N°0 Automatización industrial - SENA

RENOVACION TECNOLOGICA

"El elemento esencial para aumentar la productividad y la competitividad es la

renovación tecnológica que implique además un mejoramiento en el diseño y en la calidad

del producto"

(Plan de Economía Social, VIRGILIO BARCO V.)

Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.

https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/

AUTOMATIZACION INDUSTRIAL

AÑO 1 No. O

DIRECTOR ING. ENRIQUE MEDRANO C.

COMITE EDITORIAL

TECNICO CIENTIFICO: ING. ENRIQUE MEDRANO C.

ING. EVELIO CORTES R.

COMITE REDACCION: ING. ISABEL HAMON S.

ING. LUIS E. ROMERO M. JORGE DIAZ G.

CECILIA DE DAZA

COLABORADORES: ING. MASSIMO BORGAZZI

ING. ULISES CRUZ O. ING. LORENZO CASTELLI

ING. MIGUEL A. MORALES H. ING. JAIME ALDANA V.

DIAGRAMACION: EMPAQUES DISEÑO & MERCADEO

A.A. 76519 BOGOTA

IMPRESION: TALLERES SENA

AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Es una publicación del CENTRO NACIONAL

COLOMBO ITALIANO AMERIGO VESPUCCI - SENA.

Las opiniones expresadas en los artículos, no son necesariamente las de el CENTRO COLOMBO ITALIANO, sino exclusivamente

la de sus autores.

SUMARIO

3 CENTRO NACIONAL COLOM-BO ITALIANO

6 FUNDAMENTOS DEL CAD

11 ESTRATEGIAS DE DESA-RROLLO DE NUEVAS TECNO-LOGIAS

17 SERVICIO DE INFORMACION EN AUTOMATIZACION

20 NUEVAS PROFESIONALIDA-DES

22 SEÑOR ROBOT

25 LA IMPORTANCIA DEL DISE-ÑO Y ANALISIS POR COMPUTA-DORA

27 INVESTIGACION APLICADA Y DIVULGACION TECNOLOGI-CA

EDITORIAL

I primer número cero de una revista técnico-científica, no tiene por qué brillar por la calidad de la gráfica o de los colores. Todo, hasta el formato, es provisional.

Lo que yá se está definiendo es crear un vehículo de Información-Formación eficaz, a fín de llevar una publicación especializada a las manos del mayor número de sus lectores potenciales.

Bien, seguramente se está aprovechando de un gran espacio, cuando observamos la falta de producción literaria científico- tecnológica, en Colombia, como en los demás paises Andinos, que trate de automatización industrial.

Pero si eso por una lado propone la divulgación de nuevas tecnologías como una ne-cesidad inaplazable, por el otro no justifica por sí sólo el lanzamiento de una revista. De hecho es posible consultar los temas vinculados a las innovaciones tecnológicas en muchas revistas internacionales, algunas también traducidas al Español.

Solamente penetrando más a fondo en la "Especialidad" de los paises en desarrollo en materia de transferencia de tecnología, de impactos socio-económicos de rees-tructuración industrial, de modelos productivos, se encuentra una valiosa MOTIVA CLON PARA RECONSIDERAR LA IMPORTANCIA de una producción de literatura científico-tecnológica, a nivel Andino y Regional.

Entonces se trata de INFORMAR con base en los avances tecnológicos y de FOR-MAR con base en opiniones y estudios de quienes quieren salir adelante, introdu-ciendo, adaptando, desarrollando y relacionando a las nuevas tecnologías con la realidad NACIONAL.

2 AUTOMATIZACION INDUSTRIAL

Diseño y Desarrollo de

Productos Metalme- cánicos

GESTION ADMINISTRATIVA Y DE PRODUCCION

1 1

Servicios para el SENA

Servicios para el Sector Me- ta lmecá ni co

FORMACION PROFESIONAL

Formación en Centro

GESTION Y DESARROLLO TECNOLOGICO

Formación en Empresas

Formación Producción

Asistencia Técnica

Divulgación de Información

Tecnológica

SIGLAS: CNC (Control Numérico Computarizado)

CAD.'CAM (Diseño y Manufactura Asistidos por Computador)

FMS (Procesos Flexibles de Manufactura)

CENTRO NACIONAL COLOMBO ITALIANO

"AMERIGO VESPUCCI" Por: lng. Enrique Medrano Cerquera Director Colombiano Centro Nacional Colombo Italiano SENA.

La introducción de modernas tec-nologías, tales como control numéri-co computarizado en el ámbito de sistemas productivos e igualmente el uso cada día más intenso del com-putador como herramienta ágil y rá-pida, para el análisis, diseño y dibujo de elementos mecánicos, obliga de una parte a una actualización de los conocimientos técnicos y de gestión

de la estructura gerencial, y de otra parte al adiestramiento de mano de obra especializada en los nuevos medios de diseño y producción con el fin de utilizarlos en forma óptima y eficiente, creándose el Centro Nacio-nal Colombo Italiano, bajo este es-quema de funcionamiento.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

1. Atender en cobertura nacional la especialización de técnicos e inge-nieros en:

- Diseño de productos y procesos AREAS DE GESTION

Especialización en diseño de productos metalmecánicos con aplicación del computador

Especialización en programación, opera-ción y mto. de máquinas herramientas CNC

Cursos y seminarios en: - CNC • CAD/CAM - FMS • Robótica • Diseño y cálculo de máquinas y elementos de máquinas - Análisis y métodos de producción

• Automatización de procesos metalmecáni-

cos.

Cursos específicos según necesidades

Formación en puestos de trabajo máquinas CNC

Métodos de produc-ción con ayuda dei computador

Elaboración de prototipos durante la for- mación especializada

Elaboración de dispo-sitivos y repuestos

Asesoría en selec-ción, instalación, montaje y puesta en marcha de equipos

Entrenamiento en puestos de trabajo

Análisis y solución a problemas de diseño, producción, calidad, mantenimiento

Foros y jornadas tecnológicas

Boletines tecnológicos

Consultas

Centro de doc umentación

Acceso a bancos de datos nacionales e internacionales

Registro de información tecnológica

Diseño y cálculo de productos y dispositivos metal-mecánicos

Análisis de procesos Automatización Sistematización

Preparación y alista-miento de materiales y herramientas

Fabricación de dispo-sitivos, repuestos y herramientas

Preparación y alista-miento de materiales y herramientas

Servicios de macan izado

Produccion de piezas metamecánicas en

pequenas series

Investigación Mantenimiento de

Fabricación, montaje etnológica aplicada equipos CNC

y prueba de prototipos

AUTOMATIZACION INDUSTRIAL 3

metalmecánicos con aplicación de 7. Incorporar el Centro a las redes las nuevas tecnologías. nacionales e internacionales de in-

formación tecnológica. - Programación, operación y mante-nimiento de máquinas con control numérico computarizado.

2. Actualizar a gerentes y directivos de empresas, a ingenieros, técnicos asesores, instructores y docentes del país, mediante eventos formativos e informativos, en el conocimiento y aplicación de nuevas tecnologías de:

- Control numérico computarizado (CNC)

- Diseño y manufactura asistido por computador (sistema CAD/CAM)

Sistemas y procesos flexibles de manufactura (FMS)

Robótica y automatización.

3. Determinar los elementos estruc-turales y ejecutar programas especí-ficos de desarrollo empresarial inte-gral para el subsector, con énfasis en planes de Gestión Tecnológica en los diferentes niveles de la misma, especialmente en el Diseño y Desa-rrollo de Productos Metalmecánicos.

4. Consolidar la aplicación y ejecu-ción operativa de la estrategia de de-sarrollo tecnológico para el sector in-dustrial, tomando como modelo el subsector metalmecánico, en espe-cial a las empresas productoras de Bienes de Capital, con la participa-ción de gremios, empresarios, uni-versidades, entidades estatales, cen-tros y programas del SENA.

5. Difundir las anteriores aplicacio-nes, mediante el proceso de aseso-ría y asistencia técnica a las empre-sas del subsector.

6. Captar, analizar, seleccionar y di-fundir información tecnológica en las áreas objeto del programa, mediante los diferentes mecanismos propios de esta modalidad.

AREAS DE GESTION DEL CENTRO

El Centro Nacional Colombo Italiano ha proyectado atender sus activida-des, mediante dos grandes áreas de gestión, a saber:

1. Formación Profesional

2. Gestión y Desarrollo Tecnológico

3. Gestión Administrativa y de Pro-ducción

1. FORMACION PROFESIONAL

1 .1 . Formación en el Centro

Cursos de especialización en:

- Diseño de productos y procesos metalmecánicos con aplicación de las nuevas tecnologías (sistema CAD/CAM).

-Programación, operación y manteni-miento de máquinas herramientas con control numérico computarizado (CNC).

-Seminarios técnicos de actualiza-ción en nuevas tecnologías:

• Introducción al control numérico computarizado (CNC)

•Introducción al diseño y manufactu-ra asistido por computador (CAD/CAM)

• Programación y operación de torno CNC

• Programación y operación de fresa-doras CNC

• Programación y operación de cen-

tros de mecanizado CNC

• Programación y operación de cel-das de trabajo CNC

• Programación y medición de herra-mientas de corte

• Diseño, cálculo y selección de ele-mentos de máquinas

• Introducción a sistemas flexibles de manufactura (FMS)

• Introducción a la robótica

• Programación automática de má-quinas CNC

1.2. Formación en la empresa

- Formación y entrenamiento en puestos de trabajo con máquinas he-rramientas CNC.

- Métodos de producción con ayuda del computador

- Seminarios inter-empresas

- Cursos específicos según necesi-dades

1.3. Formación - Producción

- Elaboración de piezas metalmecá-nicas con máquinas herramientas CNC

- Elaboración de prototipos en el pro-ceso de formación.

2. GESTION Y DESARROLLO TECNOLOGICO

2.1. Asistencia Técnica (Prioritaria-mente a empresas productoras de bienes de capital)

- Asesoría en selección de equipos

- Asesoría para montaje y puesta en marcha de equipos


- Entrenamiento en puestos de tra-bajo

- Análisis y selección conjunta a pro-blemas de diseño, producción, man-tenimiento y control de calidad

- Servicios de maquinado (por con-trato)

2.2. Diseño y Desarrollo de Produc-tos Metalmecánicos con Sistema CAD/CAM.

- Investigación tecnológica aplicada-Diseño y cálculo de productos metal-mecánicos con sistema CAD/CAM

- Diseño, cálculo y construcción de dispositivos para producción

- Análisis y diseño de procesos me-talmecánicos

- Fabricación, montaje y prueba de prototipos con máquinas herramien-tas de CNC

- Producción de piezas metálicas en pequeña escala.

2.3. Divulgación de Información Tec-nológica

- Selección, adquisición, análisis y procesamiento de información tecno-lógica especializada.

- Elaboración de boletines y/o revis-tas tecnológicas especializadas.

- Servicios de consultoría.

- Seminarios, foros y jornadas tecno-lógicas.

- Apoyo en centro de documentación sistematizado.

- Registro y difusión de los resulta-dos del Centro.

