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? AUTOMATIZACION Y CONTROL ? 05. SISTEMAS DE
MANUFACTURA AUTOMATIZADOS 
UNIVERSIDAD DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA
Julio César Caicedo Eraso
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SISTEMAS DE MANUFACTURA AUTOMATIZADOS  Son
utilizados para la producción masiva de partes
que requieren de varias operaciones Cada
operación se realiza en una estación de trabajo
Las estaciones están integradas por un sistema
de transporte que comunica a cada estación de
trabajo para formar una cadena de producción
automatizada.
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• SISTEMAS DE MANUFACTURA AUTOMATIZADOS 
• Los procesos comunes utilizados en estas cadenas
  de producción son
• Perforar
• Taladrar
• Cortar
• Ensamblar
• Soldar
• Inspeccionar
• etc

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• SISTEMAS DE MANUFACTURA AUTOMATIZADOS 
• Requiere de una inversión de capital
  significativa
• Condiciones para que el uso sea apropiado
• - Alta demanda del producto. Altas cantidades de
  la producción
• - Diseño del producto estable. Los cambios
  frecuentes del diseño son difíciles de hacer
  frente encendido a una cadena de producción
  automatizada
• - Vida del producto largo. Por lo menos varios
  años en la mayoría de los casos
• - Operaciones múltiples. Se realizan en el
  producto durante su fabricación

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• LÍNEAS DE PRODUCCIÓN AUTOMATIZADAS
•  
• Varias estaciones de trabajo ligadas entre sí,
  por un sistema de trabajo el cual consiste en
  mover partes o piezas de una estación a otra.
• Una pieza entra por un extremo de la línea, el
  proceso se va realizando secuencialmente conforme
  la pieza va pasando de una estación a otra.

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• LÍNEAS DE PRODUCCIÓN AUTOMATIZADAS 
• Una línea puede tener estaciones de inspección
  para revisar la calidad de la pieza.
• Se puede poner una estación de trabajo manual
  para realizar ciertas operaciones que sean
  difíciles o poco económicas de automatizar.

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• CONFIGURACIÓN DE SISTEMAS DE MANUFACTURA
  AUTOMATIZADA 
• Existen tres tipos
• En línea
• En línea divida en Segmentos
• Rotacional

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• CONFIGURACIÓN DE SISTEMAS DE MANUFACTURA
  AUTOMATIZADOS  EN LÍNEA  
• Arreglo de estaciones de trabajo en línea recta
• Esta configuración es común para trabajar 
  objetos grandes, como motores y todos sus
  componentes, transmisiones, etc.
• Estas piezas requieren una gran cantidad de
  operaciones, es por eso que una cadena de
  producción con muchas estaciones es necesaria.

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• CONFIGURACIÓN DE SISTEMAS DE MANUFACTURA
  AUTOMATIZADOS  EN LÍNEA DIVIDA EN SEGMENTOS 
• Consiste en dos o mas secciones de
  configuraciones en línea para realizar la
  transferencia
• Generalmente son perpendiculares los segmentos
  (en forma de L, U, cuadrada, etc.)
• Razones para la utilización de este tipo de
  configuración
• - El espacio disponible puede limitar la
  longitud de la línea
• - Permite que la reorientación del objeto
  presente diversas superficies para trabajar la
  pieza

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• CONFIGURACIÓN DE SISTEMAS DE MANUFACTURA
  AUTOMATIZADOS  ROTACIONAL 
• Las estaciones de trabajo están colocadas en
  forma circular.
• Las piezas que se van a procesar se coloca sobre
  la mesa, esta gira, haciendo que la pieza se
  coloque en la primera estación, la mesa vuelve
  girar, haciendo que la pieza llega hasta la
  segunda estación y así sucesivamente pasa de una
  a otra estación.
• Estos sistemas se limitan comúnmente a piezas
  más pequeñas y a pocos sitios de trabajo
• El sistema rotatorio implica generalmente menos
  costos de equipo y requiere menos espacio.

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• MECANISMOS DE TRANSFERENCIA  
• Mueve las piezas entre las estaciones en la
  cadena de producción
• La transferencia sincrónica ha sido la manera
  tradicional de mover piezas. Sin embargo, los
  usos de los sistemas de transferencia
  asincrónicos están aumentando porque han mostrado
  algunas ventajas sobre los sincrónicos.
• - Mayor flexibilidad
• - Requieren menos tipos de pallets
• - Es más fáciles de cambiar o ampliar el
  sistema de producción.

