PROCESOS DE MANUFACTURA

Actividad individual 1

Elkin Eduardo Guzmán

Código: 2231468

Grupo: 332571-1

Tutor:

Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD

Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología e Ingenierí a

Semestre A de 2014

Ibagué, 19 de febrero de 2014.

INTRODUCCION

A continuación se presenta la actividad individual número uno del curso

Procesos de manufactura perteneciente al programa de ingeniería industrial. En

él se desarrollaran tres aspectos básicos los cuales se estudiaran a lo largo de

la unidad uno del curso, los cuales tienen que ver con: los aspectos generales

sobre el proceso de manufactura, a partir del cual se realizará un pequeño

resumen; la manufactura en un ambiente competitivo, a partir del cual se

realizará un breve ensayo, y por último la naturaleza de los materiales de

fabricación, para lo cual se estudiaran tres productos industriales, sus materiales

de fabricación y las propiedades de cada uno de ellos.

PARTE I

RESUMEN

ASPECTOS GENERALES SOBRE LOS PROCESOS DE MANUFACTUR A

MANUFACTURA :

Es una fase de la producción económica de los bienes. Consiste en la

transformación de materias primas en productos manufacturados, productos

elaborados o productos terminados para su distribución y consumo. Es la actividad del

sector secundario de la economía, también denominado sector industrial. Según el

módulo del curso es un conjunto de actividades organizadas y programadas para la

transformación de materiales, objetos o servicios en artículos o servicios útiles para la

sociedad.

CAPACIDAD DE MANUFACTURA:

Es la capacidad que tiene una fábrica de producir algo en función de la

tecnología disponible, depende del conjunto de sistemas y procesos diseñados para la

transformación de los materiales.

EL PROCESO DE DISEÑO Y LA INGENIERÍA CONCURRENTE

Históricamente, en la producción industrial, tanto el diseño como la manufactura

de los elementos u objetos producidos, se ha realizado de manera secuencial, es decir,

paso a paso, una parte después de la otra, sin embargo los teóricos de la ingeniería

piensan que estos procesos deberían llevarse a cabo de manera concurrente o

simultánea. Aunque la producción secuencial parece lógica y sencilla, es un

procedimiento que según los expertos desperdicia de forma extrema los recursos. Por

ello, se está desarrollando cada vez más la ingeniería concurrente o simultánea.

Se dice que el ciclo de vida de un producto implica que los aspectos tales como

diseño, desarrollo, producción, distribución, uso, eliminación y reciclado se consideran

de manera simultánea. Las metas básicas de la ingeniería concurrente son reducirlos

cambios en el diseño e ingeniería de producto y reducir el lapso que media entre el

diseño del producto y su introducción en el mercado, así como los costos asociados a

ese tiempo.

LOS MATERIALES EN LA MANUFACTURA :

Los materiales pueden ser:

• Metales: acero, hierro fundido, aluminio, cobre, latón, bronce, titanio, níquel.

• Cerámicos: alúmina, cemento, vidrio, diamante, yeso, cal.

• Polímeros: polietileno, poliuretano, neopreno, teflón, pvc, kevlar.

• Compuestos: asfalto, concreto, fibra de vidrio, kevlar más poliéster, aluminio

más vidrio. (metalceramicos, metalpolimeros, ceramicopolimeros).

Propiedades de los materiales utilizados en la manu factura:

• Mecánicas: dureza, tenacidad, módulo elástico, esfuerzo de cadencia, esfuerzo

UTS, ductilidad.

• Químicas: resistencia a la corrosión, reactividad.

• Térmicas: Dilatación, conductividad, choque térmico, oxidación a altas

temperaturas, termofluencia.

• Físicas: conductividad eléctrica, magnética, ópticas.

• Tecnológicas: maquinabilidad, conformabilidad, soldabilidad, templabilidad.

• Estéticas: color, textura, brillo, transparencia.

• Económicas: precio, disponibilidad.

CLASIFICACION DE LOS PROCESOS DE MANUFACTURA

Los procesos de manufactura se clasifican de la siguiente manera:

• Fundición: de molde desechable y molde permanente.

• Formado y conformado: laminación, forja, extrusión, estirado, formado de

lámina, pulvimetalurgia y moldeo.

• Maquinado: torneado, taladrado, barrenado, fresado, cepillado, brochado,

esmerilado, maquinado ultrasónico, maquinado eléctrico, electroquímico, y

maquinado de haz de alta energía.

