,conmodificaciones.TAMAÑO -
DIMENSIONESEstamosacostumbradosa verproductosmanufacturadosconun intervalo
de tamaño enorme,desde unalfilerhastaunaviónjumbo.Las piezasindividualestambién
tienenunampliointervalode tamaño,asíque no todoslosprocesossonadecuadospara
fabricarlas.Confrecuenciael tamañomínimoestálimitadoporlasleyesde lanaturaleza,
mientrasque el máximotambiénpuede serfijadoporladisponibilidaddelequipo.Todas
estasrestriccionesse debenPROCESOS INDUSTRIALESI
9. 9. considerarpara el diseño.Generalmente,el tamañoylaformade los productoslos
expresamospormediode dibujosoplanos,realizadosteniendoencuentanormasde
diseñoyenloscualesasignamosvaloresdeterminadosconel finde tenerunreferente de
producción.Losplanossonrequisitoindispensable parainiciarlamanufacturade un
productoy espor estoque debencontenerinformaciónnecesariaysuficiente para
ejecutarunaordende trabajo.Las dimensionesdadasenunplanodebenestarescritasde
maneraque contemplenunidadesde medicióninternacionalmenteaceptadasy
reconocidas.Lacalidady la precisiónenlasoperacionesde manufacturademandanla
existenciapermanente de uncontrol geométricoseverosobre laspiezasque se pretenden
seanintercambiablesyque ofrezcanmejorserviciodurante suoperación.Unidades
dimensionalesLaunidadSI(SistemaInternacional de Unidades) de longitudesel metro
(m);lasdimensionesmáspequeñasse expresanenmilímetros(mm) omicrómetros(µm,
10-6 m, coloquialmentedenominadomicrón).Algunosproductos(nanotecnología) sontan
pequeñosque susdimensionesse expresanennanómetros(nm, 10-9m).Para
dimensionesatómicas,launidadangstrom(Å),que aunque nopertenece al SI,se hausado
ampliamente(10Å = 1 nm).En el sistemaingléslaunidadde longitudeslapulgada(inch).
A lasdimensionesmáspequeñasse lesrefiere enminch(10-3inch) - coloquialmente,
milésimas).Perolasdimensionesmáspequeñasse danenmicropulgadas(µinch,10-6
inch).Comose sabe 1 inch= 25,4 mm y 1 µ pulg= 25,4 nm.De aquí surgenalgunos
factoresde conversiónque esnecesariotenerencuenta.ToleranciasdimensionalesEl
artesanohace productosindividualesenloscualescadaparte esa la medidadel
ensamble.Cuandoesnecesariorepararoreemplazarunapieza,éstase tiene que hacery
ajustara lamedida.La producciónenmasarequiere que laspartesseanintercambiables;
para esto,lasdimensionesdebensercontroladas.Desdelosiniciosenel sigloXIX,conla
ayudade técnicasde mediciónde desarrollorápido,el control dimensional se hahecho
progresivamente másestricto.Unavezmás,losdiferentesprocesostienenunacapacidad

8. inherentemente distintaparafabricarpartescon dimensionescontroladas.Aunquelas
dimensionesdebensercontroladas,noesposible ni necesariofabricarpartescon
dimensionesexactas.Porlotanto,loslímitesmáximoymínimode lasdimensiones
(longitudoángulo) se especificancondosobjetivosenmente:1.Los límitesdebenserlo
suficientementecerradosparapermitirel funcionamientode laspartesensambladas
(incluyendolasintercambiables).2.Loslímitesdebensertanamplioscomolopermitala
funcionalidad,yaque usualmente loslímitesmásestrictosexigenprocesososecuencias
de procesomás costosos.La causa más importante de costosde producciónexcesivoses
la especificaciónde límitesdimensionalesinnecesariamentecerrados(conaltaprecisión).