- Vinculación a redes nacionales e internacionales de información.

- Asesoría para el registro de infor-mación técnica de las empresas.

3. GESTION ADMINISTRATIVA Y DE PRODUCCION

- Prestación de servicios de maqui-nado (por contrato).

- Preparación y alistamiento de ma-teriales y herramientas.

- Mantenimiento mecánico y electró-nico de equipos CNC.

- Fabricación, montaje y prueba de proto-tipos con máquinas herramien-tas de CNC.

- Producción de piezas metalmecáni-cas en pequeñas series.

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE "S E N A "

1005.00

390.00

220. 111

360 00- PIEZA NO .1

, 1111--d~s'L

'Mar mil

\\\ \ \

CONO A 30 GRADOS\ 20.00

270.00 48

\ •

PIEZA N0.3

CENTRO NACIONAL COLOMBO-ITALIANO

"AMERIGO VESPUCCI"

O ENNA

FUNDAMENTOS DEL DISEÑO ASISTIDO POR COMPUTADOR (CAD) Por: Ing. Ulises Cruz Osorio Instructor CNC Centro Nacional Colombo Italiano

1. INTRODUCCION

Ei gran desarrollo que han tenido los computadores los ha hecho ser esenciales en operaciones de nego-cios, gobierno, la milicia, ingeniería e investigación. Ellos también han de-mostrado por si solos, especialmente en años recientes ser una poderosa herramienta en el diseño y manufac-tura de productos.

El sistema CAD (Computer Aided Design) es una actividad de diseño la cual hace uso de los computado-res para desarrollar, analizar, o modi-ficar un diseño de ingeniería. Los modernos sistemas CAD son basa-dos en gráficas de computador inte-ractivas (I.C.G).

Por medio de gráficas interactivas el computador es empleado para crear, transformar y mostrar datos en forma de dibujos o símbolos.

El diseñador introduce datos y co-mandos al computador a través de algunos mecanismos de entrada ta-les como: teclado, tabla digitalizado-ra, mouse, lápiz óptico, mientras que el computador se comunica con el usuario a través de una pantalla de rayos catódicos. El diseñador crea una imagen en la pantalla entrando comandos para llamar el software deseado en las subrutinas almace-nadas en el computador. En muchos sistemas, la imagen es construída con los elementos de geometría bá-sicos como puntos, líneas, círculos y


otros. Ella puede ser modificada de acuerdo a los comandos dados al computador por el diseñador, como ampliarla, reducirla, moverla a otro lugar en la pantalla, rotarla y otras transformaciones. A través de estos comandos, los detalles requeridos por la imagen son formulados.

Un sistema típico de CAD es una combinación de Hardware y Softwa-re. El Hardware incluye: una unidad de proceso central (CPU), una o más estaciones de trabajo (incluído el ter-minal de pantalla gráfica), y unos mecanismos periféricos tales como impresoras, plotters, y equipos de di-bujo. El software consiste en progra-mas de computador necesarios para implementar los procesos gráficos en el sistema. El software puede in-cluir programas de aplicacción espe-cializada para ayudar a las funciones de Ingeniería requeridas por el dise-ñador.

Es importante anotar el hecho de que el sistema de gráficas interacti-vas (ICG) es un componente del sis-tema CAD. El otro gran componente es el Diseñador humano. Las gráfi-cas interactivas del computador son una herramienta usada por el Dise-ñador para solucionar problemas de Diseño. En efecto, el computador magnifica la fuerza del Diseñador. El Diseñador ejecuta la porción del Di-seño que es más apropiada a la ha-bilidad humana. (Conceptualización,

creación y pensamiento inde-pendiente). El computador ejecuta tareas mejor adaptadas a su capaci-dad (velocidad de cálculo, manejo de gran cantidad de datos, etc.).

Hay razones fundamentales para im-plementar un sistema CAD.

1. Implementa la productividad del Diseñador. El Diseñador visualiza el producto, sus componentes suben-sambladns y partes, reduciendo el tiempo requerido en sintetización, análisis y documentación del Diseño, disminuyendo costos.

2. Mejora la calidad del Diseño. Un sistema CAD permite un análisis más completo de Ingeniería y un ma-yor número de alternativas de Dise-ño que pueden ser investigadas. Los errores son reducidos a través de la gran exactitud del sistema. Estos factores guían a un mejor Diseño.

3. Mejora la comunicación. El uso de un sistema CAD provee mejores di-bujos de Ingeniería, mejor documen-tación para el Diseño, pocos errores de dibujo y gran legibilidad.

4. Creación de una base de datos para manufactura. En el proceso de crear la documentación para el Dise-ño del Producto (geometría y dimen-siones del producto y sus compo-nentes, especificaciones de material para componentes, blancos de mate-

RECONOCIMIENTO DE

UNA NECESIDAD

DEFINICION DEL

PROBLEMA

ANALISIS Y

OPTIMIZACION 1

SINTESIS

EVALUACION

PRESENTACION

FIGURA 1

EL PROCESO DE

CAD DISEÑO

RECONOCIMIENTO DE

UNA NECESIDAD

DEFINICION DEL

PROBLEMA

MODELOS

GEOMETRICOS

SINTESIS

ANALISIS Y

OPTIMIZACION

EVALUACION

ANALISIS DE

INGENIERIA _

REVISION DEL DISEÑO

Y EVALUACION

PRESENTACION

DIBUJO AUTOMATICO

FIGURA 2

rial,etc.), muchos de los requerimien-tos de la base de datos para manu-factura del producto son también creados.

2. EL PROCESO DE DISEÑO.

Antes de examinar las facetas del CAD, vamos primero a considerar el proceso general de diseño. El dise-ñar es considerado como un proceso iterativo el cual consta de seis pasos identificables o fases. (Ver figura No. 1).

Reconocer una necesidad es saber que existe un problema para el cual algunas acciones correctivas debe-rán ser tomadas en cuenta; esto po-dría ser la identificación de algún de-fecto en el diseño de una máquina por un Ingeniero o la percepción de una oportunidad de vender un pro-ducto por parte de un vendedor.

La definición del problema envuelve una completa especificación de los items para ser diseñados. Estas es-pecificaciones incluyen característi-cas físicas y funcionales: costo, calidad y operaciones de funcionamiento.

La síntesis y el análisis están estre-chamente relacionados y altamente iterativos en el proceso de diseño. Un cierto componente o subsistema de todo el sistema es conceptualiza-do por el diseñador, sujeto a análisis, mejorado a través de este procedi-miento de análisis y rediseñado. El proceso es repetitivo hasta que el di-seño haya sido optimizado. La eva-luación se refiere a las especificacio-nes establecidas en la fase de la definición del problema; esta evalua-ción a veces requiere la fabricación y prueba de un modelo prototipo para evaluar las operaciones de funciona-miento, calidad, integridad y otros criterios. La fase final en el proceso de diseño incluye documentación del diseño en forma de planos, especifi-caciones de materiales, lista de en-

samble y otros. Esencialmente la do-cumentación requiere la creación de una base de datos de diseño.

3. LA APLICACION DE COMPUTADORES AL DISEÑO

La variedad de tareas relaciona-das con el Diseño podrán ser ejecu-tadas por un moderno CAD las cua-les pueden ser agrupadas dentro de cuatro áreas funcionales:

- Modelos geométricos.

- Análisis de ingeniería.

- Revisión del diseño y evaluación.

- Dibujo automático.

Estas cuatro áreas corresponden a cuatro fases en el proceso general de diseño. Los modelos geométricos corresponden a la fase de síntesis en la cual el diseño físico proyecta tomar forma en la pantalla del com-putador. El análisis de ingeniería co-rresponde a la fase cuatro, relacio-nada con el análisis y la optimización. Revisión del diseño y evaluación es el quinto paso en el procedimiento de diseño general. El dibujo automático envuelve un pro-cedimiento para convertir la imagen que hay dentro de la memoria del computador a una copia; esto repre-senta un importante método de pre-sentación del diseño. (Ver gráfica No. 2)


A continuación se explica cada una de estas cuatro funciones del CAD.

3.1. Los modelos geométricos dan una descripción matemática de la geometría de un objeto. La descrip-ción matemática proporciona la ima-gen del objeto para ser mostrada y manipulada en una terminal gráfica a través de signos en la CPU del siste-ma CAD. El software que provea ca-pacidad de modelos geométricos de-berá ser diseñado para un eficiente uso del computador y el diseñador humano.

Cuando se usan modelos geométri-cos, el diseñador construye la ima-gen gráfica del objeto en la pantalla por imposición de tres tipos de co-mandos al computador. El primer ti-po de comando generalmente son elementos de geometría básicos ta-les como: puntos, líneas y círculos. El segundo tipo de comando es usa-do para realizar escalas, rotación y otras transformaciones de estos ele-mentos. El tercer tipo de comando causa la variación de elementos pa-ra ser juntados dentro de la forma deseada del objeto comenzado a crearse en la pantalla.

Hay diferentes métodos de repre-sentación del objeto en modelos geométricos. La forma básica usa estructura de alambres para repre-sentar el objeto; en esta forma el ob-jeto es mostrado por interconexión de líneas. Las estructuras de alam-bres de los modelos geométricos es-tán clasificados en tres tipos, depen-diendo de la capacidad del sistema CAD. Los tres tipos son:

- 2D Representación en dos dimen-siones usada en objetos planos.

- 2 1/2D Permite una tercera dimen-sión mientras que el objeto no tenga detalles del lado de la pared.

- 3D Esta permite llenar el modelo tridimensional de una geometría más compleja.

Aún en tres dimensiones la repre-sentación en estructura de alambres de un objeto es a veces inadecuada debido a lo complicado de las for-mas. Los más avanzados métodos de modelos geométricos, son mode-los sólidos en tres dimensiones. Otra función de los sistemas CAD es la capacidad de graficar en color, por el significado del color, es posible mos-trar más información en los gráficos de la pantalla: Colorear imagenes, ayuda a clarificar componentes en un ensamble, resaltar dimensiones o una multitud de otros propósitos.

3.2. El análisis de Ingeniería siempre se presenta cuando se está realizan-do un diseño, estos pueden ser:cál-culos de resistencia de materiales, cálculos de transferencia de calor, o el uso de ecuaciones diferenciales para describir el comportamiento di-námico del sistema a diseñar.' El computador puede ser usado para ayudar en este tipo de trabajo. Co-mercialmente se dispone de progra-mas para propósitos de cálculos ge-nerales los cuales podrán ser usados para hacer el análisis de in-geniería.

A menudo en los sistemas CAD/CAM puede incluirse o ser in-terfaceado software de análisis de ingeniería el cual puede ser llamado para operar en el modelo que se es-té diseñando. Nosotros discutimos dos ejemplos importantes de este ti-po:

- Análisis de propiedades de masa.

- Análisis con elementos finitos.

El análisis de las propiedades de masa es el que tiene mayor aplica-ción en un sistema CAD. Con ella se obtienen propiedades de los objetos sólidos, tales como: el área superfi-cial, peso, volúmen, centros de gra-vedad y momentos de inercia. Para una superficie plana (o sección transversal de un objeto sólido) los cálculos incluyen: el perímetro, área y propiedades de inercia.

