Maestría en Manufactura Integrada por Computadora “Sistemas de Manufactura Flexibles”
Tipos de Layouts en las Celdas de Manufactura Ventajas / Desventajas
Presentan: Andreas Obed Llanes Cornejo
Eri Samuel Murcia Peraza Sergio Miguel García Pérez
Definición - Sistemas de Manufactura Flexibles Un Sistema de Manufactura Flexible (SMF) es una celda de máquinas de Tecnología de Grupos (GT) que consiste de un grupo de estaciones de procesamiento (usualmente herramientas de CNC), interconectadas por
un sistema de manejo de materiales y almacenamiento; controlado por un sistema de computo distribuido.
El término Flexible viene de la capacidad de procesar diferentes estilos de partes simultáneamente en varias estaciones de trabajo y la mezcla de estilos de parte y cantidades de producción deben ajustarse en respuesta a la demanda cambiante.
Definición – Celda de Manufactura Flexible
La Celda de Manufactura Flexible (FMC),
consiste
estaciones
de
de
dos
o
tres
procesamiento
(típicamente centros de maquinado CNC) más un sistema de manejo de
materiales. El sistema de manejo de partes está conectado a la estación Figura 1. Ejemplo de FMC
de carga y descarga.
Configuraciones de Layout de un SMF
La mayoría de las configuraciones de un FMS actualmente se pueden agrupar en:
(1) Layout de tipo en línea (2) Layout de lazo (3) Layout de escalera (4) Layout de campo abierto (5) Celda centrada en un robot Figura 2. Ejemplo de FMS
Layout de tipo en línea
Las máquinas y el sistema de manejo de materiales están arreglados en
una línea recta. Las partes se mueven de una estación de trabajo a la otra en una secuencia bien definida, con trabajo siempre moviéndose en una dirección sin flujo de regreso.
Manejo de materiales: Sistema de transferencia en línea; Sistema de banda transportadora; Sistema de vehículo guiado por vías.
Figura 3. Layout de tipo línea
Layout de lazo
Las estaciones de trabajo están organizadas en una lazo que es servido por un sistema de manejo de partes en la misma forma de trayectoria cerrada. Las partes normalmente fluyen en una dirección alrededor del lazo con la capacidad de detenerse y ser transferidos a cualquier estación.
Manejo de materiales: Sistema de banda transportadora; Carros arrastrados en planta.
Figura 4. Layout de lazo
Layout de escalera
Consiste de un lazo con anillos entre secciones recatas del lazo, entre los cuales la estación de trabajo está localizada. Los anillos incrementan
los posibles caminos de ir de una máquina a la próxima y no requerir sistemas secundarios. Esto reduce la distancia promedio de viaje entre estaciones y minimiza el congestionamiento del sistema de manejo de
materiales.
Manejo de materiales: Sistema de banda transportadora; Sistema de vehículos guiados automáticamente; Sistema de vehículos guiados por vías.
Figura 5. Layout de escalera
Layout de campo abierto
Consiste de múltiples lazos y escaleras; pueden incluir caminos laterales. Este tipo de layout es normalmente apropiado para procesar grandes cantidades de familias de partes. El número de máquinas diferentes puede ser una limitante y las partes son ruteadas a diferentes estaciones de trabajo dependiendo de cual está disponible primero.
Manejo de materiales: Sistemas de vehículos guiados automáticamente;
Carros arrastrados en planta.
Figura 6. Layout de campo abierto
Layout centrado en Robot
Usa uno o más robots industriales como sistema de manejo de material. Estos robots pueden estar equipados con efectores finales que permiten un mejor manejo de partes.
Manejo de materiales: Robots industriales.
Figura 7. Layout centrado en Robot
Layout En línea
Proceso
Células
Proyecto
Ventajas
Desventajas
• •
Minoración del costo de manejo de materiales Mayor coordinación del proceso productivo
• •
Se descompone una máquina y se rompe el flujo Un cambio en el producto es costoso operativamente
•
Mejoras al evitarse demoras entre operaciones
•
Mayores inversiones en maquinaria
•
Menores inventarios en proceso
•
Los cuellos de botella restringen el ciclo
•
Flujo lógico
•
No precisa operarios especializados
• •
Menores inversiones (no se duplica equipo) Mayor flexibilidad en las áreas
• •
El manejo de materiales es más caro Planificación de la producción y sistemas de control más
•
Las fallas de un equipo no interrumpen el flujo
•
Supervisión especializada
•
Tiempos de producción mayores
•
Flexibilidad en cambios al producto
•
Precisa operarios especializados
• •
Se adapta la producción a las demandas Permite aplicar just in time
• •
Supervisión general Mayor especialización de operarios
•
Elimina existencias innecesarias
•
Impide aislamiento entre operarios
•
Se reducen colas de la producción intermitente
• •
Mínimo movimiento de materiales Alta flexibilidad
• •
Gran movimiento de equipos y personal Duplicación de equipos
•
Centros de producción independientes
•
Supervisión general
•
Se emplea solo en casos de escalas grandes o casos
complejos
necesarios
Referencias Mikell P. Groover. (1997). Fundamentos de Manufactura Moderna. México: Pearson Prentice Hall. H.S. Bawa. (2004). Procesos de Manufactura. México: McGraw Hill.