Con demasiadafrecuencialastoleranciasse especificanauncuandono existe una parte de
acoplamiento.El diseñadorespecificalasdimensionesylaholgura,esdecir,ladiferencia
necesariaenlasdimensionesparaasegurarel funcionamientoadecuadode laspartesde
acoplamiento(alaholguratambiénse le llamadimensiónfuncional o dimensiónsuma).En
la práctica,a menudolosagujerosse manufacturanconalgunaherramientaespecial
(taladro,escariador,troquel)yson,además,difícilesde medirmientrasse hace el agujero;
entoncesse especificalaholgura(el espaciolibre mínimo olamáximainterferencia) para
satisfacerlosrequisitosde funcionalidad.PROCESOSINDUSTRIALESI
10. 10. El siguientepasoesladeterminaciónde latolerancia(errormáximoomínimo
permitido),esdecir,ladiferenciapermisible entre loslímitesmáximoymínimodel
tamaño.La toleranciase puede expresarconrespectoal tamañobásicocomouna
desviaciónenambasdirecciones,superiore inferior(toleranciabilateral)osóloenuna,si
lasconsecuenciasde laimprecisiónenestajustificaciónsonmenospeligrosas(tolerancia
unilateral).POSICIÓN Paraque unapiezafuncione adecuadamente respectoaotros
componentes,confrecuenciaesnecesariocolocarrestriccionesadicionalesenla
localización(posición) de lascaracterísticasgeométricasyenlaspropiedadesgeométricas,
como concentricidad,excentricidad,planicidad,paralelismoyperpendicularidad.Esta
informaciónse transmite enlosdibujosde dosmanerasdiferentes: Dimensionamiento
por coordenadas DimensionamientoytoleranciasgeométricosConloanteriorse
pretende informaraquienestárealizandoel procesode manufactura,de cuálessonlas
condicionesque regulanlaposiciónde unadeterminadocomponente,conel finde ser
acopladoo ensambladoenotro.METROLOGÍA BÁSICA “Cuandopuedesmediraquellode
loque hablas,y expresarloconnúmeros,sabesalgoacercade ello;perocuandonolo
puedesmedir,cuandonolopuedesexpresarconnúmeros,tuconocimientoespobre e
insatisfactorio:puede serel principiodel conocimiento,peroapenashasavanzadoentus
pensamientosalaetapa de la ciencia”.WILLIAMTHOMPSON KELVIN 1824 - 1907 Sir
Kelvin.MatemáticoyFísicoEscocés.La metrologíaesla cienciaque estudiaybuscadefinir
con técnicasy métodosde medición(utilizandolasherramientasyel equiponecesario
para medir,verificarohacerinspecciónde calidad),el gradode exactitudyprecisión
requeridasenlatecnologíade fabricaciónde productososervicios.Lametrologíaesla
cienciade lasmedidas,de lossistemasde unidadesadoptadosyde losinstrumentos
utilizadosparaefectuarlasointerpretarlas.Comprende,tantoenloteóricocomoenlo
práctico,la mediciónysuincertidumbre asociadaencualquiercampode aplicación,sea
éste científico,industrial,ode protecciónal consumidor.Lametrología esla cienciaque
estudiaybusca realizarmedidaslomásexactasde acuerdoa la necesidadyexigenciadel

9. producto.Dichoestudiotratade laevaluaciónde cantidades.Evaluarunacantidades
compararlacon otra de valorconocidoque recibe el nombre de unidad.El resultadode la
comparaciónesun númeroconcretoque recibe el nombre de medida.Lametrologíase
extiendeaevaluartodaslasmagnitudesovariablesfísicascuyosvaloresparticularesson
susceptiblesde medición.Clasificaciónde lametrología• MetrologíaIndustrial:Tratacon
lasvariablesfísicasengeneral.Segúnel tipode industriaylavariable que se desee
controlarpara un procesoespecíficolametrologíaindustrialse clasificaen:metrología
dimensional,PROCESOSINDUSTRIALESI
11. 11. geométrica,ponderal,eléctrica,químicaytermodinámica,principalmente.•
MetrologíaCientífica:Cienciaque buscamejorarsistemasde mediciónbuscandoun
control cada vezmás rápidoy perfecto.• MetrologíaLegal:Asesoraa lasempresas
buscandoaplicarlasnormas nacionalese internacionalesatodoslosprocesosde diseñoy
desarrollo,producciónycontrol de productosengeneral.Ademásregulanlalegislaciónde
laspesasy medidas.Medición“Si lohaces,mídelo;si lomides,contrólalo;si locontrolas,
mejóralo”.W. EdwardsDemingEl procesode medicióngeneralmente requiere el usode
un instrumentocomomediofísicoparadeterminarlamagnitudde unavariable.Los
instrumentosconstituyenunaextensiónde lasfacultadeshumanasyenmuchoscasos
permitenalaspersonasdeterminarel valorde unacantidaddesconocida,lacual no
podría medirse utilizandosolamente lasfacultadessensoriales.Lamedicióneslaformade
determinarel tamaño,lacantidadola extensiónde algo.Eslamanerade describirun
objetomediante númerosyunidades.Propósitosde lamediciónLasmedicionesofrecen
losmediosexactosyprecisosparadescribirlascaracterísticasy el tamañode laspartes.La
mayoría de las medicionesse hacenparauno de lossiguientespropósitos:•Para obtener
datosacerca de algúnfenómenooelemento.•Para encontrarel tamaño,la cantidady la
extensiónexactos.•Parainspecciónoprueba(porejemplo,paradeterminarsi un
elementofuncionade acuerdoasusespecificaciones).•Comoelementode unsistemade
control.Unidadesde medidaEsel valorde una magnitudporla cual se admite,por
convención,que suvalornuméricoesigual auno,y éstaunidadde medidase fijade una
magnitudque hace posible lacomparacióncuantitativaentre losdiferentesvaloresde una
mismamagnitud.SistemaInternacionalde UnidadesPROCESOSINDUSTRIALESIUnidades
SI fundamentalesMAGNITUDUNIDADDEFINICION LONGITUDmetrom Es la unidadSIde
LongitudMASA kilogramokg Es launidadSI de Masa TIEMPO segundosEs la unidadSIde
TiempoCORRIENTEELECTRICA ampere A Es la unidadSIde Intensidadde Corriente
EléctricaTEMPERATURA TERMODINAMICA kelvinKEsla unidadSIde Temperatura
TermodinámicaINTENSIDADLUMINOSA candelacdEs la unidadSIde IntensidadLuminosa
CANTIDADDE SUBSTANCIA mol mol Es la unidadSIde cantidadde substancia