Presentación P.P

Unidad II

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2.4 Metodología para formación de grupos y asignación de equipo

Una familia de piezas es una colección de piezas que son similares, bien debido a su forma geométrica y tamaño o bien porque los pasos requeridos para su fabricación son parecidos. Las piezas miembros de una misma familia son diferentes, pero sus similitudes son suficientes para que merezcan formar parte de una misma familia.

La semejanza en diseño puede ser de dos tipos:
1. A nivel de función y forma general de la pieza.
2. A nivel de detalles de diseño.

En cuanto a la semejanza desde el punto de vista de fabricación, esta puede ser:
1. A nivel del proceso total
2. A nivel del proceso parcial
3. A nivel de operación

El análisis de flujo de producción

El análisis de flujo de producción trata de analizar, simplificar y definir el flujo de las piezas a través de las grandes secciones de forja, soldadura, mecanizado, tratamientos, etc., ya que en la mayor parte de los casos no es posible formar grupos de máquinas que incluyan instalaciones incompatibles como forja y mecanizado de acabado.
Este análisis del flujo de la industria se lleva a cabo en una serie de etapas que conducen a la definición de las grandes secciones del taller y del flujo de las piezas a través de las mismas. Partiendo del flujo inicial se analiza éste y se simplifica por reunión de instalaciones compatibles o modificación del proceso hasta unificar y reducir al máximo el flujo de piezas.

El análisis del grupo se lleva a cabo dentro de cada una de las grandes secciones consideradas en la etapa anterior. El objetivo de este análisis es dividir las piezas en familias y dividir el equipo de máquinas de cada sección en grupos de modo que las piezas de cada familia sean totalmente procesadas por un grupo únicamente.

Taxonomía numérica

La codificación, en general, puede ser definida como la atribución de un símbolo a cada clase o característica de un elemento de modo que este símbolo recoge información acerca de la naturaleza o la clase de característica considerada. Muchos sistemas de codificación han sido desarrollados, pero ninguno de ellos ha sido adoptado universalmente. Una de las razones que explican este hecho es que el sistema de codificación adecuado para una industria puede no ser el más adecuado para otra.

Taxonomía biológica

Un sistema de codificación de piezas establece los códigos a asignar a cada característica o clase de piezas según su forma, dimensiones o proceso. Existen diversos sistemas de codificación, unos basados en los atributos de diseño de las piezas, otros en los de fabricación, y otros que combinan atributos de diseño y de fabricación. La formación de familias de piezas a través de un sistema de codificación parte de la idea de que piezas con el mismo código son iguales y que piezas comprendidas en un determinado sector de códigos serán semejantes, luego definiendo correctamente un sector de números de código, las piezas que respondan a dicho sector podrán constituir una familia.

2.3 Caracterización, ventajas y desventajas

GRUPOS TECNOLÓGICOS



Características

Una característica central de la tecnología de grupos es la familia de partes. Una familia de partes poseen similitudes en la forma geométrica y el tamaño o en los pasos de procesamiento que se usan en su manufactura.

En otras palabras:

· Se identifican y agrupan partes similares para aprovechar sus similitudes en el diseño y la producción.
· Las similitudes entre las partes permiten agruparlas como familias


El concepto de Tecnología de Grupo se implementa bien en la Manufactura Celular. La tecnología de Grupo es un enfoque para la producción de partes en cantidades medias. Las partes (y los productos) en este rango de cantidad por lo general se hacen en lotes.


La producción en lotes tiene las siguientes desventajas:

· Tiempo de detención para cambios
· Costos altos de realización de inventarios


La tecnología de grupos minimiza estas desventajas reconociendo que aunque las partes son distintas, poseen similitudes.La tecnología de grupos explota las similitudes utilizando procesos y habilitación de herramientas similares para producirlas. La TG se instrumenta mediante técnicas manuales automatizadas. Cuando se usa automatización, con frecuencia se utiliza el termino Sistema de Manufactura Flexible.



Ventajas

La Tecnología de Grupos aporta beneficios sustanciales a las compañías si estas tienen la disciplina y perseverancia para instrumentarla.Los beneficios potenciales son:
· Promueven la estandarización en la habilitación de las herramientas, la instalación de soportes y las disposiciones · Se reduce el manejo de material porque las partes se mueven dentro de una celda de maquinado y no dentro de toda la fabrica
· Son posibles calendarios de producción mas sencillos
· Se reduce el tiempo de producción
· Se reduce el trabajo en proceso
· Se simplifica la planeacion de los procesos
· Por lo general mejora la satisfacción de los trabajadores cuando laboran en una celda de tecnología de grupo
· Se obtiene un trabajo de mayor calidad usando este recurso
· Simplifica la planeacion y el control de la producción
· Ordena en forma optima la secuencia y la carga, a la vez que reduce los tiempos de preparación y maquinado así como los inventarios durante el proceso
· Hace posible la normalización del diseño de las piezas, y minimización de duplicaciones de diseño
· Se pueden estimar con mas facilidad los costos de manufactura, y se pueden obtener con mayor facilidad las estadísticas sobre materiales, procesos, cantidad de piezas producidas o demás factores

