Transcript
Universidad de OviedoUniversidad de Oviedo
AUTOMATIZACIÓN DE MÁQUINASY
SISTEMAS DE FABRICACIÓNSISTEMAS DE FABRICACIÓN
Área de Ingeniería de los Procesos de FabricaciónDepartamento de Construcción e Ingeniería de Fabricación
EVOLUCION DE LA FABRICACION
SISTEMA ARTESANALEdad MediaRenacimiento
. Revolución Industrial
. Fuente Central de Energía(Máquina de Vapor)
. Grandes series
INDUSTRIALIZACIONSiglo XVIII
. Grandes series
. Bajo coste producto
. Tipo empresa: textilsiderurgia
. Fuente Individual de Energía(Pequeñas Máquinas Vapor y Motores eléctricos)
MECANIZACIONSiglo XIXy principios Siglo XX
. Máquinas-herramienta
. División del trabajo(Taylor y Ford)
AUTOMATIZACION
INTEGRACION
Siglo XX (1950)
Siglo XX (1980)
. Máquinas-herramienta CNC
. Robots
. ComputadorINTEGRACIONg ( )y Siglo XXI
. Computador
. Redes informáticas
AUTOMATIZACION
PASADOPoca exigencia variedad productosgInteresa fabricar baratoInteresa fabricar grandes cantidades
SISTEMAS RIGIDOSPRESENTE
Se demandan productos únicosSe demandan productos personalizadosSe demandan productos personalizadosGran variedad de productosInteresa fabricar pequeñas cantidades
SISTEMAS FLEXIBLESSISTEMAS FLEXIBLES
AUTOMATIZACION
SERIES GRANDES
Sistemas transferMáquinas de levas
SERIES MEDIAS
IDEZ
SERIES PEQUEÑAS
Máquinas automáticas con topes regulables
ILID
AD
RIG
SERIES PEQUEÑAS
Máquinas copiadorasMáquinas con controles programados numéricamenteFLEX
IB
Máquinas con controles programados numéricamenteMáquinas CNC
F
AUTOMATIZACION
SERIES GRANDES
Sistemas transfer
Puesto_1
Puesto 2Puesto_2
Puesto_3_
Puesto_4
Puesto 5_
AUTOMATIZACION
SERIES GRANDES
Máquinas de levas
AUTOMATIZACION
SERIES MEDIAS
Máquinas automáticas con topes regulables
Función
1
FunciónA B C D E F G
n 1
2
3Ope
raci
ó
3
4
5Ord
en O
5O
AUTOMATIZACION
SERIES PEQUEÑAS
Máquinas copiadorasMáquinas con controles programados numéricamenteMáquinas CNCq
SISTEMAS AUTOMATICOSMAQUINAS AUTOMATICAS
MAQUINA_2AUTOMATICAMAQUINA 1 AUTOMATICAMAQUINA_1
AUTOMATICA
MAQUINA_3AUTOMATICA
SISTEMAS AUTOMATICOSMAQUINA_1
AUTOMATICA
SISTEMA_1
MAQUINA_2AUTOMATICA
MAQUINA_1AUTOMATICA
MAQUINA_3
MAQUINA_2AUTOMATICA
SISTEMA_2
AUTOMATICA
SISTEMAS AUTOMATICOSCENTRODE MECANIZADO
CELULA FLEXIBLEDE MECANIZADO
(FMC)
LINEA TRANSFERFLEXIBLE
SISTEMA DE FABRICACIONFLEXIBLE (FMS)
CENTROS DE MECANIZADO- 1 MHCN- MECANISMO DE CAMBIO DE PIEZA- MECANISMO DE CAMBIO DE HERRAMIENTA- ALMACENES LOCALES DE PIEZAS ACABADAS Y NO PROCESADAS(sólo en algunos casos)
Al ñAlmacenes pequeños
Trabajo desasistido poco tiempoTrabajo desasistido poco tiempo
CENTROS DE MECANIZADO
CELULA FLEXIBLE- VARIOS CENTROS DE MECANIZADO- ALMACEN CENTRAL DE PIEZAS- SISTEMA DE CAMBIO DE PIEZA- SISTEMA DE TRANSPORTE AUTOMATICO DE PIEZAS Y HERRAMIENTAS
M t í C t d M i dMayor autonomía que un Centro de Mecanizado
Trabajo desasistido más tiempoTrabajo desasistido más tiempo