Probablemente la mayor fuerza de análisis en el CAD es el método de los elementos finitos (usualmente rectangulares o de forma triangular) la cual forma una red de nodos de trabajo concentrado. Cuando se usa un computador con gran capacidad de cálculo, el objeto puede ser anali-zado completamente por resistencia de materiales, transferencia de calor, y otras características calculando el comportamiento de cada nodo. Al determinar la intertelación del com-portamiento de todos los nodos en el sistema, el comportamiento de todo el objeto puede ser evaluado. Algu-nos sistemas CAD tienen la capaci-dad de definir automáticamente la red de trabajo para el objeto dado, el usuario simplemente define ciertos parámetros para el modelo de ele-mentos finitos, y el CAD procede con los cálculos.

La salida obtenida del análisis de elementos finitos es a veces mejor presentada por el sistema en forma de gráficas en la pantalla para fácil visualización por parte del usuario. Por ejemplo, en el análisis de resis-tencia de materiales de un objeto, la salida puede ser mostrada como una forma deflectada de la pieza, super-puesta sobre una que no esté some-tida a esfuerzo.

3.3. Revisión del diseño y evalua-ción, puede ser realizado convenien-temente en un terminal gráfico. El di-mensionamiento semi-automático y las tolerancias de rutina que se le asigna a las especificaciones de ta-maño para las superficies indicadas por el usuario ayudan a reducir la posibilidad de los errores del dimen-sionamiento. El diseñador puede ampliar una parte detallada del dise-ño y magnificar la imagen en la pan-talla gráfica para así dar un escruti-nio.

Otro procedimiento relacionado con la revisión de un diseño es chequear la interferencia, esto es el análisis de una estructura ensamblada en la cual hay un riesgo que las compo-


MODELOS

GEOMETRICOS

ANÁLISIS DE

INGENIERIA

DIBUJO AUTOMÁTICO

REVISION DEL DISEÑO

Y EVALUACION

Inte

racti

vas

co

:171

CAD

CAM

Ij

HERRAMIENTAS Y

ACCESORIOS DE

DISEÑO

CONTROL NUMERICO

PROGRAMACION

AYUDAS

COMPUTARIZADAS

PARA PLANEACION DE

PROCESOS

PRODUCCION

PLANEACION Y

HORARIOS

BA

SE

DE

DA

TO

S

PRODUCCION

FIGURA 3

nentes de ensamble puedan ocupar el mismo espacio. Este riesgo ocurre en el diseño de grandes plantas quí-micas, cajas de separación de aire frío, y otras estructuras complicadas.

Una de la más interesante evalua-ción disponible en algunos sistemas CAD es la cinemática. Los paquetes disponibles de cinemática proveen la capacidad de animar el movimiento de un mecanismo diseñado, tales como: componentes abisagradas o eslabonadas; esta capacidad permi-te al diseñador visualizar la opera-ción del mecanismo y ayuda a anali-zar la interferencia que pueda existir con otros componentes.

3.4. Dibujo automático comprende la 'creación de planos o copias directa-mente de la base de datos del siste-ma CAD. Los sistemas CAD pueden incrementar la productividad en el di-bujo cinco veces sobre el sistema manual.

Con el dibujo automático, se puede hacer dimensionamiento automático, generación de áreas achuradas, cambio de escala a los dibujos, ca-pacidad de generar vistas secciona-das y aumentar vistas para mostrar algunos detalles particulares.

La habilidad para rotar piezas o eje-cutar otras transformaciones de la imagen puede ser de gran significa-do en el dibujo.

4. CREACION DE UNA BASE DE DATOS PARA MANUFACTURA.

E l sistema CAD ofrece la oportuni-dad de desarrollar una base de da-tos necesaria para la manufactura del producto. En el ciclo de manufac-tura convencional practicado durante muchos años en la industria, los di-bujos eran preparados por los dibu-jantes y luego usados por los ingenieros de producción para desarrollar el plan de manufactura.

Las actividades envueltas en el dise-ño del producto eran separadas de las actividades asociadas con la pla-neación del proceso. Básicamente era necesario un procedimiento de dos pasos.

En un sistema CAD/CAM un eslabón directo es establecido entre el dise-ño del producto y la manufactura. La meta del CAD/CAM es no sólo auto-matizar ciertas fases del diseño y ciertas fases de manufactura, sino tambien automatizar la transición del diseño a la manufactura.

La base de datos de manufactura está integrada al CAD/CAM, ella in-cluye todos los datos del producto generados durante el diseño (geo-metría, blancos de material, lista de partes, especificaciones de materia-les, etc.). Como también una suma de datos requeridos para manufactu-ra, muchos de los cuales están ba-sados en el diseño del producto. La figura 3 muestra cómo la base de datos CAD/CAM está relacionada con el diseño y la manufactura en una típica compañía con producción orientada.

5. BENEFICIOS DEL CAD.

Hay muchos beneficios del CAD, solo algunos de aquellos pueden ser fácilmente medidos, algunos de es-tos beneficios son intangibles, refle-jan una mejoría en la calidad del tra-bajo, más propósitos e información utilizable y ayuda en el control, todos de los cuales son difíciles de cuantifi-car. Otros beneficios son tangibles.

5.1. Mejor productividad en el dise-ño: los rangos de aumento de efi-ciencia más bajos usando CAD/CAM son de 3:1 y los más altos pueden ser de 10:1. La mejoría en la productividad en CAD puede compa-rarse a los procesos de diseño racio-nales en dependencia de algunos factores como:

- Complejidad en los dibujos de inge-niería.

- Nivel de detalles requeridos en el dibujo.


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5.2. Tiempos de manejo más cortos: el CAD es inherentemente más rápi-do que el diseño tradicional aumen-tando la velocidad en la preparación de reportes y listas (listas de ensam-ble) las cuales son normalmente acompañadas de manuales. Es posi-ble con el CAD obtener dibujos y re-portes en muy corto tiempo.

5.3. Análisis de diseño (ver numeral 3.2.).

5.4. Pocos errores de diseño: los sis-temas CAD poseen una capacidad, para esquivar diseños, dibujos y do-cumentación errónea.

5.5. Gran precisión en los cálculos de diseño; hay también un alto nivel de control dimensional, llegando a niveles de precisión de catorce cifras significativas.

- Grado de repetitividad en el diseño de partes

- Grado de simetría en las partes

- Gran extensión de información usa-da. comúnmente. 5.6. Estandarización del diseño, di-bujo y procedimientos de documen-tación.

5.7. Dibujos más entendibles. Con él se puede hacer isométricos, rotar, gi-rar, dibujar en corte, etc.

5.8. Mejores procedimientos para cambios en ingeniería: el control e implementación de los cambios en ingeniería son significativamente me-jores usando CAD, los dibujos origi-nales y reportes son almacenados en la base de datos del CAD, esto lo hace entoces más accesible que la documentación guardada en un di-bujo, ella puede ser cuidadosamente comparada con una nueva informa-ción.

5.9. Beneficios de manufactura: los beneficios del CAD son bastante grandes dentro de la manufactura. Como se indicó previamente, la mis-ma base de datos CAD/CAM es usa-da para la planeación de manufactu-ra y control, como también para diseño. Los más importantes benefi-cios en manufactura son:

- Diseño de herramientas y acceso-

rios para manufactura.

- Programación CN.

- Ayuda por computador para pla-neación de procesos.

- Lista de ensamblaje para produc-ción.

- Inspección ayudada por computa-dor.

- Planeación de robots.

- Cortos tiempos de manufactura a través de mejores horarios.

Estos beneficios son derivados en gran parte de la base de datos CAD/CAM, que fue inicialmente es-tablecida durante el CAD.

Referencias:

1. Groover Mikell and Zimmers Emory.

CAD/CAM Computer-Aided Design And Ma-

nufacturing. Prentice-Hall, inc. Englewood

cliffs, New Jersey 1984.

2. Mundo electrónico. Sistemas CAD/CAM/CAE. Diseño y fabricación por

computador. Marcombo Editores. Barcelona.

3. Shigley E. Joseph. Diseño en ingeniería

mecánica. Mc Graw Hill. Cuarta Edición.


ESTRATEGIAS DE DESARROLLO DE LAS NUEVAS TECNOLOGIAS: LOS SISTEMAS DE PRODUCCION FLEXIBLE. Por: Dr. Jaime Aldana Valdés. FEDEMETAL

ZN LOS FINALES DE 1970, AL- TOS EJECUTIVOS DE LA "GE-

NERAL MOTORS" TRAZARON UNA ESTRATEGIA DE 40 BILLO-NES DE DOLARES PARA REDISE-ÑAR CADA AUTOMOVIL Y MOD-ERNIZAR O REEMPLAZAR CADA FABRICA CON LOS MAS SOFISTI-CADOS ADELANTOS TECNOLOGI-COS. EL OBJETIVO: LUCHAR CONTRA LAS IMPORTACIONES DE AUTOS JAPONESES Y DEJAR A LA FORD Y A LA CHRYSLER EN EL CAMINO. HASTA EL MOMENTO LA ESTRATEGIA HA SIDO UN FRACASO. LOS COSTOS DE PRO-DUCCION EN LA "GENERAL MO-TORS" SON LOS MAS ALTOS DE LA INDUSTRIA Y SU PARTICIPA-CION EN EL MERCADO HA DISMI-NUIDO. POR PRIMERA VEZ DES-DE EL MODELO "T", LA FORD ESTA OBTENIENDO MAS UTILIDA-DES QUE LA "GENERAL MO-TORS".

POR OTRO LADO LA "NEW UNI-TED MOTOR MANUFACTURING INC"- "NUMI" - UNA EMPRESA CONJUNTA ENTRE LA GENERAL MOTORS Y LA TOYOTA DEL JA-PON, SE LLEVO A CABO CON LA IDEA DE OBTENER UNA PRIMERA EXPERIENCIA EN LAS TECNICAS DE ADMINISTRACION JAPONESA.

EL RESULTADO ES SORPREN-DENTE: LA "NUMI" CON UNA IN-VERSION PORCENTUAL MUCHISI-MO MENOR TIENE UNA PRODUCTIVIDAD CASI EL DOBLE DEL DE LA "GENERAL MOTORS".

EL PRESENTE DOCUMENTO ANA-LIZA LO QUE PUEDE HABER SIDO LA CAUSA DEL DESASTRE DE LA ESTRATEGIA MAS COSTOSA DEL PRESENTE SIGLO Y EL FALSO SOFISMA DE QUE EL DINERO Y LA TECNOLOGIA PUEDEN RESOL-VER TODOS LOS PROBLEMAS.

