CIM  Fabricación  integrada  por  computador  

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Programa  (I)  1.   Introducción  al  CIM  •  Conceptos  básicos  •  Modelos  de  referencia  •  Implantación  de  un  sistema  CIM  

2.  Ingeniería  de  diseño  •  Diseño  e  Ingeniería:  CAD,  CAE,  FEA.  •  Fabricación:  CAM  •  Ingeniería  concurrente  

3.  Planificación:  CAP  •  Planificación  y  control  de  la  producción  MPC,  CAPP,  MRP,  MRP-­‐

II  •  Simulación  de  procesos:  con9nuos,  discretos.  

4.  Modelado  e  intercambio  de  información.  Interfaces  CIM.  

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Programa  (II)  5.  Comunicaciones  en  producción:  ISO-­‐OSI,  LAN,  MAP,  TOP,  

TCP/IP  6.  Componentes  de  sistemas  CIM  •  Equipos  y  procesos  de  fabricación  •  Autómatas  •  Robots  •  Máquinas  de  control  numérico  •  Células  flexibles  •  Sistemas  flexibles  de  fabricación:  FMS  

9.  Comunicaciones  en  fabricación.  Buses  de  campo,  DNC  10.  Integración  en  la  industria  de  procesos  •  Introducción  a  los  sistemas  de  control  inteligente.  Sistemas  

expertos  •  Supervisión  y  control  de  la  producción.  MMI,  GUI,  SCADA  

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Introducción  a  los  Sistemas  Integrados  de  Fabricación  •  Evolución  de  los  sistemas  tradicionales  de  fabricación,  en  busca  de    

•  mejora  de  calidad  •  reducción  de  costes  •  y  reducción  de  4empos  de  respuesta  

•  ¿Cuál  es  la  novedad  en  la  empresa  del  siglo  XX-­‐XXI?  •  Compa9bilizar  obje9vos  de  eficiencia  y  flexibilidad  en  los  sistemas  produc9vos  mediante  la  integración  de  computadores  y  máquinas  

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CIM  •  Definición  de  CIM  de  CASA  (Computer  and  Automa.on  Systems  Associa.on),  de  la  SME  (Society  of  Manufacturing  Engineers)(*):  

“CIM  es  la  integración  de  toda  la  empresa  de  fabricación  mediante  el  uso  de  sistemas  integrados  y  de  comunicación  de  datos,  

combinados  con  nuevas  filosoAas  de  dirección  que  mejoran  la  eficiencia  del  personal  y  de  la  organización”.  

 (*)  www.sme.org/cas   :   This   group   is   "home"   for   engineers,   managers   and   other   professionals   involved   in  

computer-­‐based  technologies  and  automated  systems.  It  is  applica9ons  oriented  and  addresses  all  phases  of  research,  design,  installa9on,  opera9on  and  maintenance  of  the  total  manufacturing  enterprise.   Lu

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Otras  de;iniciones  CIM  •  La  AAES(*)  define  CIM  como:    “Combinación  de  equipos,  programas,  bases  de  datos  y  sistemas  de  comunicación  que  

permite:  •  La  automa9zación  de  la  producción  •  La  op9mización  con9nua  de  la  fabricación  •  La  coordinación  y  asignación  de  recursos  •  El  control  de  flujo  de  información,  de  materiales  y  de  operaciones”    

•  Un  sistema  CIM  según  la  definición  de  Arthur  Andersen  &  Co.,  1986  es:    

“La  aplicación  integrada  de  conceptos  y  técnicas  de  organización  y  ges9ón  de  la  producción,  junto  con  las  nuevas  tecnologías  de  diseño,  fabricación  e  información,  

con  el  objeto  de  diseñar,  fabricar  y  distribuir  un  producto  acorde  a  las  necesidades  de  mercado,  con  una  alta  calidad,  óp9mo  nivel  de  servicio  y  los  menores  costes”.  