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• MECANISMOS DE TRANSFERENCIA 
• Existen dos tipos de Mecanismos de
  Transferencia 
• MECANISMO LINEAL
• MECANISMO ROTACIONAL

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• ALMACENES  
• Es un lugar donde las piezas pueden ser
  recogidas y ser almacenadas temporalmente antes
  de proceder a la siguiente estación de trabajo.
• Un parámetro muy importante de un almacén es su
  capacidad
• Puede ser situado entre dos estaciones de
  trabajo adyacentes o en medio dos etapas de
  trabajo.

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• Razones por las que los almacenes se utilizan en
  las cadenas de producción automatizadas
• En caso de que haya un fallo en una estación,
  que la otra pueda seguir trabajando, mientras se
  repara la estación.
• Tener una reserva de pieza para que se pueda
  alimentar automáticamente a esa estación sin la
  necesidad de tener a una persona ahí supervisando
  la operación.
• Para almacenar los productos terminados
• Para permitir que la pieza se seque, se pegue,
  se cure o algún tipo de retraso que pueda
  presentar ésta.

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CONTROL DE LA CADENA DE PRODUCCIÓN   Controlar
una cadena de producción automatizada es complejo
debido al gran número de actividades secuénciales
y simultáneas que se deben lograr durante la
operación de la línea.
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• FUNCIONES DE CONTROL 
• Tres funciones de control básico
• CONTROL DE LA SECUENCIA Requisito operacional.
  Para coordinar la secuencia de las acciones del
  sistema de transferencia y de los sitios de
  trabajo asociados
• SUPERVISIÓN DE SEGURIDAD Se asegura de que la
  cadena de producción no funcione en condiciones
  inseguras. Toma en cuenta a trabajadores y al
  equipo
• CONTROL DE CALIDAD Ciertas cualidades de las
  piezas se supervisan. Se detectan y se
  rechazan las unidades defectuosas

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• Existen dos funciones de control auxiliar
• CONTROL INSTANTÁNEO Este modo del control para
  la línea inmediatamente cuando se detecta un
  defecto o un malfuncionamiento. Esta reacción a
  un problema es la más simple, la más confiable, y
  la más fácil de poner en ejecución.
• CONTROL DE LA MEMORIASe diseña para que la
  línea siga funcionando. Si existe una falla en
  cierta pieza, el programa manda una señal para
  que no se le haga ningún tipo de trabajo en las
  siguientes estaciones de trabajo, hasta que
  llegue al final de la línea

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• APLICACIONES DE LÍNEAS DE PRODUCCIÓN
  AUTOMATIZADAS
•  
• Aplicadas tanto en operación de procesos como en
  ensambles
• El maquinado es una de las aplicaciones de
  procesos mas comunes
• Otros procesos de líneas de producción
  automatizadas son el formado y cortado de
  metales, operación de molinos de rolado,
  soldadura de autopartes, entre otros

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• SISTEMAS DE MAQUINADO 
• LÍNEAS DE TRANSFERENCIA  
• Las estaciones de trabajo que hacen trabajo de
  maquinado pueden ser acomodadas en una
  configuración en línea o en línea segmentada.
  Las piezas de estas estaciones se mueven entre
  estaciones por mecanismos de transferencia, como
  un sistema de vigas caminadoras. (foto)
•  
• Este sistema de líneas de transferencia es el
  mas automatizado y productivo en términos de el
  número de operaciones que pueden realizar. Es
  también el sistema mas caro.

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• LÍNEAS DE TRANSFERENCIA 
• Las líneas de transferencia pueden incluir
  varias estaciones de trabajo, pero la
  confiabilidad del sistema baja cuando el número
  de estaciones aumenta.
•  
• En los últimos años, las líneas de transferencia
  han sido diseñadas para facilitar el cambio de
  producto y permitir que se produzcan diferentes
  partes en la misma línea.
•  
• Las estaciones de trabajo en estas líneas
  consisten en una combinación de herramientas
  fijas y maquinas CNC, para que las diferencias en
  los productos puedan ser realizadas por las
  estaciones de CNC, mientras las operaciones
  comunes son realizadas por estaciones con
  herramientas fijas.

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MÁQUINAS DE TRANSFERENCIA ROTATORIA  Consiste en
una mesa circular, donde se encuentran las partes
que serán procesadas, y alrededor de la mesa se
encuentran cabezas de trabajo estacionarias
  MÁQUINA DE COLUMNA CENTRAL es considerada
como una máquina de alta producción que hace un
eficiente uso de espacio.   MÁQUINA TRUNNION (O
DE MUÑÓN) son adecuadas para la producción de
piezas pequeñas