ACTIVIDAD 15 PROYECTO FINAL
JORGE ANDRES GONZALEZ WILBERT MURILLO OSCAR FERNANDO GUALTEROS LOZANO CODIGO: 93.405.573
TUTOR: ALEXANDER FLOREZ GRUPO 208021_14
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD COMUNICACIONES INDUSTRIALES - 208021 INGENIERIA ELECTRONICA CEAD IBAGUÉ 2014
INTRODUCCIÓN
MODELO CIM DE LOS SISTEMAS DE ENERGÍA ELÉCTRICA El Common Information Model (CIM) es un modelo estándar descrito en UML que organiza toda la información que puede ser necesaria en la gestión de los sistemas de energía eléctrica. El modelo, debido a su facilidad para extenderse, será válido tanto en los sistemas de energía actuales, como en los futuros. Su empleo simplificará el intercambio de información entre aplicaciones de distintos fabricantes, lo que supone una reducción de costes y complejidad en los sistemas de gestión de las redes eléctricas.
COMPUTER INTEGRATED MANUFACTURING (CIM)
La manufactura integrada por computador es el lado de ésta que reconoce que los diferentes pasos en el desarrollo de productos manufacturados están interrelacionados y pueden ser ajustados de manera más eficiente y efectiva con el uso de computadores. A pesar de que CIM implica integrar todos los pasos de un proceso de manufactura, en la práctica muchas compañías han logrado grandes beneficios al implementar sistemas CIM parciales, es decir, en solo algunas áreas de la empresa. De hecho, se cree que aún no existe ninguna empresa que haya logrado una integración total del sistema. Sin embargo, se sabe con certeza que ése es el próximo paso a seguir. PRODUCCIÓN CIM incluye todas las actividades desde la percepción de la necesidad de un producto; la concepción, el diseño y el desarrollo del producto; también la producción, marketing y soporte del producto en uso. Toda acción envuelta en estas actividades usa datos, ya sean textuales, gráficos o numéricos. El computador, hoy en día la herramienta más importante en la manipulación de datos, ofrece la real posibilidad de integrar las ahora fragmentadas operaciones de manufactura en un sistema operativo único. Este acercamiento es lo que se denomina manufactura integrada por computador. En el sistema CIM existen cinco dimensiones fundamentales: Administración general del negocio Definición del producto y del proceso Planificación y control del proceso Automatización de la fábrica Administración de las fuentes de información Cada una de estas cinco dimensiones es un compuesto de otros procesos más específicos de manufactura, los cuales han demostrado una afinidad entre ellos. La primera dimensión rodea a las otras cuatro, y la quinta es el corazón del proceso. Respecto de esta última, existen dos aspectos: el intangible, el cual es la información misma, y el tangible, el cual incluye los computadores, dispositivos de comunicación, etc. La implementación de este sistema por parte de algunas empresas busca, por una lado, aumentar la productividad y, por otro, mejorar la calidad de los productos. Un reciente estudio aporta información sobre los beneficios que ha traído el CIM a
empresas que lo han implementado. En la siguiente tabla se presentan algunos de los resultados:
Beneficios de la implementación de un sistema CIM Reducción en costos de diseño
15 - 30 %
Reducción en tiempo perdido
30 - 60 %
Incremento de la calidad del producto
2 - 5 veces el nivel anterior
Incremento en el aprovechamiento de los ingenieros respecto de la extensión y profundidad de sus análisis 3 - 35 veces Incremento de la productividad de las operaciones de producción 40 - 70 % Incremento de la productividad de las máquinas
2 - 3 veces
Reducción de trabajo en el proceso
30 - 60 %
Reducción de los costos de personal
5 - 20 %