 (*)  American  Associa.on  of  Engineering  Socie.es  

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¿Por  qué  CIM?  (I)  •  ¿Integrar  para  qué?  •  Los  sistemas  de  producción  actuales  deben  permi9r  fabricar  diferentes  elementos:  •  Por  diversificación  de  la  producción  •  Por  la  presión  de  tecnología  que  cambia  con  rapidez  

•  Es  decir:  integrar  ordenadores  y  máquinas,  en  busca  de  FLEXIBILIDAD  y  EFICIENCIA  

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¿Por  qué  CIM?  (II)  •  Un  sistema  CIM  no  es  sólo:  •  Hardware  y  soLware  automa9zado  •  Un  sistema  de  fabricación  comprado  e  instalado  en  la  empresa  •  Estrategias  de  fabricación  como  JIT  o  ingeniería  simultánea  

•  Una  empresa  que  busca  implementar  el  concepto  CIM  considerará  prioritarios  aspectos  como:  •  Sa4sfacción  del  cliente  •  Calidad  total  •  Valora  las  ideas  de  cada  empleado  •  No  acepta  el  estatus,  sino  que  busca  la  mejora  con4nua   Lu

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Un  poco  de  Historia  (I)  •  60’s  –  70’s  •  Demanda  clientes:  ↑  variedad  y  ↓  precios  •  Es  preciso  nueva  filosoqa  de  producción  •  ↓  costes  de  producción  •  ↑  calidad  (producto  y  proceso):  mejora  con9nua  del  proceso  produc9vo,  evitando  fallos:  concepto  KAIZEN  (*)  

•  Células  flexibles:  op9mizadas  de  forma  aislada:  pero  la  empresa  no  responde  de  manera  óp9ma  

(*)  “Mejora  con9nua”.  Metodología  de  calidad  en  la  empresa  y  en  el  trabajo,  tanto  individual  como  colec9vo.  Filosofia  asociada  al  Sistema  de  Producción  Toyota.  “¡Hoy  mejor  que  ayer,  mañana  mejor  que  hoy!”  

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Un  poco  de  Historia  (II)  •  60’s  –  70’s  •  Primeros  computadores  en  la  industria:  •  RW-­‐300  en  planta  química  TEXACO  (Port  Arthur,  Texas,  marzo  de  1959)  

•  FERRANTI-­‐ARGUS  en  planta  de  Imperial  Chemical  (noviembre  de  1962)  

•  80’s    •  µP  y  µC  y  reducción  de  costes:  •  Inteligencia  distribuida:  especialización  de  funciones  

•  Surge  la  necesidad  de  que  todos  los  comptuadores  interaccionen  de  manera  ordenada  

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Los  procesos  productivos  actuales  

•  Hasta  hace  poco:  procesos  de  producción  masiva  •   Se  precisa  ↑  VARIEDAD  de  PRODUCTOS  •  FLEXIBILIDAD:  posibilidad  de  reconfigurar  la  línea  de  producción  en  todos  sus  niveles  

•  Impacto  de  las  TICs  en  los  sistemas  produc9vos:  •  La  integración  de  los  diferentes  elementos  que  cons9tuyen  un  sistema  de  producción  está  realizado  a  través  de  lo  que  se  conoce  como  CIM.  

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Concepto  CIM  (I)  CIM  es  una  filosoNa  o  principio  orientador  de  

la  organización  de  una  empresa  de  fabricación,  tendente  a  obtener  el  máximo  beneficio,  para  los  obje9vos  globales  de  la  

empresa,  a  través  de  la  integración,  basada  en  computador,  de  las  funciones  de  la  misma,  incluidas  su  interacción  con  otras  empresas  o  

con  las  administraciones   Luis  Pe

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Concepto  CIM  (II)  •  Los  sistemas  informá9cos  introducidos  en  las  empresas  de  fabricación  permi9eron  inicialmente  la  automa9zación  y  mecanización  de  gran  número  de  tareas,  y  han  permi9do,  más  recientemente,  la  integración  basada  en  computador  de  áreas  completas  de  la  empresa.    

•  Reto  actual  del  CIM:  integración  global  basada  en  computador  de  la  empresa  de  fabricación,  rompiendo  así  las  llamadas  islas  de  automa9zación  y  de  información.  

