1. El documento describe el proceso de manufactura, que involucra el diseño, selección de materiales, planeación, producción, control de calidad, administración y comercialización de bienes de consumo. 2. El proceso incluye identificar las necesidades del mercado, diseñar el producto para satisfacer esas necesidades dentro de límites de costo, y producir el producto usando controles de calidad. 3. Se ha avanzado del control manual al control numérico por computadora para automatizar la producción y mejorar la calidad y eficiencia

1. Una serie de actividades y operaciones
interrelacionadas que involucran diseño,
selección de materiales, planeación,
producción, aseguramiento de calidad,
administración y mercadeo de bienes
discretos y durables de consumo

2. • Usualmente, una entidad de manufactura (una
compañía o una sucursal de una gran
corporación) posee algunos puntos fuertes
particulares tales como tecnología, conocimiento
o equipo específicos. Con base en estas ventajas,
se deben desarrollar productos nuevos para
mantener o ganar participación en el mercado.
Para ello se identifican los mercados apropiados,
se estiman sus magnitudes y se evalúa la
competencia existente y la potencialmente
emergente.

3. • En muchas formas, ésta es la fase más
importante. Las necesidades se definen en
términos de función, desempeño, restricciones
de tiempo, costo y otros criterios. Las
especificaciones que no cumplen con las
necesidades del consumidor conducen a la falla
del producto en el mercado, pero las
especificaciones innecesariamente estrictas
implican un costo elevado y falta de
competitividad.

4. • Ésta es la fase más creativa: el producto se
diseña en bosquejos generales para cumplir su
función, es decir, para operar
satisfactoriamente a lo largo de su vida
esperada y para cubrir las necesidades del
cliente.

5. 6

6. • El producto, ya sea una máquina herramienta,
máquina doméstica, producto de
construcción, automóvil, aeronave, planta
química de procesamiento, estación de
potencia, equipo de perforación de petróleo,
baterías de cocina, o recipiente de bebidas, se
diseña entonces para satisfacer varios
criterios.

7. • Una vez que se diseña un producto, se
preparan dibujos de producción (o bases de
datos computarizadas) del ensamble y de
todas las partes que no sean componentes
estandarizados y producidos en masa, tales
como tornillos, remaches, clavijas y cojinetes.
• Entonces se pueden tomar decisiones sobre
qué partes se deben comprar a proveedores
externos y cuáles se deben producir
internamente.

8. El proceso de producción tiene lugar en el piso del
taller. Una vez que se establece un producto, los
pedidos del cliente se alimentan en el sistema en
este punto.
1. Se elige la configuración de la planta para
ajustarla a las características de producción.
2. Se determina el monitoreo del proceso para
observar las características críticas, verificar las
dimensiones, calidad, etc., de las piezas y, cuando
es necesario, activar procesos de control para
aplicar una acción correctiva.

10. En la manufactura secuencial, el desembolso
real en el diseño puede ser muy bajo, pero el
costo comprometido para la producción es alto.
Los cambios de diseño son forzados por
problemas que afloran durante la producción o,
aún peor, durante el servicio del producto.

11. Las actividades ya no están aisladas ni se siguen una a la
otra; en vez de eso, se traslapan o tienen lugar
simultáneamente. considera todos los aspectos desde el
inicio; el producto llego al mercado más pronto y su costo
es más bajo
Cuando el producto se hace mas complejo, cuando la
variedad de materiales y de proceso proliferó, cuando el
conocimiento se expandió y cuando los individuos se
especializaron más y más. En este nivel, la ingeniería
concurrente exige un equipo de expertos con interacción
máxima.

12. Los beneficios del CAD y CAM
El flujo de la información en ambas direcciones asegura
que las partes y ensambles serán diseñados con las
capacidades y limitaciones de los materiales y procesos de
manufactura en mente. Se pueden crear productos
superiores y ganar tremendas ventajas competitivas.
• Un beneficio importante es que la introducción del CAD/
• CAM fuerza una revisión y mejoramiento del diseño y de
las prácticas de manufactura existentes y de la
planeación de la producción. El CAD/CAM es también
una herramienta importante en la ingeniería concurrente.

14. En este punto se deben calificar algunos términos, de manera
que el potencial del control del proceso se pueda señalar a
través de la discusión de los procesos individuales.
•Estrategias de control: las estrategias hacia el control se
pueden explicar mejor dando un ejemplo simple, tornear un
conector cilíndrico. *Control manual: para
entender la tarea que realiza un sistema de control, hay que
observar primero algunas acciones de un operador hábil de
torno.

16. 1. Monta la parte que va maquinar en el mandril, fija la velocidad y la
alimentación.
2. Mantiene el diámetro de la parte terminada entre los valores específicos.
3. Acciona el torno para calibrar la posición transversal.
Ya en este punto un operador entrenado y experimentado, detendrá la maquina
para verificar el diámetro y hará los ajustes necesarios.
un operador altamente calificado observa la superficie producida, escucha el
sonido de la maquina y detectara cambios que son difíciles de descubrir con
precisión.
* Control de lazo abierto: en este las acciones se toman sin verificar los resultados
de la acción. Los servomotores pueden ser mecánicos, eletromecânicos,
hidráulicos o nemáticos. Por ejemplo, el carro transversal del tomo puede ser
accionado por una leva, un motor de pasos o un cilindro hidráulico hasta una
posición determinada. El ajuste se repite para cada parte, pero aún se necesita
un operador o personal de preparación para confirmar que la parte está dentro
de la tolerancia, si no, para reajustar la leva, tope mecánico, micro interruptor, o
cambiar las instrucciones del programa.