DISEÑO DEL PRODUCTO El diseño del producto puede realizarse en el computador con diversos sistemas, como son el CAD, el CAE y el CAPP. El CAD (Computer Aided Design), o diseño asistido por computador, permite al diseñador crear imágenes de partes, circuitos integrados, ensamblajes y modelos de prácticamente todo lo que se le ocurra en una estación gráfica conectada a un computador Estas imágenes se transforman en la base de un nuevo diseño, o en la modificación de uno previamente existente. A éstas se le asignan propiedades geométricas, cinéticas, del material entre otras, mejorando así el diseño sobre papel. Se logra así una mayor velocidad en el diseño, al existir la posibilidad de corregir, encargándose el computador de recalcular el dibujo. Existen sistemas CAD especiales para aplicaciones mecánicas, electrónicas y de arquitectura, los cuales permiten una mejor interrelación con sus respectivos sistemas CAE. El CAE (Computer Aided Engineering), o ingeniería asistida por computador, es la tecnología que analiza un diseño y simula su operación para determinar su apego a las condiciones de diseño y sus capacidades. Hoy en día, CAE es casi dos tecnologías separadas: una es la aplicada a la mecánica y otra a la electrónica. Ambas realizan extensos análisis respecto de las leyes físicas, así como de los estándares de la industria. El CAE mecánico, en particular, incluye un análisis por elementos finitos (FEA, finite element analysis) para evaluar las características estructurales de una parte y programas avanzados de cinemática para estudiar los complejos movimientos de algunos mecanismos. El CAE electrónico, asimismo,
permite verificar los diseños antes de fabricarlos, simular su uso y otros análisis técnicos para evitar perder tiempo y dinero. El CAPP (Computer Aided Process Planning), o planificación de procesos asistida por computador, es un sistema experto que captura las capacidades de un ambiente manufacturero específico y principios manufactureros ingenieriles, con el fin de crear un plan para la manufactura física de un pieza previamente diseñada. Este plan especifica la maquinaria que se ocupará en la producción de la pieza, la secuencia de operaciones a realizar, las herramientas, velocidades de corte y avances, y cualquier otro dato necesario para llevar la pieza del diseño al producto terminado. Para usar el CAPP más efectivamente en un entorno CIM, el diseño debería provenir electrónicamente de un ambiente CAD. Debido a que el CAPP determina cómo una pieza va a ser hecha, aporta en gran medida a la optimización del proceso y a la disminución de los costos, si tiene oportunidad de manejar los procesos de más de un diseño. El CAPP tiene dos tipos básicos: el variante y el generativo. El variante es el más comúnmente usado y desarrolla un plan modificando un plan previamente existente, eligiendo éste usando criterios de tecnología de grupos y de clasificación. El generativo incorpora el concepto de inteligencia artificial, usando sus conocimientos sobre las capacidades de la planta. Basado en la descripción de la pieza (geometría y material) y sus especificaciones, el computador elige el método óptimo para producir la pieza y genera automáticamente el plan. MANUFACTURA FÍSICA La manufactura física de un producto envuelve un número de tecnologías interrelacionadas. Luego de haber usado el CAD y el CAE para crear y analizar el diseño y usando el CAPP para organizar el plan y controlar los pasos individuales de manufactura, el conglomerado manufacturero debe ahora controlar el procesamiento de los materiales que serán parte de un producto o una pieza. El proceso productivo es complejo. Los materiales, las herramientas y componentes deben ser llevados a lugares específicos en determinados períodos de tiempo, operaciones que deben ser supervisadas y controladas. Progresos y errores en la línea de producción deben ser reportados, por lo menos, a la administración de manufactura automáticamente. Difiriendo de la etapa de diseño, la manufactura física está relacionada no solo con software, sino también con hardware; es por esto que el proceso se complica, especialmente si las máquinas no acompañan la modernidad del conjunto. Se han desarrollado nuevos tipos de máquinas, para así lograr mejores resultados. La manufactura física puede ocupar tres tipos de subsistemas, los que se detallan a continuación: • Maquinaria para manufactura: Incluye máquinas herramientas, sistemas flexibles de manufactura (FMS, flexible manufacturing systems), equipos de ensamblaje automático, líneas de transferencia y equipos de inspección. Los sistemas flexibles de manufactura son difíciles de diferenciar con los de celdas flexibles. En ambos existen pequeños grupos de máquinas herramientas unidas por equipamiento de manejo de materiales, todo controladas por computadores bajo el mando de un computador central, el cual puede procesar piezas en orden aleatorio. La implementación exitosa del concepto de celdas flexibles envuelve