Desventajas

Existen problemas para llevar a cabo la tecnología de grupos, entre estos están:

· Un problema obvio es el reordenamiento de las maquinas para producción en la planta en las celdas de maquinado convenientes

· Se requiere tiempo para planear y realizar este reordenamiento: las maquinas dejan de producir durante el cambio

· El mayor problema para iniciar la tecnología de grupo es identificar las familias de partes: si la planta hace 10, 000 partes distintas, la remisión de todos los dibujos de partes y su agrupación en familias consume una cantidad importante de tiempo

· Resulta difícil balancear el trabajo y la utilización de la maquina

· Es difícil encontrar el personal adecuado para la supervisión

Continuación 2.2 ...

TIPOS DE DISEÑOS DE CÉDULAS

Aunque en la práctica, el término célula se utiliza para denominar diversas y distintas situaciones dentro de una instalación, ésta puede definirse como una agrupación de máquinas y trabajadores que elaboran una sucesión de operaciones sobre múltiples unidades de un ítem o familia de ítems .

La denominación de distribución celular es un término relativamente nuevo, sin embargo, el fenómeno no lo es en absoluto. En esencia, la fabricación celular busca poder beneficiarse simultáneamente de las ventajas derivadas de las distribuciones por producto y de la distribuciones por proceso, particularmente de la eficiencia de las primeras y de la flexibilidad de las segundas.

Esta consiste en la aplicación de los principios de la tecnología de grupos a la producción, agrupando outputs con las mismas características en familias y asignando grupos de máquinas y trabajadores para la producción de cada familia.
En ocasiones, estos outputs serán productos o servicios finales, otras veces, serán componentes que habrán de integrarse a un producto final, en cuyo caso, las células que los fabrican deberán estar situadas junto a la línea principal de ensamble (para facilitar la inmediata incorporación del componente en el momento y lugar en que se necesita).

Entre otros, se aplica a la fabricación de componentes metálicos de vehículos y maquinaria pesada en general. Lo normal es que las células se creen efectivamente, es decir, que se formen células reales en las que la agrupación física de máquinas y trabajadores sea un hecho, en este caso, además de la necesaria identificación de las familias de productos y agrupación de equipos, deberá abordarse la distribución interna de las células, que podrá hacerse a su vez por producto, por proceso o como mezcla de ambas, aunque lo habitual será que se establezca de la primera forma.

Células de máquina simple.- consiste de una máquina plus soportando herramientas y escantillones organizados para hacer una o más familias de partes. Este tipo de célula puede ser aplicado a piezas en las cuales los atributos permiten ser hechos en un tipo básico de proceso, tales como torneado o fresado.

Célula de un Grupo de máquinas con manejo manual.- es un arreglo de más de una máquina usadas colectivamente para producir una o más familias de partes. Esta no provee el movimiento mecanizado de partes entre las máquinas de las células, por lo tanto los operadores quienes corren la célula desarrollan la función del manejo de material.

Célula de un Grupo de máquinas con manejo semiautomático.- Usa un sistema de manejo mecanizado, tal como transportadores, para mover las partes entre las máquinas de la célula. Cuando las partes de la célula tienen rutas idénticas o casi idénticas, una distribución en línea es considerada apropiada. Si las rutas del proceso varían una distribución de enlace es mas apropiada.

Determinación del mejor arreglo de máquinas. Determinar cual es el mejor arreglo de equipo en una célula podría basarse en los requerimientos de la pieza a procesar. Los factores de importancia incluyen:

· El volumen de trabajo a ser hecho en la célula. Esto incluye el número de partes por año y la cantidad de trabajo requerido por parte. Estos factores influyen en el número de máquinas a ser incluidas en la célula, el costo total de operación de la célula.
· Variaciones en las rutas de proceso de las partes. Esto determina el flujo de trabajo. Si todas las rutas del proceso son idénticas, el flujo de línea unido es apropiada. Con variaciones significantes en las rutas, una forma U o de enlace puede ser más apropiada.
· El tamaño de la parte, forma, peso y otros atributos físicos. Esto determina el equipo que puede ser usado para el manejo del material.

2.2 Diferencia con otros sistemas

Los sistemas de manufactura pueden ser clasificados y diferenciados por varias características, entre las principales se encuentra el volumen de producto y la variedad de estos. Esto mismo da la pauta para medir la flexibilidad de los procesos, establecer el grado de especialización de la mano de obra así como el
nivel de automatización.