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CIM  

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Inicialmente  la  automa9zación  de  sectores  aislados  de  la  empresa,  dio  lugar  a  las  llamadas  islas  de  automa4zación  y  de  información  

Reto  interno:  coherencia  entre  los  obje4vos  corpora4vos  y  de  marke9ng,  y  la  capacidad  produc4va  de  la  empresa  

Rueda  CIM  (SME)  

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Rueda  CIM  (SME)  

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Áreas  de  la  rueda  SME  (Niveles  de  la  empresa)    o   Nivel  direc4vo    

(exterior)  o   Nivel  de  proceso  

(medio)  o   Infraestructura  y  recursos  

(interior)  

Rueda  CIM  vs.  Áreas  de  la  Empresa  

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Sectores  de  la  rueda  SME    •   Diseño  y  documentación  •   Planificación  y  control  de  la                            

 producción  •   Producción  

Áreas  de  la  Empresa  

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SISTEMAS  DE  FABRICACIÓN  La  empresa  y  el  sistema  de  producción  

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Producción  Producción   es   un   conjunto   de   ac4vidades  interrelacionadas  que  incluyen  el    •   diseño  del  producto  y  la  documentación,  •   selección  de  los  materiales,    •   planificación,    •   producción,    •   control  de  calidad,    •   tareas  de  dirección,  y    •   venta  del  producto.  

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Sistemas  de  producción  

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Sistemas  de  producción  •  Clasificación  de  los  sistemas  de  producción  

• Dos  criterios:  • Cómo  se  fabrica  el  producto  con  el  sistema  de  producción  • Cómo  se  sa4sface  la  demanda  con  una  estrategia  de  producción  

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Sistemas  de  producción  

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•  Clasificación  según  el  sistema  de  producción  •  Proyecto  •  Job  shop  •  Repe99vo  •  Línea  •  Con9nuo  

Sistemas  de  producción  •  Clasificación  según  la  estrategia  de  producción    •  Depende  de:  

•  Tiempo  de  producción.  Manufacturing  Lead  Time  (MLT),  9empo  máximo  entre  la  recepción  de  una  orden  y  la  entrega  del  producto  

•  Tiempo  de  espera  del  cliente.  Customer  Lead  Time  (CLT),  9empo  máximo  que  el  cliente  está  dispuesto  a  esperar  desde  su  pedido  

•  Encontramos:  •  Ingeniería  bajo  pedido  (ETO,  Engineer  To  Order)  •  Fabricación  bajo  pedido  (MTO.  Make  To  Order)  •  Ensamblado  bajo  pedido  (ATO,  Assemble  To  Order)  •  Fabricación  en  stock  (MTS,  Make  To  Stock)   Lu

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Sistemas  de  producción  

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Organización  de  la  Empresa  

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Organización  de  la  Empresa  

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Contabilidad  y  Dirección  

Ventas  y  marke9ng  

Diseño  del  producto  

Ingeniería  de  producción  

Ingeniería  

Planificación  y  control  de  producción  

Fábrica  Compras  

Calidad  

Servicios  de  soporte  

Proveedores  Clientes  

Distribución  y  envío  

Interfase  a  todos  los  

departamentos  

Organización  de  la  Empresa  •  Empresa  =  Organización  de  recursos  humanos,  materiales  y  financieros  que  ofrecen  productos  y/o  servicios.  

•  Representación:  bloques  funcionales  •  Ventas  y  marke9ng  •  Contabilidad  y  dirección  •  Definición  del  producto  y  del  proceso  •  Planificación  y  control  de  la  fabricación  •  Fábrica  (Shop  Floor)  •  Servicios  de  soporte  

•  Una  implementación  de  CIM  afecta  a  todos  ellos   Luis  Pe

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Organización  de  la  Empresa  •  Ventas  y  Marke4ng  ↔  Clientes  y  Mercado  •  Su  misión  principal  es  crear  compradores/clientes.  •  Para  ello  9  Funciones  internas:  

•  1)  Ventas.  2)  Servicio  al  cliente.  3)  Publicidad.  •  4)  Desarrollo  de  nuevos  productos  (R&D).  5)  Precios.  •  6)  Empaquetado.  7)  Relaciones  públicas.  •  8)  Distribución  de  productos.  9)  Previsión  de  la  demanda.  