mejoras no solo al nivel de integrar físicamente el sistema, sino también al relacionar el flujo de información, lo cual le permite operar eficientemente el equipo que posee. • Maquinaria auxiliar para manufactura: Es la maquinaria que mejora la eficiencia de las máquinas herramientas y equipo de ensamble coordinando los movimientos de materiales y la colocación y el desmonte de las piezas en las máquinas, de tal manera que el flujo productivo no se detenga. Entre estas máquinas se pueden destacar los sistemas de almacenamiento automático (AS / RS, automated storage / retrieval system), los cuales manejan cargadores para pallets o bins, conociendo la ubicación exacta de cada materia prima y llevándola al lugar donde es requerida, ayudando además en el manejo de inventario; los vehículos guiados automáticamente (AGV, automatic guided vehicles), los cuales son pequeños camiones sin conductor que operan bajo control computacional y se guían por cables en el piso o cintas reflectantes en las paredes, y permiten flexibilidad en sus recorridos, al tener contacto con las otras partes del sistema; y los robots, los cuales son una de las tecnologías más versátiles en la tecnología CIM, al funcionar como cualquiera de los anteriores, además de estar equipados con equipos que le permiten "ver" e incluso decidir. • Controles para máquinas manufactureras: El control computacional permite a las máquinas manufactureras comunicarse y coordinar sus actividades con otros sistemas basados en computadores dentro del ambiente CIM. Existe una gran variedad de tipos de controles, todo depende de la capacidad del microprocesador. Los tres más conocidos son: - CNC (Computer numérica control), o control numérico por computador, cuya función básica es controlar la operación de una máquina herramienta a través de una serie de instrucciones codificadas que representan el camino que llevará la herramienta, la profundidad de corte, cambio de herramientas, etc. asociados con la operación. El control computacional ha cambiado la tecnología de la manufactura más que ningún otro adelanto por sí solo, pues introdujo el concepto de automatización que hoy manda en la industria. - DNC (Distributed numerical control), o control numérico directo, que es un concepto que abarca unir un computador a varias máquinas CNC para controlarlas y también recibir información de ellas, para así poder manejar de mejor manera la administración de la manufactura. Esta información puede ser conteo de piezas, tiempo de desuso de la máquina o información sobre el control de calidad. - PLC (Programmable logic controllers), o controlador lógico programable, que son elementos de control bastante importantes en un ambiente de automatización. Los PLC son computadores específicamente diseñados para aguantar condiciones adversas de temperatura, suciedad y ruido eléctrico. Están preparados para ser programados como relais de escala lógica, de tal manera que hasta un electricista los pueda programar y mantener. La gran aceptación de estos controladores provocó mejoras en su diseño, agregándoseles varias funciones y subrutinas, haciéndolos cada vez más parecidos a los computadores. Beneficios estratégicos del CIM
Beneficio
Descripción
Flexibilidad
Capacidad de responder más rápidamente a cambios en los requerimientos de volumen o composición
Calidad
Resultante de la inspección automática y mayor consistencia en la manufactura
Tiempo perdido
Reducciones importantes resultantes de la eficiencia en la integración de información
Inventarios
Reducción de inventario en proceso y de stock de piezas terminadas, debido a la reducción de pérdidas de tiempo y el acceso oportuno a información precisa
Control gerencial
Reducción de control como resultado de la accesibilidad a la información y la implementación de sistemas computacionales de decisión sobre factores de producción
Reducciones como resultado de incremento de la eficiencia Espacio físico en la distribución y la integración de operaciones Opciones
Previene riesgos de obsolescencia, manteniendo la opción de explotar nueva tecnología