• Unión: soldadura con y sin aporte de material, soldadura blanda, unión por

difusión, unión adhesiva y unión mecánica.

• Acabado: asentado, lapeado, pulido, bruñido, desbarbado, tratamiento

superficial, recubrimiento y deposito

Otra clasificación es la siguiente:

• Según la conformación por desprendimiento de materi al:

- Maquinado: Torneado, taladrado, fresado, cepillado, aserrado, mandrinado,

brochado, de engranajes, escopleado.

• Según la conformación forzada:

- Conformación plástica mecánica: Embutido, laminado, forjado, extrusión,

trefilado

- Pulvimetalurgia: aleaciones especiales

- Conformacion térmica: fundición, soldadura.

- Materiales sintéticos: extrusión, soplado.

• Según si son complementarios:

- Dureza: tratamientos térmicos

- Acabado: superficies

- Ensambles: armados

SISTEMAS DE PRODUCCION

Los sistemas de producción son los que permiten lograr una producción

eficiente, consisten en : mano de obra, equipos y procedimientos que están diseñados

para combinar materiales y procesos en los cuales se basa la operación

manufacturera.

Estos sistemas se dividen en dos categorías:

1: instalaciónes:

Es el equipo físico y la forma en que se distribuye en la planta. Estan están

comprendidas por la planta, el equipo de producción y el equipo de manejo de

materiales.

2. apoyo a la manufactura :

Son procedimientos, que permiten administrar la producción y resolver toda

clase de problemas técnicos y logísticos que puedan ocurrir.

El personal es el encargado de hacer que los dos sistemas funcionen, por un lado los

obreros quienes operan el equipo de manufactura y el personal profesional o

administrativo quien se dedica al apoyo a la manufactura.

La función de este grupo es diseñar los procesos y los equipos, planear y controlar las

ordenes de producción y satisfacer los requisitos de calidad del producto, por lo

general este personal se encuentra en los departamentos de ingeniería de

manufactura, planeación y control de la producción, y departamento de control de

calidad.

PARTE II

ENSAYO

TITULO: MANUFACTURA EN AMBIENTE COMPETITIVO

El proceso de la manufactura, entendida como la transformación de las materias

primas en productos elaborados para su consumo, ha enfrentado numerosos cambios

por medio de los cuales se ha adaptado a las necesidades y circunstancias cambiantes

de la humanidad.

Hoy en día se habla de conceptos tales como la competitividad global , por los

cuales han surgido reglamentaciones internacionales para establecer métodos de

control de calidad no tanto a los productos, como si a los procesos donde estos se

elaboran, reglamentaciones como por ejemplo la serie ISO 9000 de la organización

internacional de estandarización de calidad, también el QS 9000, las cuales certifican

que los procesos efectivamente son de calidad y por tanto una industria que no se

encuentra certificada, o que no cumple las anteriores reglamentaciones se considera

que difícilmente puede competir en igualdad de condiciones con aquellas que sí.

Por otro lado; la modernidad exige el denominado Diseño y manufactura ambiental

con conciencia global o social, ya que los procesos de manufactura implican el uso

de recursos que pueden ser renovables o no y que además generan unos desperdicios

ya sea durante su elaboración o cuando finalmente estos productos sean desechados.

Es importante que se tomen las precauciones necesarias para proteger el medio

ambiente y para minimizar el impacto negativo que este tipo de actividad pueda

generar, y ahora más que nunca los gobiernos locales, y nacionales están fijando

leyes y reglamentaciones que obliguen a los sectores productores de bienes a tomar

medidas en el asunto y a modificar sus procesos de diseño y manufactura originando

así los llamados diseños verdes y diseños para el reciclaje, entre otros.

Las tendencias mundiales a nivel de manufactura que se han dado desde la

década de 1960, han hecho que se dé una manufactura de clase mundial , esto

debido a la competencia a escala global por medio de multinacionales, los mercados

fluctuantes, las demandas de alta calidad y bajo costo, así como entregas a tiempo, la

variedad de los productos y su ciclo de vida, se han convertido en un reto para las

compañías de manufactura y una cuestión de supervivencia, donde se deben

simplificar al máximo los procesos, utilizando la menor cantidad de recursos tanto

económicos como de materias primas y aprovechando la capacidad del talento

humano, sin dejar de lado la calidad del producto.