CELULA FLEXIBLE
LINEA TRANSFER FLEXIBLE- VARIAS MAQUINAS CNC IDENTICAS O COMPLEMENTARIASDISPUESTAS SEGÚN PROCESO
- FLUJO DE MATERIAL ENTRE MAQUINAS SIGUE ESTRATEGIA FIJA- FABRICA UN TIPO LIMITADO DE PIEZAS- CAMBIAR DE TIPO DE PIEZAS SUPONE CAMBIOS IMPORTANTESY TIEMPOS ELEVADOS DE PREPARACION
SISTEMA FLEXIBLEDEFINICION
“Sistema de producción formado por un conjunto de máquinasSistema de producción formado por un conjunto de máquinasidénticas o complementarias conectadas a través de un sistemaautomático de transporte”
“Conjunto de equipos de producción controlados de forma lógicapor un computador y conectados físicamente a través de un
i t t l d t t ”sistema central de transporte”
“Sistema constituido por diversas máquinas (MHCN, robots,Sistema constituido por diversas máquinas (MHCN, robots,máquinas de inspección, células, etc.), almacenes y sistemas demanipulación de material, integrados todos ellos a través de uncomputador que gestiona automáticamente el flujo de material ep q g jinformación entre todos ellos”
SISTEMA FLEXIBLE
SISTEMA FLEXIBLEEJEMPLOS DE CONFIGURACION
CON LINEA DE TRANSPORTE
CON CARRO DE TRANSPORTE
RGV: Rail Guided VehicleRGV: Rail Guided VehicleAGV: Automatic Guided Vehicle
SISTEMA FLEXIBLEOBJETIVOS
Disminuir coste personalDisminuir coste personal
Aumentar % de utilización de MH
Disminuir el tiempo de entregaDisminuir el tiempo de entrega
Disminuir costes de inventario
Aumentar la adaptabilidad del sistema productivo a cambios
Aumentar la calidad de los productos
¿CÓMO SE ALCANZAN ESTOS OBJETIVOS?
Mediante la característica de FLEXIBILIDAD
SISTEMA FLEXIBLESUBSISTEMAS DE UN SISTEMA FMS
SUBSISTEMA TECNICOSUBSISTEMA HUMANOSUBSISTEMA DE INFORMACION
Sistema de procesadoMáquinas de proceso, inspección, lavado, ...Cambiadores locales de herramientasSistema de procesado Cambiadores locales de herramientasAlmacenes de herramientas
Si t d t t
Sistema de suministro de piezasSistemas de transporteSistemas de almacénSistemas de cambio de piezasSistemas de manipulación de piezas, ...Sistemas de manipulación de piezas, ...
Sistema de suministro de herramientasSistemas de transporteSistemas de preparación (montaje)p p ( j )Sistemas de almacenaje, ...
SISTEMA FLEXIBLESUBSISTEMA TECNICOSUBSISTEMA HUMANOSUBSISTEMA DE INFORMACION
Sistema de procesadoMáquinas de proceso, inspección, lavado, ...Cambiadores locales de herramientas
SUBSISTEMA DE INFORMACION
Sistema de procesado Cambiadores locales de herramientasAlmacenes de herramientas
Máquinas Especializadas Cambiador de herramientas Almacenes de herramientas
Máquinas Universales
SISTEMA FLEXIBLESUBSISTEMA TECNICOSUBSISTEMA HUMANOSUBSISTEMA DE INFORMACION
Sistema de suministro de piezasSistemas de transporteSistemas de almacénSi t d bi d i
SUBSISTEMA DE INFORMACION
Sistema de suministro de piezas Sistemas de cambio de piezasSistemas de manipulación de piezas, ...