OBJETIVOS DEL CIM Los principales objetivos que se buscan con el CIM son: • Especificar el sistema de fabricación flexible a implantar en una industria. • Ensamblaje de módulos con diferentes partes y piezas (electrónicos, mecánicos, etc.) • Conocer y usar correctamente distintos componentes mecánicos. • Habilidad para poner en marcha sistemas automatizados. • Ensamblar y desensamblar componentes mecánicos. • Conocer, optimizar e instalar componentes neumáticos (Cilindros, Válvulas). • Leer y desarrollar planos de circuitos neumáticos. • Conocer el uso de compresoras y secadores. • Conocer el uso de los distintos tipos de sensores(inductivos, capacitivos, ópticos, etc.). • Conocer la estructura y modo de operación de un PLC. • Programar un PLC con diferentes lenguajes de programación. • Conocer la interfase entre un PLC y el controlador de un robot. • Conocer la Estructura de un Sistema Automatizado. • Diseñar e implementar sistemas automatizados.
Conocer las aplicaciones de sistemas LAN, RS-232 buses de campo y comunicación industrial. • Conocer el uso de estructuras maestro-esclavo. • Conocer el uso de la relación cliente/servidor. • Conocer el uso de un sistema de visión (Cámara 3-CCD). • Programar robots industriales. • Conocer el uso de sistemas de ensamblaje automatizados y los diferentes tipos de grippers. • Localizar y corregir fallas en un Sistema Automatizado. • Optimizar sistemas automatizados. • Conocer y operar máquinas herramientas CNC (Torno y Fresadora). • Programar y simular usando programas NC. • Diseñar piezas de trabajo usando software CAD. • Generar programas CNC usando software CAM. • Conocer el uso de los sistemas de transporte y su interacción con los sistemas de producción. • Mantenimiento de unidades y/o sistemas de fabricación flexible. • Balancear líneas de producción. • Planeamiento y control de materiales. • Administrar y controlar inventario. • Toma de tiempos en una línea de producción. • Aplicar conceptos de MRP , JIT y TQM. • Diseñar diagramas de procesos para distintas líneas de producción. •
ORIGEN Y UTILIDAD DEL MODELO CIM Cada una de estas aplicaciones permite la realización de una funcionalidad de gestión determinada: cálculo de flujo de cargas óptimo, análisis de los eventos transitorios en la red, configuración de los sistemas de protecciones, gestión de activos, software SCADA para el control y supervisión de la red en tiempo real, etc. A pesar de que cada aplicación se centra en una funcionalidad concreta, muchas de ellas, en ocasiones, comparten una misma información de entrada. Así, por ejemplo, la mayor par te de las aplicaciones de un sistema de gestión remoto deben importar la información acerca de la topología de la red eléctrica que van a gestionar. También puede ocurrir que la información de salida que genere una determinada aplicación tras haber realizado sus cálculos sirva como información de entrada para otra aplicación. Estas situaciones también se pueden dar entre aplicaciones de distintos sistemas de gestión. En definitiva, hay información relacionada con el sistema eléctrico que se repite en distintas aplicaciones de un mismo o de diferentes sistemas de gestión remotos. Ante este hecho, se podría optar por introducir varias veces esta información en el sistema. Sin embargo, esta opción no es nada eficiente, ya que supone un trabajo extra innecesario, aumenta las probabilidades de introducir la información erróneamente y, por tanto, puede dar lugar a incongruencias. Por este motivo, lo
más lógico es que exista un intercambio de información entre las aplicaciones de gestión de las redes eléctricas. El problema es que, en general, dichas aplicaciones son desarrolladas por distintos fabricantes. Esto implica que cada aplicación tiene su propia manera de organizar la información y que cuenta con un formato propio para intercambiarla. De este modo, para cada dos aplicaciones que deban intercambiarse información es necesario un convertidor de formato. La existencia de convertidores incrementa el coste y la complejidad de los sistemas de gestión de las redes eléctricas. En el caso extremo, en un sistema de gestión en el que existe n aplicaciones podrían ser necesarios convertidores de formato de tipo bidireccional (Figura 1).