1 El primer proceso sostenido de

industrialización empezó con la

Revolución Industrial en Gran Breta-ña a mediados del siglo XVIII, cuan-do se hacían desesperados esfuer-

zos para reemplazar los recursos es-casos de la madera como insumos de la construcción y de los combusti-bles. El cambio hacia el hierro como nuevo material de construcción y el carbón mineral como nuevo combus-tible inspiraron nuevos inventos. Tal fue el caso de la máquina de vapor, la cual fue llevada a otros país9s. Cada invento fue un alimento para el ingenio, de la misma forma que los nuevos procesos o máquinas inspi-raron nuevos refinamientos: el pro-ceso de la fundición de coque por Abraham Darby en 1750, llevó a Henry Ford en 1784 al proceso de pudelación y laminación para la pro-ducción en gran escala de hierro refi-nado y consecuentemente a una gran variedad de hornos de fundición de hierro. La hiladora de Hargreaves en 1764 fue la precursora de la hila-dora continua de anillo de Arkwright en 1769, de la hiladora de Crompton en 1779 y posteriormente de la hila-dora automática de Roberts. La producción de muchos bienes particularmente carbón mineral, hie-rro y textiles llegó a niveles sin pre-cedentes en Gran Bretaña. La pro-ductividad de un trabajador en las hilanderías aumentó 300 veces entre 1750 y 1825. En 1850 la habilidad de Gran Bretaña para innovar, recono-cer y resolver problemas técnicos le


valió para ser reconocida como el ta-ller del mundo.

Productos Británicos a bajo costo in-vadieron Europa y América, forzando a que las otras economías se adap-taran al cambio. Algunas buscaron los nichos en que la Gran Bretaña no podía competir, otras se especializa-ron en venderle materias primas y bienes intermedios y otras trataron de competir adaptando los inventos británicos y combinándolos con ma-no de obra local y materias primas más baratas. A pesar del esfuerzo del parlamento británico de mante-ner la supremacía de la nación, pro-hibiendo la exportación de maquina-ria y diseños y la emigración de obreros calificados, los inventos bri-tánicos se esparcieron a otros paí-ses como Francia, Alemania, Holan-da y Estados Unidos. Espías industriales se robaron diseños, y mecánicos fabricantes de maquina-ria y obreros calificados llevaron por el mundo los conocimientos adquiri-dos. Para haber mantenido la supre-macía la Gran Bretaña debería ha-ber aumentado la productividad, pero había una capacidad limitada para este objetivo. Su revolución in-dustrial se había basado en la inven-ción. Sin embargo, como veremos más adelante el mayor potencial pa-ra los aumentos en productividad no se debe sólo al cambio tecnológico y la capacidad de inversión sino que deben ser acompañados de cambios en la organización de la producción.

Lo anterior favoreció a los Estados Unidos quienes si estaban en capa-cidad de organizar la producción pa-ra adaptarla a los grandes volúme-nes.

La primera era de la productividad americana se basó en la inventiva británica pero ella se extendió hacia el uso de la electricidad, los quími-cos orgánicos, el acero y la máquina de combustión interna. Sin embargo, estos inventos no podían por si mis-mos aumentar la productividad. Ca-da uno requería ser enmarcado den-tro de un nuevo sistema de producción y distribución.

Los Estados Unidos estaban en ese momento bien adaptados para la producción en serie y de altos volú-menes. El capital y el trabajo tenían mucha movilidad, el país era grande, sus recursos materiales inmensos, sus fuentes de energía baratas y abundantes, su mercado potencial incalculable. El tren y el telégrafo que cruzaban el país hacían más viable esta oportunidad. En las últi-mas décadas del siglo XX la organi-zación de un mercado eficiente de capitales, la inmigración y los siste-mas de transporte y comunicaciones permitieron la movilización de recur-sos productivos en gran escala, co-mo nunca se había observado antes. Estaban dadas las condiciones en cuanto a recursos y cambios tecno-lógicos, pero ello no era suficiente para aumentar la productividad. Era tambien necesario un cambio en los sistemas de producción a través de la coordinación de los esfuerzos en una administración eficiente.

Los Estados Unidos no tenían una tradición en administración. De la or-ganización artesanal se pasó a la del capataz, llegando a lo que se deno-minó imperio del capataz, que llevó luego al nacimiento de los sindicatos para contrarrestar el favoritismo, los perjuicios y la injusticia hacia la fuer-za laboral. Algunas de las grandes empresas cedieron en concesiones a través de una serie de beneficios. Pero estos beneficios que se fueron extendiendo, rehuían el problema principal de autoridad arbitraria en el sitio de trabajo. La sustitución de los artesanos por capataces habían per-mitido la introducción de máquinas para la producción a altos volúme-nes, pero había conducido a un nue-vo problema. La falta de coordina-ción en las actividades de los capataces y la falta de reglas que condujeran a una mejor utilización de las máquinas y los hombres.

La administración de empresas se origina como una filososfía, una ciencia alrededor de 1920 y dominó la forma de ser del norteamericano y de sus instituciones durante los si-guientes 50 años. La administración

de empresas fue invención propia de los Estados Unidos. Ninguna otra nación industrializada la promovió tanto o experimentó su capacidad espectacular para generar nueva ri-queza. Las empresas que uniformi-zaron la producción y coordinaron su trabajo, obtuvieron aumentos de efi-ciencia nunca vistos. Jerarquías ad-ministrativas que empleaban técni-cas sofisticadas para supervisar y monitorear a los subordinados obte-nían ventajas comparativas sobre la competencia.

En 1913 un científico llamado John B. Watson aseguraba que el com-portamiento humano obedecía a causas plenamente objetivas. El y sus seguidores afirmaban que el hombre nacía como ser pasivo, que podía ser entrenado bajo un régimen estructurado de estímulos y respues-tas, para realizar cualquier trabajo. La teoría de la manipulación a través del condicionamiento selectivo.

La productividad podía ser aumenta-da modificando el ambiente de traba-jo y creando incentivos más efecti-vos entre los trabajadores. Las ventas se podían aumentar a través de técnicas más científicas de mer-cadeo y publicidad. En resumen, la naturaleza humana podía ser mol-deada a través de la ingeniería so-cial como en el diseño del proceso productivo de una máquina. Los in-genieros sociales requerían entrena-miento apropiado por supuesto y los canales para mover este entrena-miento se volvieron institucio-nales. Los profesionales de la inge-niería social vinieron a dominar los lugares de trabajo. Psiquiatras indus-triales buscaron mejorar las relacio-nes humanas, administradores de personal a seleccionar, entrenar, ubi-car y promover la gente eficiente-mente de acuerdo a sus actividades, especialistas en relaciones laborales a manejar las relaciones con los sin-dicatos, fisiologistas industriales a mejorar las condiciones de luz, ruido, velocidad de las máquinas -herra-mientas y el diseño total del lugar de trabajo. Mercadotecnistas y publicis-tas vinieron a controlar las decisio-


nes de la empresa sobre como ven-der y distribuir los productos.

La administración científica descu-brió una serie de principios para con-trolar las grandes organizaciones si-miliares a los principios inmutables de la física. Sus seguidores se lla-maban a sí mismos científicos dedi-cados a descubrir a través de la ob-servación empírica y la inferencia lógica, las reglas fundamentales de la administración eficiente.

Una regla de la ciencia de la admi-nistración se atribuye a Frederick Winslow Taylor, quien afirmaba que siempre se podía encontrar- un méto-do más sencillo para organizar el tra-bajo. Este método era determinable a través del estudio cuidadoso de los tiempos y movimientos requeridos para realizar cada trabajo. La eficien-cia se podía mejorar simplificando las tareas, uniformizando las herra-mientas y equipos, ubicando las per-sonas en los trabajos para los cuales están más aptos y ofreciendo bonifi-caciones para promover la eficiencia. Taylor predijo que estos principios transformarían las empresas en má-quinas de trabajo coordinadas.

La administración científica se basa-ba en tres principios fundamentales: a) Especialización del trabajo a tra-vés de la simplificación. b) Reglas predeterminadas para coordinar las tareas y c) Monitoreo detallado de los resultados. Estos principios se volvieron reglas de oro entre los ad-ministradores científicos así: "Los trabajos se deben segmentar en las especialidades más pequeñas posi-bles, coordinarlas de acuerdo a re-glas predeterminadas y llevar a cabo un monitoreo con técnicas apropia-das para recolectar información". n.Especialización por simplifica-Lción: Se trataba de llevar a cabo una labor deliberada y dispendiosa para dividir el trabajo en elementos básicos, de tal manera que cada ta-rea fuera al mismo tiempo precisa y extremadamente simple. El ingeniero industrial Frank B. Gil-berth determinó que todo trabajo ma-nual consistía en 17 movimientos bá-sicos. En una tarea dada algunos de estos movimientos se podían elimi-nar o combinar para lograr una ma-yor eficiencia. La especialización por simplificación ofrecía varias ventajas intrínsecas: Primero, permitía em-plear a trabajadores sin experiencia

y sin entrenamiento. Segundo, per-mitía que los trabajadores se volvie-ran más eficientes a través de la práctica de tareas repetitivas y sim-ples. Tercero, permitía una supervi-sión más eficiente. Las tareas eran tan sencillas que los capataces po-dían reconocer fácilmente si alguien no estaba haciendo bien su trabajo. Así mismo, el trabajo del capataz era controlado más fácilmente por los administradores de nivel medio. Cuarto, las tareas individuales se po-dían sincronizar mejor unas con otras y con las máquinas, permitien-do una mejor interrelación del hom-bre y la máquina.

3. La coordinación de tareas de acuerdo a reglas predetermina-

das: un trabajador cuya tarea era un paso muy simple en el proceso pro-ductivo total carecía de la perspecti-va general de la operación. El no sa-bía exáctamente como su tarea se combinaba con las tareas de otros o como una ligera alteración de su ta-rea podía variar el resto del proceso productivo. Una mayor especializa-ción demandaba una intrincada coor-dinación y control por supervisores de nivel mayor y estos a su turno, re-


querían ser coordinados y controla-dos por niveles superiores de admi-nistración con una perspectiva cada vez mayor hasta llegar a la cima de una pirámide con la perspectiva glo-bal. El personal de supervisión sería así mismo más eficiente, a través de la división en tareas simplificadas. Las tareas se codificaban en reglas predeterminadas, con una planea-ción detallada para anticiparse a cualquier contingencia. A medida que la administración pros-peró, la formulación de reglas se vol-vió más sofisticada, particularmente en los niveles superiores de la pla-neación de los procesos. Después de la Segunda Guerra Mundial se generó un gran avance en la tecno-logía de planeación, que cubría la in-vestigación operacional, la progra- mación lineal, la estadística probabilística y la teoría de juegos. Todas estas herramientas servían al administrador profesional en la asig-nación de capital y en el diseño de los procesos productivos. Para la de-terminación de las reglas los admi-nistradores se beneficiaron de los re-finamientos teóricos en la planeación de la producción, flujo de materiales, distribución de bienes y control de in-ventarios.

4 . El monitoreo de la información: Los administradores en todos los

niveles requerían de una información confiable sobre los estados corrien-tes en cada etapa del proceso pro-ductivo. La administración científica ofrece una gama de herramientas de obtención de información: contabili-dad de costos, control de inventa-rios, control de presupuesto, repor-tes financieros y reportes de tareas. La administración científica en resu-men fue el alma de las grandes em-presas. Todos contribuyeron para que las personas y las máquinas se integraran para llegar a los altos vo-lúmenes de producción en serie. Pe-ro quedaba en el aire una pregunta:

Quién iba a diseñar los controles de la máquina empresarial?