Interior / Exterior Almacenes locales Cambio de piezas (utillajes)
Continuo / Discontinuo Almacenes centrales Manipulación de piezasContinuo / Discontinuo Almacenes centrales Manipulación de piezas
SISTEMA FLEXIBLESUBSISTEMA TECNICOSUBSISTEMA HUMANOSUBSISTEMA DE INFORMACIONSUBSISTEMA DE INFORMACION
Sistema de suministro de herramientasSistemas de transporteSistemas de preparación (montaje)Sistema de suministro de herramientas Sistemas de preparación (montaje)Sistemas de almacén, ...
Transporte Almacenes locales Almacenes centralesTransporte ace es oca es
PreparaciónPreparación
SISTEMA FLEXIBLESUBSISTEMAS DE UN SISTEMA FMS
SUBSISTEMA TECNICOSUBSISTEMA HUMANOSUBSISTEMA DE INFORMACION
P lPreparación de piezas y herramientasSupervisión del sistemaPersonal Supervisión del sistemaMantenimiento y reparaciónControl y planificación computacional, ...
FORMACION
SISTEMA FLEXIBLESUBSISTEMAS DE UN SISTEMA FMS
SUBSISTEMA TECNICOSUBSISTEMA HUMANOSUBSISTEMA DE INFORMACION
Sistema de planificaciónCoordina operaciones de proceso, manipulación ytransporteA i t d á iAsigna tareas a cada máquina
Sistema de controlSupervisa carga y descarga de máquinas y vehículosSupervisa la transferencia de programasSistema de control Supe sa a t a s e e c a de p og a asSupervisa la coordinación entre máquinas,sistemasde transporte, AGV, etc.
Sistema de gestión de datos
Almacena datos de planificaciónAlmacena datos de control del procesoAlmacena datos del estado actual de cada piezaGestiona programas para cada pieza y máquinaGestiona programas para cada pieza y máquinaGestiona almacenes de herramientas
SISTEMA FLEXIBLETIPOS DE SISTEMAS FMS
Tipo línea Transfer (para cambiar de lote a fabricarSECUENCIAL Tipo línea Transfer (para cambiar de lote a fabricarNecesita sufrir adaptaciones)
Puede fabricar tipos distintos de piezasALEATORIO Puede fabricar tipos distintos de piezasal mismo tiempo
Durante un mismo tiempo fabrica de forma continuaDEDICADO
Durante un mismo tiempo fabrica de forma continuaun mismo tipo de piezas mezcla de tipos y tamaños distintos
ESPECIFICODurante toda su vida fabrica de forma continuaun mismo tipo de piezas mezcla de tipos y tamaños distintos
MODULAR Se adapta para funcionar como cualquierade los anteriores
SISTEMA FLEXIBLETIPOS DE SISTEMAS FMS
Sistema configurado según productoORIENTADOAL PRODUCTO
Sistema configurado según procesoORIENTADOAL PROCESO
SISTEMA FLEXIBLEAPLICACIONES DE LOS SISTEMAS FMS
MONTAJE
MECANIZADO
CONFORMADO
MAQUINA DE UN SISTEMA FLEXIBLE
CNCInformación
