INSTITUTO TECNOLOGICO DE VERACRUZ

INTRODUCCIÓN Y GENERALIDADES DEL CIM

ING. MARIA DEL PILAR RODRIGUEZ GARCIA

SISTEMAS DE MANUFACTURA INTEGRADOS POR COMPUTADORA

 

8x4 B, SALON E103 y HORA 10:00 – 11:00 AM

EQUIPO:AYALA CRUZ RUSBEL

HERNANDEZ MORALES ADRIANALOZADA ACOSTA ZELTZIN DE JESÚS

MARTINEZ LEZAMA ALMA ROSAVILLAGRAN ROSADO MONSERRAT

MAESTRA: ING. MARIA DEL PILAR RODRIGUEZ GARCIA

H. Veracruz, Ver., a 08 de Diciembre de 2014

En esta presentación se mostrará la información necesaria del CIM para poder comprender y conocer en que consiste uno de los recursos tecnológicos que es muy usado en la industria y que brinda grandes beneficios en los procesos de manufactura.

La Manufactura Integrada por Computadora (CIM) es un concepto muy usado actualmente, sin embargo implica un conjunto de elementos que juntos coordinan, llevan a cabo y controlan una serie de procesos en los cuales se utilizan de sistemas computacionales.

Introducción

¿Qué es el CIM?

La integración de las computadoras digitales en todos los aspectos del proceso de manufactura.

Sistema complejo, de múltiples capas diseñado con el propósito de minimizar los gastos y crear riqueza en todos los aspectos.

Proporciona asistencia computarizada, automatiza, controla y eleva el nivel de integración en todos los niveles de la manufactura.

Manufactura Integrada por Computadora

Esta tecnología se centra en la computación y las telecomunicaciones y busca la integración de todas las actividades del negocio.La manufactura integrada por computadora es uno de tantos conceptos avanzados que abarcan tecnologías modernas de manufactura, así como otros conceptos de manufactura como Justo a tiempo, calidad total, teoría de restricciones, etc.

Componentes del CIM

La Manufactura Integrada por Computadora (CIM) abarca 3 componentes esénciales para la implementación del diseño flexible y la manufactura:

Las metodologías para unirlas.

Los mecanismos mediante los cuales es posible censar el estado, y modificar

la substancia

Los medios de información,

almacenamiento, recuperación, manipulación, presentación

Visión del CIM

CIM es un concepto de completa optimización e integración de la empresa.Los ejecutivos necesitan una visión compartida de su compañía que muestre a todos los miembros, su valor agregado. Los ejecutivos deben promover el entendimiento de porqué el trabajo integrando es mejor que partes en específico funcionando separadamente. Necesitan desarrollar una visión conceptual de CIM; la herramienta que se propone es la metodología del manejo de la información para todas las áreas de la empresa a través del uso de sistemas de cómputo para lograr el objetivo.

Modelo CIM

Es una herramienta, que describe la visión y arquitectura de la manufactura integrada por computadora a la dirección de la organización.

Vincula funciones de administración con ingeniería, procesos de manufactura y operaciones de apoyo. En la planta controla la secuencia de operaciones de producción, control de operaciones de equipo automatizado y sistemas en cadena; transmite instrucciones de manufactura al equipo y operadores; captura información de procesos y facilita el registro y análisis de resultados.

Contexto CIM

Se presentan cuatro tópicos principales:

Computadores Industriales.

Son máquinas de procesamiento de

información, diseñadas especialmente para

aplicaciones industriales

PLCs. (Dispositivos de control de procesos en

redes)

Dispositivos utilizados en el control de los procesos, pueden conectarse en red y de esta manera lograr el control automático de un

proceso grande.

Control e Inspección de Calidad.

El control de calidad mediante sistemas de

visión artificial permite la inspección 100% de los

productos en una línea de producción

Sistemas CAD/CAM.CAD: aplicaciones para ayudar en el desarrollo, modificación, presentación y documentación de los diseños de ingeniería.

CAM: utilizar los computadores para planear, programar, controlar y administrar las operaciones de una planta

manufacturera.