17. * Control de lazo cerrado: El circuito de control está cerrado cuando los
detectores proporcionan retroalimentación al sistema. En el caso más simple,
se añade un transductor de posición de alta resolución para confirmar que el
estado proyectado del carro transversal en efecto se ha alcanzado.
* Control adaptivo: Éste es un nivel de control más alto, el cual, en su
desarrollo más completo, puede reemplazar completamente al operador. Se
usan detectores para proporcionar retroalimentación de entradas secundarias
(en el caso del tomo, dispositivos de medición verifican el diámetro de la parte
en proceso, celdas de carga miden la fuerza, transductores de vibración
proporcionan señales características de las condiciones de corte existentes,
etc.).
* inteligencia artificial: Aquí la potencia de una computadora se usa para
dotar al control de alguna medida de inteligencia. Como su nombre lo indica,
el programa de control se diseña para resolver el problema en la forma que los
humanos lo hacen; es capaz de algún razonamiento, puede aprender de la
experiencia y, finalmente, se puede hacer una auto-programación.

18. Automatización se acuñó para indicar aspectos de manufactura en
los que la producción, el movimiento y la inspección se realizan o
controlan por máquinas que se operan a sí mismas sin la
intervención humana. En general, se puede distinguir entre varios
niveles de automatización. Aquí haremos una diferencia entre:
* mecanización: Significa que algo se hace u opera por
maquinaria y no a mano. se trata de un control de lazo abierto.
Un ejemplo es el uso de una leva para mover el carro transversal,
si se tuviera que maquinar un cilindro de diámetro diferente
tendría que usar una leva diferente o cambiar su posición.
* Automatización : Implica un control de lazo cerrado y, en su
forma avanzada, un control adaptivo. En la automatización se
utilizan dispositivos programables

20. El control de máquinas se ha practicado desde hace mucho·con
dispositivos analógicos, por ejemplo, comparando el voltaje generado
por un transductor con un voltaje de control.
Sin embargo, los mayores avances en el control de manufactura
fueron realizados por la introducción del control numérico (CN). En el
sentido más amplio, CN es el uso de instrucciones codificadas
simbólicamente para el control automático de un proceso o
maquinaria.

21. Control numérico: El hardware para el CN básico incluye la unidad de control de la
máquina (UCM, Fig. 2-3), que contiene la lógica que se requiere para traducir información
a una acción apropiada; servomotores, y, si el control es de lazo cerrado, dispositivos
de retroalimentación y circuitos asociados.
Control numérico por computadora (CNC) : Las funciones de la UCM son parcial o
completamente asumidas por una computadora (una mini o microcomputadora asignada
a la máquina herramienta, Fig. 2-5a). El programa en su totalidad se lee en la memoria.
Como las computadoras se pueden reprogramar fácilmente, se obtiene una flexibilidad
de operación mucho mayor.

22. Control numérico directo (DNC): Varias máquinas herramienta se conectan a una
computadora central, más grande, la cual almacena todos los programas y emite los
comandos de CN a todas las máquinas (Fig. 2-5b). Ya no se usa esta aproximación
desde hace mucho tiempo a favor del control numérico distribuido, en el cual cada
máquina tiene su propia computadora y la central sólo se emplea para almacenar, bajar,
editar y monitorear programas, así como para proporcionar funciones de supervisión y
administración.
Controladores lógicos programables :El control de muchos procesos requiere funciones
de secuencia, sincronización, conteo, lógica y aritmética, las cuales se satisfacían
con circuitos lógicos de relevadores. A éstos se les tenía que rehacer la instalación
eléctrica si s e debía cambiar su lógica. Su gran ventaja es que la
memoria se puede reprogramar fácilmente con un tablero de programación o una
computadora,
en la "lógica en escalera", familiar para los conocedores de circuitos de
relevadores.

23. Programación del control numérico : La programación de la máquina herramienta se
ha simplificado enormemente con el paso de los años, y se ha difundido del maquinado
a otros procesos . La programación comienza definiendo la secuencia óptima de operaciones
y las condiciones del proceso para cada una. B ásicamente existen cuatro aproximaciones :
1. Programación manual: todos los elementos del programa se calculan por un
programador calificado de partes, quien los pone en instrucciones generales estandarizadas.
La programación es laboriosa y actualmente está limitada en gran parte a programas
de punto a punto.
2. Programación asistida por computadora: el programador se comunica con un
sistema de software en un lenguaje de propósito especial que usa palabras como las del
idioma de inglés.
3. CAD/CAM: Cuando las piezas se diseñan con CAD, la base de datos numérica
puede ser usada para generar el programa en la terminal de gráficas , ya sea por un
programador o por el diseñador de la pieza, con la ayuda del software de CAD/CAM.

24. 4. Entrada manual de datos: Muchas máquinas herramientas de CNC están equipadas
con una pantalla de VDT y software poderoso que prepara el programa de la
pieza. En respuesta a preguntas, el operador introduce información para definir la geometría
de la pieza, el material y las herramientas. Se usan palabras estándar en inglés, y
el software hace el resto. La técnica es muy económica ya que permite la programación
mientras otra aplicación está corriendo.

25. Base de datos CAD Planos
Planos
Presentación
impresa
Postprocesado
Programació de inventario, etc.
n r
manual de
programación
de la información
por
(a) computadora
(b)
Cinta o disco
Monitoreo Programación
del trabajo, del programa
reportes de la pieza