La respuesta era que cada empresa debería tener un grupo elitista de planificadores entrenados para ejer- 14 AUTOMATIZACION INDUSTRIAL

cer esta responsabilidad. Este grupo debería planificar las operaciones, establecer las reglas uniformes de trabajo y asignar los recursos. Estos pensadores especializados se distin-guirían absolutamente del resto de la fuerza de trabajo. Así, en cada em-presa se formaron dos grupos: admi-nistradores profesionales y obreros sindicalizados. Los empleados de to-dos los niveles empezaron a funcio-nar como unidades o componentes reemplazables de la maquinaria em-presarial.

La confianza en esta administración científica se empieza a perder cuan-do la economía americana empieza a declinar en productividad y nivel de vida. El crecimiento de la productivi-dad decayó en un promedio del 3.2% en el período 48-65, al 1.1 % en el período 73-78 y al final de 1979 la productividad empieza a declinar. A partir de los años 80 la productividad comienza otra vez a crecer, pero se engendra un gran déficit guberna-mental y comercial, que adquiere una dimensión difícilmente maneja-ble.

Parecería extraño, que la misma fór-mula que trajo la prosperidad se con-virtiera en un obstáculo y contribuye-ra al decaimiento de los Estados Unidos. Las raíces de este decai-miento relativo se encuentran en los cambios de los mercados mundiales:

En el año 1980 el 70% de la produc-ción americana estaba en competen-cia en su mismo territorio con pro-ductos de otros países. Las importaciones de bienes aumentó desde un 9% en 1970 a un 22% en 1980. En 1981 los Estados Unidos importaban el 26% de los autos, el 25% de su acero, el 60% de sus te-levisores, radios, VCR y equipos de alta fidelidad, e143% de sus calcula-doras, el 27% de sus máquinas he-rramientas, el 31 % de su maquinaria textil y el 53% de sus MHCNC". Diez años antes las importaciones de cualquier categoría de productos no superaba el 10%. Así mismo la parti-cipación de los Estados Unidos en los mercados mundiales disminuyó en un 23%.

Pero la raíz del problema y principal causa del decaimiento de la produc-tividad de los Estados Unidos a partir de la década del 70, se atribuye a su dificultad para adaptarse a los siste-mas de producción flexible.

LOS SISTEMAS DE PRODUCCION FLEXIBLE

La diferencia fundamental entre los sistemas derivados de la ad-

ministración científica y los sistemas de producción flexible es que los pri-meros ponen más énfasis en el indi-vidualismo, la especialización en ta-reas simples, el control de tiempos y movimientos, la coordinación perfec-ta del hombre y la máquina, las ca-denas de jerarquías; los segundos, por el contrario, ponen más énfasis en la colaboración, trabajo en equi-po, entrenamiento en grupo, aboli-ción de la especialización en tareas simples y de las cadenas de jerar-quías . Las diferencias en realidad son tales que se requiere un gran trabajo para convertir los sistemas derivados de la administración científica en siste-ma de producción flexible. Las pre-misas de uno son inaplicables al otro. Primero, en los sistemas de producción flexible no se pueden programar los procesos de acuerdo a reglas fijas predeterminadas para cubrir todas las contingencias: la em-presa debe responder rápidamente a mercados nuevos y potenciales, no es posible desglosar la producción de máquinas sofisticadas en tareas simples. La tecnología cambia en di-recciones no previstas. Las innova-ciones son tan frecuentes que no es posible trasladarlas a tareas rutina-rias. Segundo, los trabajos de las personas no pueden ser registrados y evaluados a través de simples sis-temas contables.En los sistemas de producción flexible la calidad de tra-bajo es frecuentemente más impor-tante que la cantidaaMás aún, las ta-reas están tan frecuentemente interrelacionadas que es imposible medir sus resultados separadamen-

*MHCN. Máquinas herramientas de control númerico computarizado.

te, puesto que cada persona requie-re la ayuda y cooperación de otros. Las tareas pueden solamente ser evaluadas en conjunto y en refe-rencia al resultado final. Por las mis-mas razones no se pueden distinguir las tareas de aquellos que planifican y aquellos que las ejecutan. La solu-ción a problemas de producción re-quiere de una colaboración cercana de las personas en las diferentes etapas de los procesos productivos. Si se busca la satisfacción del clien-te, ello conlleva a que los diseñado-res se familiaricen con la fabricación, producción, el mercadeo y las ven-tas. Las personas de ventas deben tener un conocimiento profundo de la capacidad de la empresa para dise-ñar y fabricar nuevos productos. Los sistemas de producción flexible se pueden adaptar rápidamente sóla-mente si la información es totalmen-te compartida y difundida en los dife-rentes niveles de la empresa. Las jerarquías no se presentan en la so-lución de los problemas y cualquier persona dentro de la organización puede contribuir a ellas. En los siste-

mas de producción flexible casi to-das las personas en los procesos de producción son responsables en el reconocimiento de problemas y en la búsqueda de soluciones. Tercero, en los sistemas de producción flexible la mayor parte del entrenamiento se rea-liza en el sitio de trabajo, debido principalmente a que las habilidades se adquieren por experiencia y no pueden ser anticipadas y comunica-das con anterioridad, así como tam-bien estas habilidades deben ser in-tegradas a un grupo cuya capacidad colectiva no es la simple suma de las habilidades de sus miembros. En la medida en que los miembros del gru-po aprenden a resolver varios pro-blemas, tambien conocen las capaci-dades de cada miembro. Todos tratan de complementar sus propios talentos con las capacidades de los otros miembros del grupo, de otros grupos y de la empresa en su con-junto. La práctica como en el caso de un equipo deportivo aumenta la eficiencia colectiva. Las personas sienten su habilidad individual au-mentada y sus efectos amplificados

a través del trabajo de grupo. Su identificación con la empresa es ge-neralmente más fuerte que con su profesión.

En contraste con los sistemas deri-vados de la administración científica que está organizada en una serie de pisos jerárquicos ordenados en for-ma piramidal, los sistemas de pro-ducción flexible se caracterizan por una estructura relativamente aplana-da. En muchas empresas se en-cuentran sólamente pocos adminis-tradores de nivel medio y modestas diferencias en estatus e ingresos en-tre niveles. La empresa es típica-mente organizada como un conjunto de grupos estables de trabajo que compiten informalmente unos con otros por recursos, proyectos y reco-nocimiento.

Los sistemas de producción flexible están condicionados para cambios en el mercado siendo menos vulne-rables a cambios en las demandas. Esto se pudo apreciar a través de la crisis generada por el aumento del precio del petróleo en los años se-


tenta. Este aumento generó olas de cambio en las economías de los paí-ses, los cuales tuvieron que utilizar mecanismos de ajuste para combatir las sucesivas recesiones a que se vieron sometidos. En los Estados Unidos los mecanismos del acelera-dor y freno no dieron los resultados esperados. Cuando la política se en-focaba para estimular la economía en un esfuerzo para aliviar el desem-pleo, el resultado era una mayor in-flación; cuando la política se enfoca-ba para eliminar la inflación reduciendo la oferta monetaria y la demanda, el resultado era un mayor desempleo y una nueva recesión. Contrario a los Estados Unidos, el Japón pudo adaptar su economía a los cambios originados inclusive con una economía fortalecida con res-pecto a los Estados Unidos.

La razón de ello, como ya lo hemos explicado se atribuye a la poca capa-cidad de maniobra de los sistemas de producción basado en la adminis-tración científica comparados con los sistemas de producción flexibles aplicados en el Japón.

Las razones de una menor producti-vidad de los sistemas de producción derivados de la administración cientí-fica , se relacionan principalmente cuando los niveles de demanda ba-jan por recesiones y se crea una ca-pacidad ociosa en las empresas; la única alternativa para las empresas es el desenganche de personal por falta de flexibilidad para trasladarlos a otras funciones dentro de la misma empresa y la rigidez en sus sueldos y salarios. Cuando los niveles de producción se recuperan, las empre-sas vuelven a enganchar no a los antiguos, pero si a un nuevo perso-nal. Las empresas consecuentemen-te pierden el entrenamiento, para el personal, la estabilidad laboral no e-xiste, el trabajo de grupo es muy po-co eficiente. Por el contrario en los sistemas de producción flexible un menor nivel de demanda no significa desenganchar personal sino una reubicación del mismo, nuevas ta-reas de grupo para superar la crisis, nuevos productos, nuevos merca-


dos. Los trabajadores absorven el menor ingreso de la empresa a tra-vés de un salario flexible que depen-de de un bono basado en la produc-tividad.

Los sistemas flexibles han ido aco-plando la maquinaria de producción flexible a su sistema productivo, ba-sados en un conocimiento de la operación, a todos los niveles. Las soluciones se han obtenido de los mismos trabajadores y por ello no han encontrado resistencia. Es más, los trabajadores ven esta reestructu-ración como un beneficio tanto para ellos como para la empresa. Por el contrario en los sistemas derivados de la administración científica las ta-reas, experiencias, entrenamiento y expectativas de los trabajadores y administradores, difieren tan aguda-mente de los mismos factores en la producción flexible, que ningún gru-po está preparado para adaptarse fácilmente a una transformación. En efecto, tratarán de resistir el cambio. Los trabajadores ven el acoplamien-to de la maquinaria de producción flexible con el temor de ser despla-zados de sus puestos de trabajo por la misma rigidez con que fueron en-trenados y sus pocas posibilidades de reubicación en otras actividades dentro de la misma empresa.

RESUMEN Y CONCLUSIONES

En resumen, la principal causa del fracaso de la más cuantiosa es-

trategia de reestructuración y mo-dernización empresarial, se explica por la poca atención que se prestó a los procesos de adaptación que se requerían al pasar de los sistemas rí-gidos de producción a los sistemas flexibles. El pensamiento de los altos ejecutivos de la General Motors que cualquier estrategia de reestructura- ción y modernización sólo requería dinero y tecnología, es desvirtuada por la misma razón. El anterior caso, tambien es aplica-ble a los países latinoamericanos cu-yas estrategias de inversiones por

concepto del endeudamiento externo no han tenido el éxito esperado y an-tes por el contrario, el nivel de vida se ha reducido en algunos de ellos. La falsa premisa de que altas inver-siones eran el único requisito para salir del subdesarrollo, la falta de un plan estratégico, el no tener en cuen-ta el factor humano como motor del desarrollo, y la carencia de una ad-ministración eficiente y flexible de estos recursos, son algunas de las causas que se le pueden atribuir a estos fracasos.

Colombia se enfrenta ahora a un proceso de apertura, reestructura-ción y modernización de su econo-mía como único camino viable para elevar el nivel de vida y enfrentar el reto de la tendencia actual de la in-ternacionalización de la economía mundial. Lo importante no es volver a cometer los mismos errores del pa-sado y sí aprovechar las ventajas que se presentan en la transforma-ción de la economía mundial. Para ello se requiere trabajar desde ahora en un modelo estratégico de apertu-ra y reestructuración que le permita lograr una posición destacada al ini-ciarse el próximo siglo.