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El CIM viene descrito en las normas IEC (International Electrotechnical Commission) mediante diagramas de clases y diagramas de paquetes UML. Por este motivo, en primer lugar, se proporcionarán unos conceptos básicos que facilitarán al lector la interpretación de estos diagramas. En segundo lugar, se dará una visión general del CIM. Así, se hará referencia a las normas que lo definen, se mostrará la estructura global del modelo y se presentará un diagrama de clases del CIM, en el que se podrán apreciar algunas de las clases definidas en el modelo, así como las relaciones que existen entre ellas. En tercer lugar, se explicará el sencillo procedimiento de extensión del modelo. Por último, se detallarán las aplicaciones del modelo CIM en la actualidad, así como los retos futuros en relación al mismo y las conclusiones finales del artículo.
DIAGRAMAS DE CLASES Y DIAGRAMAS DE PAQUETES UML El UML (Unified Modeling Language), es un lenguaje muy extendido en la actualidad en el mundo informático que permite representar todo tipo de sistemas mediante el empleo de notación gráfica. Este lenguaje define distintos tipos de diagramas, los cuales se pueden clasificar en dinámicos y estáticos. Los diagramas UML dinámicos permiten describir, entre otras cosas, los eventos que pueden ocurrir en el sistema a medida que avanza el tiempo (diagramas de secuencias), o los distintos estados por los que puede pasar un objeto (diagrama de estados). Por su parte, los diagramas estáticos permiten dar una visión general del sistema, indicando qué tipos de elementos lo componen y cómo se relacionan entre sí. En este último grupo de diagramas UML se encuentran los diagramas de clases y los diagramas de paquetes, que son los dos tipos de diagramas que se emplean en la normas IEC para describir el modelo CIM. Por este motivo, a continuación se procede a explicar cada uno de ellos. DIAGRAMAS DE CLASES UML . Los modelos orientados a objetos representan sistemas reales empleando principalmente dos conceptos: las clases y las relaciones entre clases. Una clase es la representación de un tipo de objetos existentes en el sistema. Por ejemplo, al describir el “sistema biblioteca”, se definirá, entre otras, la clase Libro, que representará cualquier libro que se encuentre en la biblioteca. Cada clase contendrá una serie de atributos. Estos atributos permitirán escribir las características particulares de cada uno de los objetos que pertenezcan a esa clase. Continuando con el ejemplo, la clase Libro contendrá atributos como: número páginas, que permitirá indicar cuántas páginas tiene un libro en concreto, o grosor, que permitirá indicar cuál es el grosor de un libro determinado. La herencia, por su parte, describe la relación que existe entre una clase y otra que representa un tipo particular de objetos de aquella. A la primera se le denomina clase padre o superclase y a la segunda, clase derivada o subclase. Anteriormente, se explicó que la clase Libro representa cualquier tipo de libro. Sin embargo, puede ser interesante diferenciar qué tipo de libro se está representando en cada caso. De este modo, se podrían incluir en el modelo las clases Novela y Diccionario, por ejemplo. Ambas clases representan tipos distintos de objetos de la clase Libro. Esto es, la clase Libro se relaciona mediante herencia con las clases Novela y Diccionario, o dicho de otra forma, las clases Novela y Diccionario derivan de la clase Libro. Como se puede apreciar en la Figura 4, en una relación de herencia, las clases derivadas heredan, de ahí el nombre de la relación, los atributos y relaciones de la clase padre. Así, ambas clases derivadas contienen los atributos número Páginas y grosor. Además, cada subclase, puede añadir nuevos atributos (personaje Principal, idioma), aunque no es obligatorio que lo haga. Estos nuevos atributos permitirán describir en mayor detalle los objetos de las clases derivadas. Las relaciones entre clases que no describan ni agregación, ni herencia, ni composición (relación similar a la de agregación, pero más restrictiva y que no se emplea en el modelo CIM) se denominan asociaciones. Es la relación que se