MAQUINAMAQUINA
Almacén CambiadorAlmacén
localherramientas herramientas
Cambiador
localherramientas
Almacénlocalpiezas
Sistemas
localpiezas
auxiliares
SistemasSistemaexterno Verificación piezasexterno
Verificación
MAQUINA DE UN SISTEMA FLEXIBLEEJEMPLOS DE MAQUINASEJEMPLOS DE MAQUINAS
TORNOTORNO
CENTROS DEMECANIZADOMECANIZADO
ALMACENES DE HERRAMIENTASEJEMPLOS DE ALMACENES DE HERRAMIENTAS DE LAS MAQUINASEJEMPLOS DE ALMACENES DE HERRAMIENTAS DE LAS MAQUINAS
ALMACENES DE TORNOALMACENES DE TORNO
ALMACENES DE HERRAMIENTASEJEMPLOS DE ALMACENES DE HERRAMIENTAS DE LAS MAQUINASEJEMPLOS DE ALMACENES DE HERRAMIENTAS DE LAS MAQUINAS
ALMACENES DE CENTROS DE MECANIZADO
CAMBIADORES DE HERRAMIENTASEJEMPLOS DE CAMBIADORESEJEMPLOS DE CAMBIADORES
CAMBIADORESTORNO
CAMBIADORES DE CENTROS DE MECANIZADO
CAMBIADORES DE HERRAMIENTASEJEMPLOS DE CAMBIADORESEJEMPLOS DE CAMBIADORES
CAMBIADORESCENTROS
MECANIZADOMECANIZADO
ALMACENES LOCALES DE HERRAMIENTASEJEMPLOS ALMACENES LOCALESEJEMPLOS ALMACENES LOCALES
ALMACENES LOCALESALMACENES LOCALESPARA TORNOS
ALMACENES LOCALES DE HERRAMIENTASEJEMPLOS ALMACENES LOCALESEJEMPLOS ALMACENES LOCALES
ALMACENES LOCALESALMACENES LOCALESPARA CENTROSDE MECANIZADO
ALMACENES LOCALES DE PIEZASEJEMPLOS ALMACENES LOCALESEJEMPLOS ALMACENES LOCALES
ALMACENES PARA TORNO
ALMACENES LOCALES DE PIEZASEJEMPLOS ALMACENES LOCALESEJEMPLOS ALMACENES LOCALES
LINEAL
CIRCULAR
ALMACENES PARACENTROS DECENTROS DEMECANIZADO
CAMBIADORES DE PIEZASEJEMPLOS CAMBIADORES PIEZASEJEMPLOS CAMBIADORES PIEZAS
ROBOT PARA TORNO
CAMBIADORES DE PIEZASEJEMPLOS CAMBIADORES PIEZASEJEMPLOS CAMBIADORES PIEZAS
CAMBIADORES PARACENTROS DE MECANIZADO
SISTEMAS AUXILIARES
EXTRACTORES VIRUTA
REFRIGERANTEREFRIGERANTE
LIMPIEZAMANTENIMIENTO
SISTEMAS AUXILIARESMEDIDA DE DESGASTE
DIRECTA (palpado, visión)
SISTEMAS AUXILIARESMEDIDA DE DESGASTE
INDIRECTA (fuerza, potencia, vibración, medida pieza)
SISTEMAS DE VERIFICACION DE PIEZAS
SISTEMA INTEGRADOEN MAQUINA
SISTEMAS DE VERIFICACION DE PIEZASSISTEMA ESPECIFICO EXTERIOR
SISTEMA UNIVERSALEXTERIOR (MMC)
CNCINFORMACION
PROGRAMACION (ISO CAM)PROGRAMACION (ISO, CAM)
CONTROLNUMERICONUMERICO
SIMULACION
SISTEMAS DE TRANSPORTEOBJETIVOS DE LOS SISTEMAS DE TRANSPORTE:
MOVIMIENTO PIEZAS: entre Almacén y Almacénentre Almacén y Máquinay qentre Máquina y Máquina
MOVIMIENTO HERRAMIENTAS: entre Almacén y Almacénentre Almacén y Máquinaentre Máquina y Máquina
SISTEMAS DE TRANSPORTE
MOVIMIENTO PIEZAS: entre Almacén y Almacénentre Almacén y Máquinaentre Máquina y Máquina