La utilización de los sistemas CAD/CAM permite la sistematización de gran parte de las operaciones desde la etapa de diseño hasta la elaboración del producto final.

Una lista parcial de aplicaciones actuales de manufactura con CAD / CAM se presenta a continuación:

Aplicaciones

Perforadora

Taladro

Programación de Robots

Oxicorte

Impresión de tableros y circuitos

Maquinado

Recubrimiento de cables

Estampado y Embutido

Extrucción

Soldado

Ensamble de piezas

Diseño de moldes

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:

Conceptos básicos de la Manufactura Integrada por Computadora

Órdenes de entrada

• Documento que avala el ingreso de un bien en donde se mencionas las características del mismo.

Control de inventarios

• La técnica que permite mantener la existencia de los productos a los niveles deseados.

Planificación de necesidades de

materiales

• Tiene el propósito de que se tengan los materiales requeridos, en el momento oportuno para cumplir con las demandas de los clientes.

Diseño del producto y

proceso

• Las decisiones sobre los productos deben coordinarse de manera íntima con las operaciones para asegurarse de que esta área queda integrada con el diseño del producto.

Simulación• Pueden simular planes de producción y la toma de

decisiones administrativas.

Planificación de la fabricación

• Define el volumen y el momento de fabricación de los productos, establece un equilibrio entre la producción y la capacidad a los distintos niveles, en busca de la competitividad deseada. .

Automatización de la producción

• Presenta grandes ventajas en cuanto a producción más eficiente y disminución de riesgos al operador.

Control de calidad• Son todos los mecanismos, acciones, herramientas

realizadas para detectar la presencia de errores.

Ensamblado automático

• Permitiendo controlar cada proceso y subproceso de una manera eficaz y sencilla para la extracción de información.

Control de ventas

• Plan de organización entre el sistema de contabilidad, funciones de empleados y procedimientos coordinados, que tienen por objeto obtener información segura, oportuna, confiable y promover la eficiencia de operaciones de ventas.

Pirámide CIM

La división en niveles de la estructura funcional de un proceso propicia la representación de un sistema de fabricación integrada por computadora mediante la denominada pirámide CIM, y que está formada conceptualmente por 5 o 6 niveles:

Beneficios de la implementación de un sistema CIM:

Ventajas y desventajas de los sistemas 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 vecesReducción de trabajo en el proceso 30 - 60 %Reducción de los costos de personal 5 - 20 %

Ventajas estratégicas del CIM

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

Espacio físico

Reducciones como resultado de incremento de la eficiencia en la distribución y la integración de

operaciones

Opciones

Previene riesgos de obsolescencia, manteniendo la

opción de explotar nueva tecnología

Desventajas

Se requiere una fuerte

inversión

Es necesaria la

capacitación del personal

que estará a cargo,

generando costos

adicionales.

La manufactura integrada por computadora (CIM) es un concepto acuñado a principios de los ‘70 [Harrington 1973].

Panorama histórico de los sistemas CIM

Esta se propone utilizar el poder de análisis, cálculo y procesamiento de las computadoras al servicio de la producción de bienes de mercado [Waldner 1990, Rapetti 2002, Kalpakjian & Schmid 2002].

CIM cubre varios aspectos de la industria, que van desde el diseño, la ingeniería, la manufactura hasta la logística, el almacenamiento y la distribución de los productos. El objetivo de esta tecnología es incrementar la capacidad de manufacturar piezas, productos terminados o semielaborados usando el mismo grupo de máquinas.

Para ello se requiere que las herramientas utilizadas sean flexibles y capaces de modificar su programación adaptándose a los nuevos requerimientos del mercado.

El origen del CIM

El modelo CIM se deriva de la “empresa CIM” desarrollada por la Asociación de sistemas computarizados automatizados (consejo técnico de la sociedad de ingenieros de EU). Este concepto describe los sistemas generales de negocios, lee áreas de producción y los sistemas que los Integran a la empresa.

CIM introduce el concepto de la manufactura integrada, se encuentra que sólo se representa el fundamento de la empresa, es decir, la parte operativa de la misma, por tal motivo, no representa todas las Jerarquías.