podría dar entre la clase Libro y la clase Autor, que representa los autores que escriben los libros. Diagramas de paquetes UML Los modelos orientados a objetos que tienen cierta extensión, agrupan sus clases y relaciones entre clases en distintas categorías o paquetes (packages). Así, en el ejemplo del modelo “biblioteca”, si se hubiesen definido muchas clases, sería aconsejable agruparlas en paquetes como, por ejemplo, Personas y Material. En el primer paquete se incluirían todas las clases relacionadas con el personal que trabaja en la biblioteca y los autores de los libros: Autor, Bibliotecaria, etc. En el segundo, se incluirían las clases relacionadas con el material que se encuentra en una biblioteca: Libro, Novela, Diccionario, Mesa, etc. La representación de este ejemplo en diagramas de paquetes UML .
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Describa los 5 niveles que hacen parte de la pirámide de la automatización. Optimización de Procesos industriales Los 5 Niveles de Automatización. Pirámide de CIM PIRÁMIDE DE LA AUTOMATIZACIÓN Para todos los procesos llevados a cabo en todos los sectores de los ambientes productivos de una empresa, existe un determinado sistema de comunicación. La organización de dichos sistemas se muestra gráficamente en la llamada Pirámide de la Automatización o Pirámide CIM (Computer Integrated Manufacturing). El concepto “Manufactura Integrada por Computadora” (CIM), se refiere a que se hace uso de sistemas de computación a lo largo de todo un Proceso productivo, desde la fase de formulación de proyectos hasta la fabricación y entrega del producto, a la vez que se monitorea remotamente cada una de las etapas logrando un incremento importantísimo en la calidad y aumentando significativamente la productividad de una empresa. Algunas tecnologías que hacen parte de la CIM son: la ingeniería asistida por computadora (CAE), el diseño asistido por computadora (CAD), la manufactura asistida por computadora (CAM), las maquinas controladas numéricamente (CN, CNC) y los robots industriales. La pirámide de la automatización está dividida generalmente en cuatro o cinco niveles elementales, pero se suelen encontrar representaciones con más divisiones siendo cada vez más específica en la tecnología a implementar. A continuación se enumeran los niveles que se han escogido para su estudio:
Automatización integrada de la fabricación CIM (manufactura integrada por computador) basada el justo a tiempo, el diseño de los productos para su fabricación, el despliegue de la función calidad, etc, combine la ingeniería automatizada de diseño, con la gestión automatizada de las operaciones , la fabricación asistida por ordenador, un sistema inteligente de almacenes y sistemas de información y comunicación incluso con la intervención de sistemas expertos para la toma de decisiones y dispositivos de inteligencia artificial (procesadores de lenguaje natural, control de robots y visión automática) para configurar una fábrica manejada por un puñado de expertos. Vacía de trabajadores en una concepción entre futurista y de ciencia ficción, pero también ominosa en sus proyecciones sociales. CIM se aplica en las empresas que tratan de integrar, en mayor o menor medida, y mediante el uso adecuado de computadores, todas las áreas de la empresa: • Órdenes de entrada • control de inventarios • Planificación de necesidades de materiales • Diseño del producto y proceso • Simulación • Planificación de la fabricación • Automatización de la producción • Control de calidad • Ensamblado automático • Control de ventas La división en niveles de la estructura funcional de un proceso propicia la representación de un sistema de fabricación integrada por computador mediante la denominada pirámide CIM, y que está formada conceptualmente por 5 o 6 niveles: Nivel (0) de Proceso En este nivel se adquieren datos del proceso mediante sensores situados en él y se actúa mediante actuadores. Los sensores se transfieren a los sistemas de control que forman parte del nivel de estación para que ejecuten los algoritmos de control y que, teniendo en cuenta los resultados obtenidos, envíen las órdenes oportunas a los actuadores. Por lo tanto, este nivel es el encargado de la comunicación de los diferentes controladores del nivel de estación con los dispositivos de campo (Field devices). Nivel (1) de Estación / Máquina En este nivel se elabora la información procedente de los dispositivos del nivel inferior y se informa al usuario de la situación de las variables y alarmas. Forman parte de él los diferentes sistemas electrónicos de control utilizados en cada máquina (PLC´s, CNC´s, robots, computadores, DCS´s, …), que reciben el nombre genérico de controladores de máquinas.