BIBLIOGRAFIA

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2:Can America Compete,' , Interna-tional Business Week, 27-IV-87

3. "GM Faces Reality", International Business Week, 9-V-88

4. "Can GM Manage It All" , Fortune, July 1985

5. "How to Handle Tomorrow's Busi-ness Chalenges" Lee lacocca, Fortu-ne, August 1988

6. "Where Japan Will Strike Next", Fortune, September 1989

7. "The Next American Frontier", Ro-bert B. Reich, Penguin Books

8. "The Zero Sum Solution", Lester Thurow, Simon and Schuster

ORGANIZACION Y DESARROLLO DEL SERVICIO DE INFORMACION Y DIVULGACION TECNOLOGICA ESPECIALIZADO EN AUTOMATIZACION INDUSTRIAL METALMECANICA Por: Ing. ISABEL HAMON SAENZ Centro Nacional Colombo Italiano

I. JUSTIFICACION

Mediante el Programa de Coopera-ción Técnica y Científica, suscrito entre los Gobiernos de Colombia e Italia en marzo de 1985 el SENA adelantó el montaje del Centro Co-lombo Italiano, con la formación pro-pende por la introducción en el país de modernas tecnologías orientadas fundamentalmente a la automat-ización de los procesos industriales, especialmente en el área metalme-cánica.

En su funcionamiento el Centro Co-lombo Italiano contempla la capta-ción, análisis, selección y difusión

selectiva de información tecnoló-gica en las áreas objeto del progra-ma, mediante los diferentes meca-nismos propios de esta modalidad; así como la incorporación del Centro a las redes nacionales e internacio-nales de información tecnológica.

Para cumplir con los mencionados propósitos, el Centro Colombo Italia-no requiere organizar un Servicio de Información y Divulgación Tecnológi-ca, especializado en Automatización Industrial en el área Metalmecánica que asista técnicamente a las em-presas, su personal técnico y los pla-nes y programas del Centro.

SERVICIO DE INFORMACION EN AUTOMATIZACION

INDUSTRIAL METALMECANICA

Es una unidad de Información Espe-cializada en Automatización Indus-trial Metalmecánica, que se ocupa de seleccionar, adquirir, describir, analizar, almacenar, recuperar, eva-luar e interpretar documentos para ofrecer servicios de información en forma rápida, actualizada y eficiente


- Manufactura Integrada por Compu-tador (CIM)

presas, instituciones y redes de in-formación nacionales e internaciona-les.

a los usuarios cuyas necesidades de información están previamente iden-tificadas.

- Microelectrónica

II. OBJETIVOS GENERALES

1. Captar, analizar, seleccionar y di-fundir la información tecnológica en las áreas objeto del programa.

2. Prestar servicios de Información y Divulgación Tecnológica a los funcio-narios, proyectos, empresas y usua-rios del Centro Colombo Italiano.

3. Establecer acciones de intercam-bio de información tecnológica con instituciones, empresas y redes de información nacionales e internacio-nales.

III. OBJETIVOS ESPECIFICOS

1. Establecer un servicio de asisten-cia técnica al medio empresarial, mediante el suministro de informa-ción seleccionada de apoyo a la so-lución de problemas técnicos especí-ficos.

2. Conformar bases de datos sobre documentos, proyectos, empresas, especialistas y eventos, en el área de especialización del Centro, que permita a los empresarios o usuarios tener alternativas de solución a sus requerimientos tecnológicos.

3. Difundir la información por medio de un Boletín o Revista Especializa-da del Centro.

4. Inventariar, organizar y difundir a los usuarios la información tecnológi-ca captada o producida por el Centro Colombo Italiano.

5. Establecer los convenios y contac-tos necesarios para el intercambio de información tecnológica con em-

6. Organizar una muestra permanen-te sobre el material didáctico utiliza-do en los programas de capacitación del Centro.

7. Implementar actividades y estrate-gias pedagógicas orientadas al uso y manejo de la información técnica co-mo medio de actualización y desa-rrollo.

8. Recuperar en forma permanente la información técnica resultante de la cooperación recibida o dada; y la resultante de los proyectos institucionales, organizarla y divul-garla a los usuarios respectivos.

9. Establecer mecanismos que per-mitan detectar permanentemente las necesidades de información de los usuarios.

IV. COBERTURA

La definición de campo temático o tecnológico lleva a especificar dentro de la Automatización Metalmecánica unos subcampos en los planes y programas para la formación de téc-nicos en automatización; ellos son:

- Control Numérico Computarizado (CNC)

- Diseño y Manufactura Asistida por computador (CAD/CAM)

- Sistema y Procesos Flexibles de Manufacturas (FMS)

- Robótica y Automatización

- Hidráulica y Electrohidráulica

- Neumática y Electroneumática

- Ingeniería Asistida por Computador (CAE)

SERVICIOS

El Servicio de Información en Auto-matización Industrial Metalmecánica, está en condiciones de ofrecerle los siguientes servicios:

CONSULTA INTERNA:

Con el apoyo de una base de datos local sistematizada se atenderá a los usuarios.

PREGUNTA-RESPUESTA.

Asesoría en la búsqueda de informa-ción sobre aspectos específicos en Automatización Metalmecánica.

Suministro de información técnica, para dar solución a problemas en las empresas.

ALERTA.

Divulgación periódica de los docu-mentos recientes de mayor interés.

BIBLIOGRAFIA.

Duplicación de documentos.

BASES DE DATOS: Nacionales e Internacionales.

Atención a los usuarios con informa-ción técnica, mediante la consulta a bases de datos Nacionales e Inter-nacionales. (Con apoyo de Conve-nios).

NUESTROS SERVICIOS ESTAN DIRIGIDOS

Empresas Industriales Metalmecáni-cas, grandes, medianas y pequeñas.

Investigadores, asesores y especia-


V ".5tRit

415. VOSITWA.. ._,,.....„„,.,•,„„_...,

listas en el área de Automatización Metalmecánica.

Estudiantes de Ingenierías: Indus-trial, Mecánica, Diseño Mecánico y Disciplinas Técnico-administrativas.

MATERIAL DISPONIBLE

COLECCION DE:

Libros técnicos

Revistas Técnicas, Idiomas: Italiano,

Inglés, Español.

Documentos Técnicos (Industria Me-talmecánica)


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AUTOMATIZACION, TRANSFORMACION

INDUSTRIAL Y NUEVAS PROFESIONALIDADES

Por: Ing. MASSIMO BORGA77I Director Italiano Centro Nacional Colombo Italiano SENA.

1. Transformación Industrial y situaciones laborales consecuentes a la automatización.

La innovación tecnológica introdu-jo cambios en la estructura y en la organización de la producción indus-trial. Esta "revolución", producida por la automatización no se puede que-dar restringida solamente a la evolu-ción de las máquinas y de los siste-mas informáticos sino que tiene que involucrar, con igual empuje de no-vedades, las características, las can-tidades y las composiciones de las funciones laborales y de los puestos de trabajo.

En el mundo industrial desarrollado, al comienzo de ésta transformación no se pudo afirmar decididamente si la llegada de la automatización hu-biera llevado en total, a una disminu-ción de puestos de trabajo, o bien, a una sola redistribución de las funcio-nes laborales de un área hacia otra de la productividad. Lo cierto es que en la "producción directa"* resultó una reducción de puestos de trabajo, mientras se obtuvo un aumento de solicitudes de puestos de "trabajo in-directo".** (mantenimiento, supervi-

Enfatizamos que la innovación de los procesos de los productos está ge-nerando una profunda transforma-ción del "modo" de trabajar y ade-más de la "mentalidad" necesaria, para desarrollar éstas nuevas funcio-nes en el trabajo.

En el caso particular de la actividad industrial, la innovación tecnológica, además de aumentar el número de técnicos en áreas de informática, con una profesionalidad bien defini-da, determina aún más la necesidad de nuevas configuraciones profesio-nales en el trabajo de taller, o sea pasar de operaciones bien determi-nadas y repetitivas a encargos me-nos rígidos, en si mismos, pero con requisitos de parte del operador, de amplias aptitudes de buscar y en-contrar soluciones varias aún hacia acontecimientos no previsibles.

2. Nuevas configuraciones profe-sionales en la fábrica automática.

Cambiando el marco laboral vamos considerando algunas nuevas profe-sionalidades a nivel técnico y obrero.

* ';Producción directa". Operaciones que

preveen el desarrollo del trabajo dentro de un

área física bien delimitada con una sucesión

2.1 Especialista en automatización de operaciones

Es un profesional con funciones téc-nicas que tiene la capacidad de ana-lizar y definir las posibilidades de automatización de operaciones sim-ples y complejas, en función de vín-culos técnico- económicos y de los objetivos puestos por la productivi-dad, como calidad y cantidad.

2.2 Técnico logístico

Técnico que tiene el cuidado del es-tudio, desarrollo y realización de pla-nes, programas y sistemas necesa-rios a garantizar la optimización del flujo físico de los materiales en el completo proceso de producción (desde el almacenaje de las mate-rias primas, hasta la entrega del pro-ducto terminado).

2.3 Diseñador CAD *

Especialista técnico que desarrolla

** "Trabajo indirecto". Operaciones que pre-veen amplias variedades de desplazamientos

de personas al interior de un área, no tan defi-

nida, el desarrollo de encargos no repetitivos,

la solución de problemas diferentes e impre-

visibles, en definitiva, mejor utilización de la

inteligencia. sión, coordinación, montaje, y control). repetitiva de actividades simples.

2C AUTOMATIZACION INDUSTRIAL

y/o modifica diseños de equipos, ma-quinaria o instalaciones, proporcio-nando optimizaciones, dimensiones, cotas, tolerancias y mejoras en ge-neral.

2.4 Analista/Programador CAD *

Diseñador técnico CAD* que a las actividades de Diseño Asistido por Computador agrega el proyecto, el desarrollo y/o la modificación de soft-ware para aplicaciones CAD*.

2.5 Diseñador de sistemas infor-máticos técnicos

Especialista técnico encargado de definiciones de proyectos y diseños de automatización en las áreas téc-nicas de producción y de proyecta-ción, cuidando la ejecución práctica.

2.6 Metodista programador

Especialista técnico que con base en las especificaciones de proyectación de nuevos productos (y/o de modifi-caciones), teniendo en cuenta los vínculos económicos y los objetivos de calidad y cantidad, determina la mejor manera para la realización del proyecto, cuidando la transferencia en sistemas automatizados/informa-tizados para la programación y la ejecución de todas las operaciones.

2.7 Interfacista

Operario técnico encargado del cui-dado del montaje, instalación y pues-ta en marcha de equipos máquinas y sistemas mecánicos automatizados, haciendo conexiones entre éstos y la

*CAD: COMPUTER AIDED DESIGN

El diseño asistido por computadora brinda la

documentación, la clasificación de las partes

comunes y la posibilidad de sacar de la me-

moria de la computadora éstos elementos pa-

ra el diseño de partes y dispositivos mecáni-

cos. En un nivel de estudio más alto da, ade-

más la simulación de modelos, el análisis de

variables geométricas, y de interferencias di-

mensionales.

unidad lógica de programación y control.

