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Abril de 2004 Página 3 de 3

Proceso de automatización mediante tecnología de grupos

Jorge Andrés García Barbosa

La máquina 1 (torno CNC), tiene un magazine de doce puestos de herramientas, de los cuales seis pueden ser barras de torneado exterior y seis para el montaje de herramientas de torneado interior, como brocas, machos y barras alesadoras. Analizando la matriz organizada por el método ROC se puede dividir la orden de producción en dos lotes; primero se montarían las herramientas (H7, H1, H6, H5, H3, H4, H8, H9, H10, H15 y H11) para fabricar las partes (P1, P3, P10, P2, P4, P5, P13, P14); en el segundo lote se montarían las herramientas (H12, H13, H14, H2, H16, H17), para fabricar las partes (P7, P11, P8, P9, P12, P6).

El operario montará el primer lote de herramientas y las dejará debidamente compensadas; realizará entonces el primer lote de partes sin necesidad de volver a montar herramientas durante este período. Al terminar el primer lote de partes, desmontará de la máquina las herramientas (H1, H3, H4, H9, H10, H15) y las reemplazará por las herramientas (H12, H13, H14, H2, H16, H17); este cambio se hace porque el torno cuenta con un magazine para 12 herramientas; no se pueden realizar todos los productos con un solo montaje de herramientas, pero con dos montajes se realizará la totalidad de la producción.

El paso siguiente es ordenar cada lote de partes según el diámetro de material (Tabla 4), para disminuir el número de reglajes de la mordaza y cambio de bujes de la máquina. De esta forma, el orden de producción del primer lote sería: (P2, P3, P1, P4, P5, P10, P13, P14); después del segundo montaje de herramientas, el lote de producción se ordenaría de la siguiente forma: (P11, P12, P6, P7, P9, P8).

De esta manera se reducen los tiempos muertos de alistamiento de la máquina: debe tenerse en cuenta que el tiempo de alistamiento de mordazas y bujes es menor que el tiempo utilizado en montar y compensar una herramienta, por lo cual se tomó como prioridad el minimizar los montajes de herramientas.

El objetivo es analizar diferentes opciones de programación de la producción y escoger la que en conjunto dé un tiempo menor de respuesta. Resulta importante notar que la máquina 1 es la máquina más utilizada y que la totalidad de los productos pasa por ella.

Con la nueva organización de las máquinas y el nuevo sistema de programación de la producción por medio de tecnología de grupos se mejoraron los índices de productividad en 15%; esta mejora se obtuvo, principalmente, por la reducción de tiempos muertos en montaje de herramienta y alistamiento de la máquina. Esto equivale a ganar cuatro días de producción por mes para la empresa Mecanizados CNC Ltda.

Conclusiones
La automatización de un proceso se inicia con la organización de la producción y es necesario que el ingeniero conozca muy bien el problema al cual se enfrenta, que comprenda el proceso de fabricación y la situación actual de la empresa, las expectativas hacia el futuro y el presupuesto con el que se cuenta. De esta forma, podrá dar una solución adecuada y a la medida de la situación industrial específica.

La flexibilidad es la piedra angular de las células integrales de manufactura (CIM), y de acuerdo con el grado de flexibilidad requerido, se genera la complejidad del sistema automatizado. A mayor grado de flexibilidad, mayor complejidad en la automatización.

La tecnología de grupos (Group Technology, GT), es una sencilla y potente herramienta que ayuda a la programación de actividades en una celda de manufactura. Con basada en ella se pueden definir las celdas de manufactura en un proceso, así como lotes de producción y administración de herramientas en un sistema automatizado, para lograr el incremento de la productividad y la disminución de costos.

Es muy importante realizar un análisis del montaje en planta y las implicaciones que este puede tener en el costo del sistema. Un sistema mal distribuido generará gastos innecesarios en transporte de material, así como gastos adicionales en infraestructura.

La programación de la producción en un sistema automatizado es bastante compleja y maneja gran cantidad de variables. A medida que se exijan más requisitos en la programación –por ejemplo, se necesite que el sistema responda a cambios inesperados en la producción, a fallo de máquinas, a programaciones de mantenimiento–, el sistema se torna más confuso, y para solucionar estos problemas se han aplicado técnicas como lógica difusa, redes neuronales y algoritmos genéticos, entre otros.

El proceso que se acaba de iniciar en Mecanizados CNC Ltda. va enfocado a lograr automatizaciones progresivas –como los sistemas flexibles de manufactura (FMS)–, en un proceso metódico y adecuado al grado de crecimiento de una empresa.

Fin.

Acerca del autor

Jorge Andrés García Barbosa

Posgrado en Materiales y Procesos de Manufactura del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica de la Universidad Nacional de Colombia.
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