Nivel (2) de Taller / Célula En este nivel se realiza la coordinación de las máquinas pertenecientes a la célula de fabricación. Las tareas generadas en el nivel superior de área o de fábrica se descomponen en un conjunto de operaciones más sencillas que se trasladan, de forma sincronizada, hacia los subprocesos del nivel inferior (almacenamiento y transporte, fabricación, ensamblado, control de calidad, etc.) Nivel (3) de Área En este nivel se coordinan entre sí las diferentes células que conforman una línea de fabricación. Sólo existen en instalaciones de un elevado nivel de complejidad, por lo que a menudo no se incluye en la pirámide CIM. Nivel (4) de Fábrica En este nivel se realiza el secuenciamiento de tareas y la administración de los recursos. Suele ser el responsable de la gestión de una planta o fábrica concreta. Las principales actividades se centran en la planificación y el control de la producción. En él se diseñan y definen los procesos de fabricación y su secuencia concreta, se gestiona el material y los recursos (máquinas, programas, etc.) necesarios para la obtención del producto final, se planifican las labores de mantenimiento, etc. Nivel (5) de Empresa En este nivel se lleva a cabo la gestión e integración de los niveles inferiores. En él se consideran principalmente los aspectos de la empresa desde el punto de vista de su gestión global: Compras Ventas Comercialización Investigación Objetivos estratégicos Planificación a medio y largo plazo.
CIM (Computer-integrated manufacturing) Se identifican cuatro servicios industriales los cuales convergen por medio de luso uso de la Manufactura Integrada por Computadora en una sola "Administración de tipo dinámica”, respondiendo de esta manera a las cambiantes necesidades del mercado y permitiendo a las empresas manufactureras convertirse en "Fabricantes de Clase Mundial" • • •
Tecnologías de automatización Herramientas de control de calidad El arte de la operación y sus procesos Nuevas formas de medir el rendimiento de la planta. Sin importar cuán eficientes sean las operaciones de corte, ensamblaje y movimiento de materiales, mientras no exista una buena coordinación y planificación no existirá real eficiencia. La tecnología CIM que mejora la administración de la manufactura son los sistemas MRP II (manufacturing
resource planning) o planeación de insumos recientemente, JIT (just in time) o justo a tiempo.
de
manufactura
y,
más
Pirámide de Automatización La solución es jerarquizar los niveles de comunicación, eligiendo los niveles según sus requerimientos. Cada subsistema de un nivel debe tener comunicación directa con los subsistemas del mismo nivel y con los niveles inmediatamente superior e inferior, por lo tanto se adopta una Jerarquización Piramidal.