2.8 Operador de máquinas de CNC (Control Numérico Computariza-do)

Operario técnico que maneja máqui-nas (aún de varias familias) que ten-gan sistemas y unidades electróni-cas de programación.

2.9 Responsable del mantenimien-to electrónico

Operario técnico que ejecuta opera-ciones de mantenimiento en los equipos y sistemas de complejos electrónicos y en las computadoras.

3. Monitoreo (Conducción de Sis-temas)

Un rápido rasgo a ésta ulterior evolu-ción del trabajo en los talleres de las nuevas fábricas: después de la "Automatización" (recordamos que es la situación en que el operador se encuentra al servicio de los equipos e instalaciones automatizadas) se llega hacia el estado de "monitores" o sea conducción de sistemas.

En esta situación se requiere que el operador utilice un terminal para conducir la producción.

Por lo tanto el operador tendrá que gestionar muchas funciones diferen-tes (además del mecanizado), como preparar máquinas, control de cali-dad, mantenimiento y autodiagnósti-co de máquinas.

4. El papel de la formación profe-sional en la nueva fábrica.

Un sector de principal importancia, para el correcto desarrollo industrial, es el de la preparación. La formación profesional siempre ha ido desarro-llando en los Centros de Formación

Profesional los contenidos, las meto-dologías y las estrategias de los cur-sos a cualquier nivel, ésto por efecto de las técnicas de enseñanza, sobre

todo como consecuencia de las nue-vas tecnologías que se le han ido aplicando.

Por todo lo dicho es preciso el desa-rrollo de un nuevo modelo de forma-ción profesional, seguro al interior de la fábrica, pero primordialmente en la enseñanza estructurada en centros de formación profesional públicos y particulares. Los directivos tienen que ponerse siempre más atentos, reflexivos y estar continuamente adelantando soluciones educativas en línea con las nuevas tecnologías. Estas soluciones estarán estricta-mente relacionadas con los aconteci-mientos novedosos en el insustitui-ble diálogo con las empresas. Por ejemplo, hemos considerado que a los trabajadores de las fábricas auto-máticas se les confía responsabilida-des electivas y diferentes actividades creativas; de aquí sale la necesidad de una renovación en los objetivos de la formación profesional,propor-cionando,al lado de los conocimien-tos técnicos, capacidades intelectua- les de lógica, abstracción, simbolización de los problemas etc.; en una palabra, para formar el hom-bre de la nueva fábrica se requiere amplia flexibilidad mental y operacio-nal, agregándole la inquietud de es-tudio y puesta al día en todo el perío-do de la actividad laboral, no importando el nivel ocupacional.

Al final resulta la necesidad de intro-ducir, antes de la entrada a los cur-sos y al lado de la prueba técnica, una selección psico aptitudinal no de eliminación sino de orientación en las tareas y funciones donde el can-didato demuestre ser más versátil.


SEÑOR ROBOT Lorenzo Castelli, Responsable ITALIAN M3T Para América Latina

De la Literatura a la Industria: La imagen del Robot se ha concretizado en poco más de 70 años.

Las razones del suceso de esta filosofía empresarial: Al-gunas sugerencias y una rápida mirada al futuro.

El peso que la literatura internacional tuvo en la difusión de la imagen del autómata ha sido enorme, empezando por la palabra "Robot" inventada por el escritor checos-lovaco Karel Capek que la utilizó en 1920, para definir a los obreros de las Industrias Rossum.

Robot (aquel que realiza el trabajo forzado), fué el térmi-no utilizado por Capek. Pero los robots no se llamaron siempre así. Uno de los primeros términos utilizados fué el de autómata, del griego "hacer por sí mismo". Tam-bién fueron bautizados como androides,del griego "simi-lares al hombre". Pero fué la palabra Robot la más utilizada por los escritores de ciencia ficción que alrede-dor de los años 30, empezaban a asomarse en la esce-na literaria internacional. En su imaginación los robots iniciaron a asumir un parecido siempre mayor al hombre y se volvieron autómatas rebeldes y maléficos. En el de-cenio siguiente, fue Isaac Asimov quien difundió masifi-cadamente la imagen del robot moderno. Hasta entonces el Robot había sido un monstruo de metal que se rebelaba en contra de sus creadores o una versión mecánica del hombre con sus mismos problemas.

Con su lucidez mental Asimov intuyó que estos robots no serían nunca construídos, porque faltaba la practici-dad, de la previsibilidad y de la seguridad que el hombre requiere de cualquier máquina. Así se pudo inventar robots antropomorfos, pero ya diseñados con base en las exigencias de la industria, mucho más parecidos a verdaderas máquinas completamente diferentes del hombre.

A él se deben Las Tres Leyes de la Robótica que dicen más o menos así:

1. Un robot no puede hacer daño a un ser humano o permitir que a un ser humano se le pueda hacer daño.

2. Un robot tiene que obedecer a las órdenes de los se-res humanos excepto cuando estas órdenes estén en contra de la primera ley.

3. Un robot tiene que proteger su propia existencia hasta


que ésta no esté en conflicto con la primera y segunda ley.

Estas leyes impiden en teoría que un autómata pueda de alguna manera hacerle daño al hombre y constituyen los postulados lógicos de una cuidadosa planificación empresarial.

UN POCO DE HISTORIA

Entonces, cuándo ingresó el primer robot en la fábrica?

El inventor del robot industrial fue George Devol, su pri-mera patente se presentó en 1951 y su primer robot se instaló 10 años más tarde en la General Motors. Se tra-taba de un "Unimate" de la Unimation, diseñado para descargar una prensa. Fue la industria automovilística en últimas que contribuyó a la difusión de los robots. Las instalaciones iniciales de robots industriales se hicieron para desplazar materiales, soldar, barnizar y pintar. Sólo más tarde se diseñaron robots capaces de desarrollar ta-reas de mayor precisión, que necesitaban controles aún más sofisticados y una gran utilización de los sensores.

Hoy en día los robots son una realidd en muchos secto-res industriales. Millares de ellos están instalados en las fábricas de todo el mundo para soldar, esmerilar, pegar, ensamblar, inspeccionar, asistir grupos de máquinas, desplazar materiales, brillar, limpiar o efectuar otras nu-merosas operaciones.

Su número está creciendo rápidamente. Se estima que en 1995 el número de robots instalados en el mundo se acercará a 300.000.

Pero, por qué los robots han tenido una difusión tan grande?

La respuesta es sencilla: El Robot permite la flexibilidad. Es decir los robots se adaptan rápidamente a las varia-ciones de dimensión y perfil de las piezas, a las modifi-caciones de los ritmos de producción, de los materiales y de los métodos de trabajo y permiten una rápida res-puesta a las solicitudes del mercado y a las exigencias de la producción. Lo que hace únicos a los robots es su capacidad de ser programados para ejecutar numerosos y diferentes trabajos de rutina. Ellos aumentan la calidad y la productividad y reducen los riesgos ambientales y

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los costos. Pueden disminuir la cantidad de existencias almacenadas, reduciendo el tiempo de producción, ade-más no necesitan de calefacción, iluminación, acondicio-namiento de aire, pudiendo operar también en ambientes peligrosos, sucios, angostos y frustrantes.

EVALUACION ECONOMICA

Indudablemente los robots constituyen una importante inversión no sólo en términos de gasto inicial sino tam-bién de tiempo necesario para la planificación, la instala-ción y el arranque. Antes de tomar la decisión, es necesario evaluar cuidadosamente si los robots son ap-tos a la específica aplicación y su instalación garantiza unas ganancias adecuadas a la inversión.

En el anteproyecto es conveniente tener en cuenta to-dos los costos: Los equipos, los gastos de mantenimien-to, los costos de instalación, los repuestos, las modificaciones a introducir en la línea de producción con la entrada de un robot. Pero es necesario tener en cuen-ta también las ventajas: disminución de la materia prima utilizada, mayor productividad, menores costos para ga-rantizar la misma seguridad, eliminación de los costos

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de saneamiento del ambiente de trabajo, ahorro de energía, reducción de piezas rechazadas etc.

Además es bueno tener en cuenta que como toda inver-sión las ganancias no son inmediatas. Por esto en la se-lección de un robot es importante, que la planificación se haga a largo plazo. Se podrá verificar así que los benefi-cios que conllevan los robots involucran toda la filosofía de la empresa. Por la innovación tecnológica que intro-ducen hacen la empresa más competitiva y más moder-na.

Los robots son versátiles, ésta es su característica más importante, aún si en algunos casos para obtener una eficiencia mayor es bueno disponer de un robot espe-cializado. La tendencia actual es la de buscar los benefi-cios de ambas alternativas, construyendo el Hardware y las partes físicas según estándares comunes, para des-pués especializar las funciones por medio de paquetes de Software específicos. Entonces el robot tiene que po-seer una alta capacidad de memoria, debe ser fácil y ve-loz a programar y disponer una vasta gama de instrucciones para minimizar los tiempos de programa-ción. Además, la capacidad de desplazamiento de la


carga constituye una de las consideraciones principales del trabajo del robot sin olvidar que con base en el espa-cio disponible la dimensión del brazo del robot puede variar y modificar sus potencialidades.

Los robots más versátiles están en capacidad de des-plazarse siguiendo 7 ejes diferentes: Movimientos rota-torio y traslante de la base, radial y vertical del brazo, rotatorio y de flexión del pulso, y la rotación lateral del mismo. En algunas ocasiones es oportuno dotar de mo-torizaciones los accesorios externos como mesas y mandriles. Todos esos movimientos se deben accionar desde el control del mismo robot. (véase figura).

Cualquier aplicación de robots involucra entonces pro-blemáticas diferentes y a menudo de no fácil solución. Entonces es evidente cuanto sea deseable el trabajo de equipo para el estudio y la realización de las instalacio-nes con el fin de evitar "crisis de rechazo".

UNA MIRADA AL FUTURO

Y para el futuro? Hacia dónde va la investigación? Qué cosa se está experimentando? Cómo nos estamos mo-viendo?. 24 AUTOMATIZACION INDUSTRIAL

Materiales más livianos y resistentes, controles más so-fisticados, estructuras más complejas, lenguajes de pro-gramación más sencillos, y otras cosas más. Estas son solo algunas de las tendencias de la investigación apli-cada a los robots.

Los robots industriales serán siempre más manejables, veloces, livianos, resistentes, fáciles de programar, me-nos costosos y sobre todo más inteligentes.

El paso más importante que nos esperamos del futuro es la unión de la Robótica con los sistemas de visión ar-tificial. Un progreso que se ha iniciado hace algún tiem-po y que se desarrollará siempre más en los años venideros.

Finalmente, sólo cuando el robot pueda ver por sus pro-pios ojos y tener sus propias manos, siempre más simi-lares a los órganos del Hombre, sólo en aquel momento la fantasía de los escritores de ciencia-ficción se volverá verdaderamente realidad. E ingresando en las industrias podremos entrevistarnos con el Señor Robot.