•  Interfases:  •  Interfase  con  el  comprador.  •  Interfase  con  Contabilidad  y  Dirección.  •  Interfase  con  el  Diseño  del  Producto.  •  Interfase  con  Planificación  y  Control  de  Procesos.  •  Interfase  con  el  Departamento  de  Ingeniería.  

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Organización  de  la  Empresa  •  Ventas  y  Marke9ng.  •  Funciones  de  la  interfase  con  el  comprador:  

•  Entrada  de  pedidos.  •  Modificación  de  pedidos.  •  Cambio  en  las  especificaciones.  •  Cambio  en  las  can9dades.  •  Cambio  en  las  condiciones  de  entrega.  

•  Envíos  y  Facturación.  •  Interfase  con  Contabilidad  y  Dirección.  

•  Ventas  y  Marke9ng  proporciona  a  Contabilidad  y  Dirección  la  información  necesaria  para  la  planificación  de  la  producción  y  la  toma  de  decisiones  estratégicas.  

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Organización  de  la  Empresa  •  Ventas  y  Marke9ng.  •  Interfase  con  el  diseño  del  producto.  

•  Especificaciones  de  los  productos  a  diseñar.  •  Crí9cas  de  los  consumidores  al  diseño  del  producto.  

•  Interfase  con  Planificación  y  Control  de  Procesos.  •  Información  necesaria  para  la  generación  del  Plan  Maestro  de  Producción  (MPS).  

•  Interfase  con  el  Departamento  de  Ingeniería.  •  Es  el  responsable  de  asegurar  que  todos  los  cambios  del  producto  propuestos  por  el  Departamento  de  Diseño  del  Producto,  son  aprobados  y  revisados  por  el  departamento  de  Ventas  y  Marke9ng  antes  de  ser  implementados  en  fabricación.  

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Organización  de  la  Empresa  •  Contabilidad  y  Dirección.  •  Establece  obje4vos  globales  de  la  empresa.  •  Funciones  financieras.  

•  Ges9ón  de  capitales.  •  Planificación  financiera.  •  Análisis  financiero.  •  Planificación  estratégica.  

•  Planificación  a  medio  y  largo  plazo.  •  Contabilidad.  Responsable  de:  

•  Contabilidad  general.  Contabilidad  de  costes.  •  Ges9ona  el  libro  mayor,  cuentas  con  clientes  y  proveedores.  

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Organización  de  la  Empresa  •  Definición  del  Producto  y  del  Proceso.  •  Diseño  del  producto.  

•  1)  Diseño  (concepto)  •  2)  Selección.  de  materiales  •  3)  Documentación  

•  Ingeniería  del  Proceso.  •  Trabajos,  procesos  y  calidad.  

•  Departamento  de  Ingeniería.  •  Aprobación  de  todos  los  departamentos  de  cambios  en  el  producto  o  en  el  proceso.  

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Organización  de  la  Empresa  

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Organización  de  la  Empresa  •  Planificación  y  Control  de  la  Producción.  1.   Convierte  los  planes  de  dirección  en  

instrucciones  de  fabricación  (traducción).  

2.   Planificación  detallada  del  flujo  de  materiales  y  de  capacidades  para  realizar  el  plan  general.  

3.   Ejecución  de  los  planes,  planificando  las  ac9vidades  y  coordinando  las  compras.  

•  Unidad  más  compleja  por  1)  la  can9dad  de  información  manejada    2)  número  de  interfases  

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Organización  de  la  Empresa  

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Organización  de  la  Empresa  

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Flujo  de  información  en  la  unidad  MPC  (Manufacturing  Planning  and  Control)  

Organización  de  la  Empresa  •  Fábrica.  •  Planificación  de  los  trabajos  e  informes.  •  Movimiento  de  materiales.  •  Procesos  de  fabricación.  •  Control  de  procesos  en  planta.  •  Control  de  calidad.  

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Organización  de  la  Empresa  

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Organización  de  la  Empresa  •  Servicios  de  soporte.  Más  comúnmente  encontrados:  •  Seguridad.  •  Personal  de  mantenimiento.  •  Desarrollo  de  Recursos  humanos.  •  Mantenimiento  de  ordenadores  /  servicios  informá9cos.  