TRABAJO DE TALLER. En esta configuración se producen lotes más o menos pequeños de una amplia variedad de productos de poca o nula estandarización, empleándose equipos de escasa especialización, los cuales suelen agruparse en talleres o centros de trabajo CT a partir de la función que desarrollan; estos equipos suelen ser versátiles y permiten ejecutar funciones diversas, por lo que pueden alcanzar una amplia variedad de salidas. Los costos variables son relativamente altos debido a la nula o muy baja automatización, pero genera muy bajo costo fijo porque no necesita mucha inversión. En este tipo de proceso, en los que la sofisticación tecnológica es muy baja y la automatización nula, suele requerir que el personal domine cada una de las tareas necesarias para la fabricación del producto.

CÉLULAS DE MANUFACTURA. Consiste en organizar las máquinas herramientas necesarias en áreas separadas para la producción de familias de partes, surgidas de la utilización de la tecnología de grupos.

Tipos de diseños de células.
El término de células de manufactura es algunas veces usado para describir las operaciones de un grupo de máquinas tecnológicas. Las células de máquinas pueden ser clasificadas dentro de alguna de la siguiente clasificación, acorde al numero de máquinas y al grado de mecanización en el cual el material fluye entre las máquinas:
1. Célula de Maquina Simple
2. Célula de un Grupo de máquinas con manejo manual 3. Célula de un Grupo de máquinas con manejo semiautomático 4. Sistemas de Manufactura Flexible (FMS).

MANUFACTURA FLEXIBLE. Consiste en grupos de estaciones de procesamiento (maquinas-herramientas) interconectadas con mano de obra y almacenamiento que son controlados por un sistema de computo. Este sistema es considerado para llenar un hueco entre la alta producción y la baja.

LINEAS EN FLUJO. Cuando se trata de la fabricación de grandes lotes de pocos productos diferentes ( con pocas opciones) pero técnicamente homogéneos, usando para ello las mismas instalaciones se usa esta configuración. Se trata de artículos cuyo proceso de obtención en los CT requiere una secuencia similar de operaciones, por lo que dichas máquinas se disponen en líneas, una tras otra. Tras fabricar un lote de un artículo, se procede a ajustar las máquinas y se fabrica un lote de otro distinto y así sucesivamente. En este caso la maquinaria es mucho más especializada que en los anteriores, dándose una alta inversión así como una mayor automatización y homogeneidad en los procesos. Los equipos son más versátiles que en la configuración continua. La especialización de los trabajadores es también mayor que en la de taller, realizando estos la misma función.

FLUJO CONTINUO. La fabricación en lotes se transforma en flujo continuo cuando se eliminan los tiempos ociosos y de espera, de forma que siempre se están ejecutando las mismas operaciones, en las mismas máquinas, para la obtención del mismo producto, con una disposición en cada línea. Cada máquina y equipo están diseñados para realizar la misma operación y preparados para aceptar de forma automática el trabajo que les es suministrado por una máquina precedente. Los operadores realizan las mismas tareas para el mismo producto.

A diferencia de otros sistemas, la tecnología de grupos es una filosofía de fabricación en la que las piezas similares se identifican y agrupan conjuntamente con el fin de aprovecharse de sus similitudes en el proceso de diseño y fabricación y obtener en parte las ventajas de las grandes series en series medianas o pequeñas.

Tabla para ilustrar la comparación de características de los cinco tipos de sistemas o configuración de los procesos.

2.1 DEFINICIÓN Y CONCEPTOS.


Algunas de las definiciones que encontré acerca de Grupos Tecnológicos son las siguientes:


1. Grupos tecnológicos Es un enfoque para manufactura en el que se identifican y agrupan partes similares para aprovechar sus similitudes en el diseño y en la producción. Es también conocido como tecnología de grupo y se instrumenta mediante técnicas manuales automatizadas.


2. Grupos tecnológicos Práctica de manufactura por la que se agrupan las piezas en familias con características similares (geométricas o de procesamiento) .

De manera personal me parece que estas dos definiciones son las más completas y comprensibles.

Introducción

La importancia de responder a la creciente necesidad de variar frecuentemente los sistemas productivos para fabricar nuevos productos, como consecuencia de la rápida obsolescencia de los mismos, ha dado lugar a nuevos conceptos de sistemas de fabricación que permiten extender a series pequeñas las ventajas de fabricación de las grandes series.

En el trabajo por lotes normalmente las máquinas se agrupan por especialidades las fresadoras en una sección, los tornos en otra, etc. Esto obliga a mover las piezas de un sitio a otro del taller tal como representa la figura 1. Por otra parte el pequeño tamaño de las series obliga a utilizar máquinas universales y utillajes no muy sofisticados de forma que no se agrave excesivamente los costes como consecuencia de la amortización.

Si se clasifican y agrupan las piezas de forma que las características de las distintas piezas de un grupo sean similares, se podrán agrupar también las máquinas en unidades de producción a donde se lleven las piezas en bruto y salgan completamente terminadas. Esta técnica se denomina Tecnología de Grupos (TG), y va acompañada de implicaciones en el proceso de diseño y de información.