Gracias a lo anterior surge el concepto denominado Manufactura esbelta, o

manufactura flexible, es una filosofía de la excelencia, esta, consiste en varias

herramientas que ayudan a eliminar las operaciones que no le agregan valor al

producto, servicio o proceso, reduce desperdicios, mejora las operaciones, y respeta

al trabajador, su principal objetivo es la mejora continua para aumentar la satisfacción

de los clientes y mantener el margen de utilidad, de esta manera sobrevivir a un

mercado global que exige cada vez una calidad más alta, una entrega más rápida,

productos a más bajo precio. El concepto de Manufactura Esbelta además, implica la

anulación de los mandos y su reemplazo por el liderazgo.

Para hacer frente las demandas anteriormente citadas surge la denominada

automatización industrial, esta se basa en el uso de sistemas computarizados o

electromecánicos para controlar las maquinarias y los distintos procesos industriales,

se sirve de elementos como sensores, transmisores de campo, sistemas de control y

supervisión, sistemas de transmisión y recolección de datos y aplicaciones de software

en tiempo real para supervisar todos los procesos industriales

La automatización actual se sirve en gran parte de la robótica para las tareas

repetitivas y para incrementar la productividad.

Por lo anterior, la automatización industrial se ha convertido en algo realmente

práctico gracias a la evolución de las computadoras digitales las cuales han tomado el

control de muchas de las tareas de la industria. Existen varios niveles automatización,

a esto se le llama sistema de control distribuido y va desde un mínimo de 3 hasta 5.

Los mismos se denominan: nivel de campo (donde se encuentran los sensores y

actuadores), nivel de control (donde se encuentran los PLCs o las Estaciones de

Automatización), nivel de supervisión (donde se encuentran las Estaciones de

Operación y los Servidores de Proceso), nivel MES (donde se encuentran PCs con

softwares especializados para la distribución de toda la información de planta así como

la generación de reportes)y el nivel ERP (donde se encuentran igualmente PCs con

softwares especializados para la planificación y administración de la producción de

toda la industria o empresa).

Al uso de la tecnología por medio de las computadoras para integrar las

actividades de la empresa se le denomina manufactura integrada por computador

(CIM). La tecnología computacional incluye todo el rango de hardware y de software

ocupado en el ambiente CIM, incluyendo lo necesario para las telecomunicaciones.

La manufactura integrada por computador (CIM) se propone utilizar el poder de

análisis, cálculo y procesamiento de las computadoras al servicio de la producción de

bienes de mercado. CIM cubre varios aspectos de la industria, que van desde el

diseño, la ingeniería, la manufactura hasta la logística, el almacenamiento y la

distribución de los productos. El objetivo de esta tecnología es incrementar la

capacidad de manufacturar piezas, productos terminados o semielaborados usando el

mismo grupo de máquinas. Para ello se requiere que las herramientas utilizadas sean

flexibles y capaces de modificar su programación adaptándose a los nuevos

requerimientos del mercado.

Se puede concluir que el avance de las tecnologías de computación y

comunicación, así como las condiciones cambiantes del mercado, la preocupación por

una producción amable con el medio ambiente y los altos niveles de competencia, han

hecho que los procesos de manufactura hayan cambiado sustancialmente y que

quienes sobrevivan a los nuevos retos sean quienes modifiquen y actualicen los

procesos constantemente y que quienes desaparezcan sean aquellos que no se

adaptan a las nuevas condiciones y tendencias globales, tanto de consumo como de

producción.

PARTE III

3 NATURALEZA DE LOS MATERIALES DE FABRICACIÓN

PRODUCTO MATERIAL PROPIEDADES

Bigas de acero

Aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03% y el 1,075% en peso de su composición

Conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora sus propiedades físico-químicas. Su densidad media es de 7850 kg/m³. En función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir. Relativamente dúctil. Es maleable. Permite una buena mecanización en Se puede soldar con facilidad. La corrosión es la mayor desventaja de los aceros Posee una alta conductividad eléctrica Un aumento de la temperatura en un elemento de acero provoca un aumento en la longitud del mismo.

Rin de aluminio bicicleta

Aluminio (Al) Es muy resistente si se tiene en cuenta su bajo peso. Resistencia a la corrosión frente a muchos químicos. Alta conductibilidad y transferencia térmica y eléctrica. No toxico Reflexivo. Facilidad de conformado y maquinabilidad. Antimagnético.

Uniones de cobre

Cobre (Cu) Es uno de los mejores conductores de la electricidad y del calor. Tiene buena resistencia a la corrosión. Es de fácil formado, maquinado, fundido y soldado. Resistente al desgaste.

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