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IMPLANTACIÓN  DE  UN  SISTEMA  CIM  

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Implantación  de  un  sistema  CIM  •  Obje9vos  •  Costes  de  fabricación  bajos  •  Mayor  calidad  del  producto  •  Mejor  control  de  la  producción  •  Mejor  atención  al  cliente  •  Menores  inventarios  •  Mayor  flexibilidad  •  Menores  tamaño  de  lote  

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Implantación  de  un  sistema  CIM  •  Pasos  a  seguir  1.   Evaluación  de  la  empresa  2.   Simplificación  3.   Implementación  y  medida  de  resultados  

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Implantación  de  un  sistema  CIM  (I)  •  Evaluación  de  la  empresa  •  Tecnología  

•  Análisis  del  nivel  de  tecnología  y  complejidad  de  los  sistemas  de  producción  

•  Recursos  humanos  •  Grado  de  colaboración  de  los  empleados  

•  Sistemas  de  producción  •  Entender  cómo  funciona  el  sistema  de  producción  

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Implantación  de  un  sistema  CIM  (II)  •  Simplificación  •  Simplificación  es  un  proceso  que  elimina  todas  las  operaciones  posibles  de  cada  ac9vidad  u  operación,  mejorando  la  produc9vidad  y  efec9vidad  del  departamento  y  de  la  organización.  

•  Orígenes  de  Ineficiencias:  •  Transporte.  •  Espera  en  cola.  •  Establecimiento  de  máquinas  (setup)  •  Tiempo  de  Procesado.  •  Tiempo  de  Inspección.  

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WASTE  

Implantación  de  un  sistema  CIM  (II)  •  Simplificación  •  Sólo  la  parte  de  procesado  añade  valor  al  producto  final.  •  Todas  las  demás  suponen  costes  que  no  añaden  valor  al  producto.  Sin  embargo  no  se  pueden  eliminar  totalmente.  •  La  eliminación  de  costes,  se  centra  casi  siempre  en  la  eliminación  de  mano  de  obra.  •  En  la  mayoría  de  los  casos,  la  mano  de  obra  supone  sólo  entre  un  2  y  un  10  por  ciento  del  coste  del  producto.  

•  Eliminando  únicamente  mano  de  obra  no  produce  en  general  ahorros  significa9vos.  

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Implantación  de  un  sistema  CIM  (II)  •  Simplificación  •  Las  operaciones  de  coste  añadido,  pueden  llegar  a  suponer  el  70  por  ciento  de  las  ac9vidades  de  la  empresa.  •  Ejemplo:  La  sus9tución  de  una  carre9lla  por  una  cinta  transportadora  es  sólo  una  mejora  superficial.  Una  buena  mejora  sería  poner  las  dos  máquinas  próximas.  •  Ejemplo:  Tamaño  as9lleros  

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Implantación  de  un  sistema  CIM  (III)  •  Implementación  y  medida  de  resultados  •  Medir  los  resultados  a  intervalos  regulares  (metodología)  •  Criterios  de  medida  de  resultados  (parámetros)  

•  Tiempo  de  ciclo  del  producto.  •  Velocidad  de  inventario  por  producto.  •  Tiempo  de  establecimiento  de  máquinas.  •  Eficiencia  de  la  fabricación.  •  Calidad  y  corrección  de  piezas  defectuosas.  •  Produc9vidad  y  sugerencias  de  los  empleados.  

•  Anotar  los  cambios  efectuados  en  el  sistema  de  producción.  

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Implantación  de  un  sistema  CIM  •  CONCLUSIÓN.  •  El  úl9mo  paso  consiste  en  la  compra  e  instalación  de  HW  y  SW  que  cumpla  las  especificaciones  desarrolladas  (I  y  II)  

•  La  mayoría  de  las  empresas  comienzan  la  implantación  CIM  con  el  úl9mo  paso  (III).  

•  Automa4zan  todos  los  defectos  del  sistema,  y  el  sistema  de  producción  no  mejora  (de  hecho  puede  empeorar  a  ritmo  acelerado).  

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