Esta se propone utilizar el poder de análisis, cálculo y procesamiento de las computadoras al servicio de la producción de bienes de mercado [Waldner 1990, Rapetti 2002, Kalpakjian & Schmid 2002].

CIM cubre varios aspectos de la industria, que van desde el diseño, la ingeniería, la manufactura hasta la logística, el almacenamiento y la distribución de los productos.

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. Este nivel es el encargado de la comunicación de los diferentes controladores del nivel de estación con los dispositivos de campo. En este nivel se encuentra lo siguiente:

Elementos del CIMNivel del Proceso

(Producción)

Control directo de las máquinas y sistemas de producción.

Sensores, actuadores, instrumentos de medida, máquinas de control numérico, etc.

Cableado tradicional o Buses de Sensores y Actuadores o Buses de Campo.

Nivel de Estación/Máquina

En este nivel se elabora la información procedente de los dispositivos del nivel inferior (sensores y actuadores) 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. Cuenta con los siguientes aspectos:

Control individual de cada recurso.PLCs de gama baja y media, sistemas de control numérico, transporte automatizado, etc.

Se utilizaron las medidas proporcionadas por el nivel 0 y se darán las consignas a los actuadores y máquinas de dicho nivel.

Nivel 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.). Este nivel consiste en: Sistemas que controlan la secuencia de fabricación y/o producción (darán las

consignas al nivel de campo).En este nivel se emplean PLCs de gama media y alta, PCs Industriales, etc.

Nivel 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.

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 de Fábrica

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:

Nivel de Empresa

VentasCompras

Comerciali-zación

Planificación a

medio y largo plazo

En este nivel se realizan las siguientes actividades:

Gestiona la producción completa de la empresa.Comunica distintas plantas.Mantiene las relaciones con los proveedores y clientes.

Proporciona las consignas básicas para el diseño y la producción de la empresa.

Se emplean PCs, estaciones de trabajo y servidores de distinta Índole.

La implementación de las tecnologías para mejorar los procesos productivos así como administrativos y de planeación de cualquier compañía es el camino que deben seguir las empresas que deseen sobrevivir en el ambiente competitivo que prospera en estos tiempos. Sin embargo, no se trata de invertir por invertir y adquirir los equipos más sofisticados que existan en el mercado, sino de llevar a cabo un verdadero y minucioso análisis para obtener la información necesaria para tomar la decisión de que es necesario para la empresa, que opciones tiene la empresa, con cuanto recurso económico cuenta la empresa, conocer a la perfección la capacidad del personal que labora en la compañía y sobre todo tener muy en claro cuáles son los objetivos que se desean alcanzar a futuro por parte de los directivos de la empresa.

Conclusión

A lo largo de estos últimos 50 años se han desarrollado una cantidad inmensa de aparatos tecnológicos que proporcionan opciones reales y viables para mejorar e impulsar la calidad de los procesos y productos que llevan a cabo las empresas de manufactura y de servicios que operan sin importar en que rubro se encuentren.

La automatización es necesaria si la demanda del mercado es muy elevada, sin embargo, hay que considerar una serie de factores siendo el económico el de mayor peso decisivo.El CIM aparece como una opción que brinda un conjunto de beneficios que compensan los gastos efectuados para implementarlo, con el sistema CIM de manera inmediata la calidad de los productos que se fabrican aumenta significativamente además de lograr tener un completo control de los procesos que se realicen en el sistema. Además, se cuentan con herramientas de análisis que permitirán mejorar los procesos así como reducir los desperdicios. Sin embargo, se requiere una enorme cantidad de dinero para poder instarlarlo y ponerlo en marcha en las industrias.

La aparición de las computadoras así como del internet ha logrado que a humanidad alcance avances en muchos sentidos como nunca antes se hubiera visto. Actualmente es realmente una necesidad más que un lujo el invertir en tecnología y en investigación, el mejorar o morir se vive día a día en este mundo de negocios globalizado.

¡¡¡GRACIAS!!!