SISTEMAS FIJOS SISTEMAS MOVILESSecuencias fijas entre operaciones Secuencias variables entre operaciones
VEHÍCULOS GUIADOSVEHÍCULOS GUIADOSAUTOMATICAMENTE (AGV)
SISTEMAS DE TRANSPORTEEJEMPLOS DE SISTEMAS DE TRANSPORTE FIJOS
ROBOTS(Entre Almacén y Máquina)
(Entre Almacén y Almacén oentre Máquina y Máquina)
SISTEMAS DE TRANSPORTEEJEMPLOS DE SISTEMAS DE TRANSPORTE MOVILES
(Entre Almacén y MáquinaAGV
(Entre Almacén y Máquina,entre Almacén y Almacén oentre Máquina y Maquina)
SISTEMAS DE TRANSPORTEVEHICULOS GUIADOS AUTOMATICAMENTE (AGV)
CARACTERISTICAS:Plataforma con capacidad de carga y 3 ó 4 ruedasAccionamiento por motores c.c.Alimentación mediante bateríasElementos de seguridad (parachoques, sensores)
FORMAS DE SEGUIR LA TRAYECTORIA:OPTICA
FILOGUIADO
ULTRASONIDOS
LASER
CAMARAS de VISIONCAMARAS de VISION
SISTEMAS DE TRANSPORTEVEHICULOS GUIADOS AUTOMATICAMENTE (AGV)
OPTICA (la pintura es activada por luz ultravioletaque permite detectar la pintura fluorescenteque permite detectar la pintura fluorescente
mediante células fotoeléctricas)
Células fotoeléctricas
AGV
Pintura fluorescente
AGV
SISTEMAS DE TRANSPORTEVEHICULOS GUIADOS AUTOMATICAMENTE (AGV)
FILOGUIADO (el cable enterrado emite una señal de radiofrecuenciaq e permite detectar la dirección de mo imiento)
D t t d f i
que permite detectar la dirección de movimiento)
Detector de frecuenciaf1
AGVf2f2 f3
Cable enterrado
SISTEMAS DE TRANSPORTEVEHICULOS GUIADOS AUTOMATICAMENTE (AGV)
ULTRASONIDOS (recibe el rebote de una señal de frecuenciade ltrasonido)de ultrasonido)
Onda emitida
AGVOnda recibidaObstáculo
distancia
SISTEMAS DE TRANSPORTE
MOVIMIENTO HERRAMIENTAS: entre Almacén y Almacénentre Almacén y Máquina
SISTEMAS MOVILESROBOTS/MANIPULADORES
yentre Máquina y Máquina
SISTEMAS MOVILESROBOTS/MANIPULADORES(entre Almacén y Máquina) (entre Almacén y Almacén o
entre Máquina y Máquina)
VEHÍCULOS GUIADOSAUTOMATICAMENTE (AGV)
SISTEMAS DE TRANSPORTEDIFERENCIA ENTRE ROBOT Y MANIPULADOR
MANIPULADOR
ROBOTROBOT
SISTEMAS DE TRANSPORTEDIFERENTES CONFIGURACIONES DE ROBOTS
CARTESIANO
SISTEMAS DE TRANSPORTEDIFERENTES CONFIGURACIONES DE ROBOTS
CILINDRICO
SISTEMAS DE TRANSPORTEDIFERENTES CONFIGURACIONES DE ROBOTS
ESFERICO
SISTEMAS DE TRANSPORTEDIFERENTES CONFIGURACIONES DE ROBOTS
ARTICULADOARTICULADOVERTICAL
SISTEMAS DE TRANSPORTEDIFERENTES CONFIGURACIONES DE ROBOTS
ARTICULADO HORIZONTALHORIZONTAL
SISTEMAS DE TRANSPORTEDIFERENTES CONFIGURACIONES DE ROBOTS
PARALELO
SISTEMAS DE TRANSPORTEEJEMPLOS DE ROBOTS Y MANIPULADORES
top related