INTRODUCCION A LA IMPORTANCIA DEL ANÁLISIS Y DISEÑO POR COMPUTADORA. Utilizando la Técnica del Método del elemento finito (MEF).

Por: Miguel Antonio Morales Higuera (M.C.) Instructor de CAD/CAM Centro Nacional Colombo Italiano

En la actualidad el papel que desarrolla el ingeniero mecánico o Industrial dentro de la industria metalmecá-nica no debe estar aislado de los avances tecnológicos que enmarcan la ruta del desarrollo Industrial de un país. Es necesario en lo presente y en lo futuro CAPACI-TARSE en áreas vinculadas con el uso de la computa-dora como son: Robótica, diseño de productos, manu-factura y control industrial, especialidades básicas e importantes para el despegue económico de una nación.

El CAE está integrado por una serie de subpaquetes computacionales, donde se destaca el Método de los Elementos Finitos (MEF).

El Método del elemento finito (MEF) nace como un aná-lisis y solución al planteamiento de los diversos proble-mas de Ingeniería, inicialmente fue aplicado a áreas de mecánica estructural y elasticidad.

Si un país desea competir Internacionalmente con sus productos elaborados y lograr cabida dentro de los mer-cados extranjeros se exige cambiar los métodos de di-seño tradicionales a los automatizados, desde la fase del modelado hasta alcanzar el artículo terminado. Ade-más, está comprobado que el uso de la computadora en las diferentes fases de producción incrementa la produc-tividad y proporciona mejores condiciones de vida y de trabajo.

Para el diseño y fabricación de productos metalmecáni-cos se necesita de sistemas computacionales que cons-tan de elementos Hardware - Software estructurados lógicamente con fines y propósitos generales de inge-niería. A este tipo de sistemas se le conoce como CAE (COMPUTER AIDED ENGINEERING).

El nombre del "Método del elemento finito" fue introduci-do por CLOUGH en 1960. El análisis estructural para las alas de los aviones Turner, Clough, Martin and Top en 1956, aplicaron el método de desplazamientos para pro-blemas con cargas en placas al subdividir la estructura en elementos rectangulares o triangulares. En su formu-lación con respecto al comportamiento de cada elemen-to fue representado por una matriz de rigidez relacionando a las fuerzas en los puntos nodales de un elemento a los desplazamientos nodal. En las figuras si-guientes se muestran ejemplos sobre la discretización de una región de estudio i-1.. en placas, donde:

P = Cargas concentradas nodales.

p = Cargas distribuidas del interior del elemento


O= Elemento finito.

Y

NODOS

—ELEMENTOS

FIGURA 1

X

Á Y

NODO DE SOPORTE O DE ENLACE cON EL EXTERIOR

X

V

uR

j

V k

ui I

g = Cargas distribuídas de borde del elemento

En la figura 1 se tiene un dominio de estudio (") contí-nuo donde se indican los tipos de elementos, triangular y rectanguiar estos están limitados en sus vértices por los nodos.

En la figura 2 se fija una estructura plana cualquiera so-metida a un estado de tensión plana y dividida en ele-mentos finitos triangulares de manera que la MALLA así obtenida responda a las intenciones físicas que el inge-niero tiene del comportamiento de la misma. Esto es en las zonas donde se intuya que haya concentración de tensiones, la discretización será hecha con más finura y con elementos de tamaño más pequeños que los de las zonas en que no ocurre tal concentración, procurando que la forma geométrica de los mismos sea lo más regu-lar posible y, a la forma del triángulo equilátero y sin án-gulos muy agudos.

(4-)

Uk yz )

Oe

01

02 03 04 05

06

Fig 3 Elemento triangular con sus corrimientos nodales.

FIGURA 3


Fig 2 . Discretización de una estructura plana en elementos

triangulares.

FIGURA 2

En este estudio, consideramos los elementos triangula-res así obtenidos (conectados entre sí solamente a tra-vés de sus vértices o nodos) con solo dos grados de libertad por nodo (dos traslaciones) y prescindiremos por el momento del estudio de la continuidad del corri-miento interelemental. Consideremos como incógnitas de nuestra estructura a dichos corrimientos nodales rea les ui y vi, paralelos a los respectivos ejes coordenadas globales, X-Y de la misma.

Así, para el elemento 4 cuyos nodos son i,j,k, los corri-mientos nodales están explícitos en la figura 3.

9Se = Vector de corrimientos nodales del elemento

- Vector propio de la matriz de rigidez elemental

EN EL PROXIMO NUMERO CONTINUARA.

INVESTIGACION APLICADA Y DIVULGACION TECNOLOGICA

CONVENIO SENA - UNIVERSIDAD NACIONAL

A partir del año anterior el convenio ha propuesto un trabajo de ingeniería, se ha conformado un grupo para la coordinación de los proyectos donde participan las fa-cultades de Ingeniería Mecánica, Eléctrica, Sistemas de la Universidad Nacional y por parte del SENA el Centro Nacional Colombo Italiano con sus jefes de programa, profesionales asesores de Centro e instructores, las dos instituciones participarán con igualdad de condiciones, en la solución de problemas a partir de proyectos espe-cíficos que son seleccionados y evaluados por un comi-té técnico que sigue los lineamientos de la Dirección Ge-neral del SENA y de la Universidad Nacional.

Los proyectos de interés común que se han propuesto para esta primera etapa usarán dos tipos de aplicación tecnológica diferentes, es decir, dos lineas de acción que usarán diferentes soportes de ingeniería:

1. Investigación aplicada para conocer y dominar las tecnologías computarizadas, dirigidas a la Ingeniería de Diseño y Fabricación.

2. Proyectos específicos de investigación e ingeniería aplicada a las nuevas tecnologías CAD/CAM/CNC/FMS, para dar solución a problemas muy concretos en cada uno de los sistemas computarizados propuestos, o va-rios sistemas en forma integrada.

El plan de investigación aplicada por el comité Técnico de Proyectos mencionado anteriormente, definió trabajar con proyectos de ingeniería: Mecánica, Eléctrica, Siste-mas y apoyados por las especialidades que la investiga-ción requiera, como son: Diseño Industrial, Física, etc.; La propuesta inicial comprende el desarrollo de los si-guientes temas seleccionados de una necesidad inme-diata de las partes y del mismo sector industrial como usuario de estas tecnologías:

- Dispositivos y Accesorios Modulares de Fijación para Máquinas Herramientas con Control Numérico Compu-tarizado.

- Desarrollo de mesa posicionadora de dos ejes (X-Y), con la aplicación de la Tecnología de los elementos me-cánicos, eléctricos y control automático.

- Desarrollo de Posprocesadores para Control Numérico Computarizado, con proceso que permite la conversión de códigos de alto nivel a códigos propios de máquinas C.N.C.

- La Transferencia de Tecnología del simulador "EMCO C.N.C." desarrollada en la Universidad Nacional, al Cen-tro Nacional Colombo-Italiano del Sena Regional Bogotá y a otros Centros del nivel Tecnológico.

Estos proyectos se vienen desarrollando en su primera fase: "Formulación y Análisis", integrado en el programa de trabajo a un grupo interdisciplinario de ingenieros de Pregrado y Post- grado de la Universidad Nacional, apo-yados en la coordinación, asesoría y ejecución de activi-dades, por ingenieros especializados de las dos institu-ciones.

En fases posteriores se proyecta involucrar a otras uni-versidades, instituciones o gremios representantes del


sector Industrial, como tambien a las empresas que re-quieran de esta tecnología moderna en sus programas de producción y desarrollo de productos, incorporando sus ideas y personal calificado a este proceso metodoló-gico y de investigación aplicada.

En la solución de estos proyectos se han propuesto co-mo resultados intermedios o finales los siguientes pro-ductos en la medida que avance la investigación:

- Captar nuevos desarrollos tecnológicos para la Univer-sidad y para el Sector productivo.

- Desarrollar y aplicar actividades de capacitación pro-pias a cada proyecto, a manera de difusión tecnológica y formación profesional.

- Generar información Técnica para la Base de Datos y actualización de la Red Nacional de Documentación Técnica, dirigida al desarrollo de productos y producción automatizada.

- Desarrollar y aplicar: Ayudas didácticas, publicaciones, informes de proyectos e investigaciones aplicadas, en el proceso de formación de ingenieros y técnicos especiali-zados.

- Dar solución óptima a problemas específicos del sec-tor, aplicando el desarrollo de este tipo de proyectos a diferentes lineas de producción, productos y toda clase de factores que influyen en la productividad y economía de las empresas Colombianas.


Teniendo en cuenta lo anterior y a fin de centrar los aportes de los ingenieros de pregrado y postgrado a la solución de estos trabajos de investigación aplicada, a través del desarrollo de sus proyectosde grado, el con-venio buscará la integración y participación permanente de la industria metalmecánica, y las instituciones científi-cas de investigación, como beneficiarios unos y genera-dores de tecnología otros, como un aporte más al impul-so tecnológico industrial del país.

CONVENIO SENA - UNIVERSIDAD NACIONAL

CONSIDERACIONES:

Para atender uno de los objetivos del Centro Colombo Italiano, relacionado con I NVESTIGACION APLICADA Y DIVULGACION TECNOLOGICA conjuntamente con la industria metalmecánica, las universidades, instituciones científicas de investigación y el SENA se ha venido tra-bajando con el CONVENIO SENA - UNIVERSIDAD NA-CIONAL desde el año de 1989 - 1990, en forma especí-fica algunos anteproyectos presentados por la facultad de ingeniería y por estudiantes de pregrado y postgrado de la Universidad Nacional.

En forma general, el SENA se propone: divulgar tecno-logía, evaluar, utilizar y demostrar los resultados de las investigaciones.

La Universidad Nacional se propone: programar con es-tudiantes de pregrado y postgrado proyectos y trabajos prácticos en apoyo de las investigaciones concertadas.

SEMINARIO GERENCIAL

"NUEVAS TECNOLOGIAS PARA LA INDUSTRIA METALMECANICA"

Realizado en Bucaramanga durante los dias 7, 8, 9 de junio de 1990.

PARTICIPANTES: Empresas del sector metalmecánico, profesores y estudiantes universitarios.

TEMAS:

-SISTEMAS CAD/CAM

Ing. Alvaro Becerra R.

Evelio Cortés R.

-EL CONTROL NUMERICO PARA LAS MAQUINAS HERRAMIENTAS

Ing. Ramón Mojica E.

-ROBOTICA INDUSTRIAL

Ing. Henry Pineda P

-SISTEMAS FLEXIBLES DE MANUFACTURA

Ing. Ariel Gilberto Másmela A.

Estos seminarios se continuarán desarrollando en diferentes regiones del país, de acuerdo con solicitudes y necesidades específicas del sector, en coordinación con las seccionales del SENA, los gremios e instituciones interesadas.

Para mayor información diríjase a:

CENTRO COLOMBO ITALIANO

APARTADO AEREO 75502

BOGOTA COLOMBIA

BOGOTA-COLOMBIA CENTRO COLOMBO-ITALIANO "AMERIGO VESPUCCI"

Documents

N°0 Automatización industrial - SENA