Justificación El gran número de ventajas que supone incorporar las comunicaciones a la producción ha hecho que todos los procesos se integren en un sistema único, lo que complica enormemente el diseño de dicho sistema. Los requisitos en las distintas fases de producción con respecto a las redes de comunicación son muy distintos. Pirámide de la Automatización Función encargada de ejecutar o realizar las estrategias de control (Mandos, Secuencias y/o Regulación) en forma automática sobre una máquina o proceso. Las estrategias son algoritmos de Control que se ejecutan en “Tiempo Real”. (PLC, IPC, PAC) Control Para comprender la Automatización Industrial como herramienta de mejoramiento y optimización de procesos industriales se deben entender los siguientes conceptos: Funciones de un Sistema de Automatización Industrial: Funciones de un Sistema de Automatización Los Gestores de la empresa necesitarán acceso a bases de datos (producción, calidad, costos), comunicación con los clientes, proveedores, etc. En la fase de diseño se necesita acceder a grandes cantidades de información (sistemas CAD, estudios de mercado, etc.) La incorporación al entorno industrial de los Avances Tecnológicos proporciona: Aumento de la productividad, aumento de la calidad del producto, disminución del tiempo de respuesta a cambios del mercado, reducción significativa de costos. Función encargada de procesar y acondicionar los valores y estados de las variables del proceso o máquina hacia los sistemas de producción, diseño de producto y mantenimiento en la planta. Gestión Función encargada de la configuración,
parametrización y programación de todo el sistema de Automatización Industrial. Esta estación es un software compuesto de lenguajes de programación Industrial basados en estándares internacionales. Ingeniería Función encargada de presentar visualmente a un operador humano el estado de las variables del proceso o máquina, o permitirle la modificación de los valores deseados a los cuales se quiere llevar a dichas variables controladas. Operación En la fase de producción los requisitos son: Tiempo real, inmunidad a ruidos e interferencias, adaptación a riesgos especiales (explosión), simplificación del cableado, etc. Medio para la incorporación de la última tecnología a la industria. • Integración completa del proceso productivo. • Reducción del tiempo de puesta en funcionamiento • Reducción de costos por modificación del sistema productivo. • Automatización más Robusta y Controlable.
Esquena Funcional de un Sistema de Manufactura Integrada por Computador
Ventajas Este concepto de manufactura empieza con el concepto de la entrega del producto, incluye actividades de diseño y especificaciones y se extiende hasta la entrega y actividades de ventas, por lo tanto involucra la integración de todos los sistemas de información. Manufactura Integración significa que la información requerida por cada departamento esté disponible oportunamente, exactamente en el formato requerido y sin preguntas. Los datos deben venir directamente de su origen, que incluyen a las actividades de cada una de las áreas de la empresa. Integración son herramientas que se seleccionan para las actividades de automatización y también pueden ser seleccionadas para la integración automatizada.
CONCLUSIONES 1.Estamos ante un mundo cambiante y muy globalizado, para tener la mejor producción o hacer el mejor trabajo es necesaria la tecnología, es muy difícil creer que en la actualidad muchas de las empresas con mayor prestigio y las más pequeñas, no tengan en cuenta la automatización. 2.Todos los procesos se puede aplicar diversos tipos de automatización, lo principal es reducir los costos, para que nos salga más rentable y poder crecer como empresa. 3. Revisando la información dada se puede concluir que los temas vistos son de gran importancia para nuestra carrera debido a que cada función es muy especial para que se pueda trabajar con la tecnología de la mejor manera. 4. Los niveles tiene características muy especiales y lo que las hace importantes es la función que cada uno desempeña, como están enlazadas entre sí, y en verdad nos damos cuenta de que para que funcionen bien los niveles cada uno debe de tener la mejor calidad.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS http://html.rincondelvago.com/manufactura-integrada-por-computadora.html http://sisbib.unmsm.edu.pe/bibvirtual/publicaciones/indata/v02_n1/produccion.htm http://html.rincondelvago.com/manufactura-integrada-por-computadora.html http://msalazar-ingeniero.blogspot.com/ http://johanac87.blogspot.com/2008/08/5-niveles-de-automatizacion.html http://msalazar-ingeniero.blogspot.com/