66
INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA DE MANUFACTURA Y MÁQUINAS CNC. 03/03/2015 UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO G. Ahumada Arrieta, L. Gallardo Stand, M. Herrera Palomino, K. Peluffo Díaz.

Final Introduccion a La Ingenieria de Manufactura y Maquinas Cnc

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Final Introduccion a La Ingenieria de Manufactura y Maquinas CncFinal Introduccion a La Ingenieria de Manufactura y Maquinas CncFinal Introduccion a La Ingenieria de Manufactura y Maquinas CncFinal Introduccion a La Ingenieria de Manufactura y Maquinas CncFinal Introduccion a La Ingenieria de Manufactura y Maquinas CncFinal Introduccion a La Ingenieria de Manufactura y Maquinas Cnc

Citation preview

INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE MANUFACTURA Y MQUINAS CNC.

Procesos de Manufactura II

INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE MANUFACTURA Y MQUINAS CNC.

03/03/2015UNIVERSIDAD DEL ATLNTICOG. Ahumada Arrieta, L. Gallardo Stand, M. Herrera Palomino, K. Peluffo Daz.

INTRODUCCIN A LA INGENIERA DE MANUFACTURA Y MQUINAS CNC

Grupo 5EST.:AHUMADA ARRIETA GUSTAVO ADOLFOGALLARDO STAND LAURA ANDREAHERRERA PALOMINO MOISS DAVIDPELUFFO DAZ KEVIN MANUEL

PROF.: ING. MC. DIPL. ING. M.SC. JULIN MIGUEL SALAS SIADO

Universidad del Atlntico

Facultad Ingeniera, Dpto. Ingeniera Mecnica

Barranquilla-Colombia03 de Marzo del 2014

Contenidolista de figuras5Introduccin6Objetivos7Objetivo general7Objetivos especficos71Marco terico81.1Ingeniera de manufactura81.1.1Planeacin de procesos.81.1.2Solucin de problemas y mejoramiento continuo.81.1.3Diseo para capacidad de manufactura.81.2Planeacin de procesos.91.2.1Planeacin tradicional de procesos.91.2.2Planeacin de procesos para partes91.2.3La hoja de ruta.131.2.4Planeacin de procesos para ensambles.151.2.5Decisin de hacer o comprar.151.3SOLUCIN DE PROBLEMAS Y MEJORAMIENTO CONTINUO.171.4DISEO PARA CAPACIDAD DE MANUFACTURA.181.4.1Diseo para manufactura y ensamble191.4.2Ingeniera concurrente222MANUFACTURA INTEGRADA POR COMPUTADORA262.1Automatizacin262.1.1Evolucin DE LA AUTOMATIZACION262.1.2Objetivos de la automatizacin272.1.3Aplicaciones DE LA AUTOMATIZACION272.1.4Automatizacin rgida282.1.5Automatizacin flexible282.2Control numrico292.2.1Clasificacin de los controles numricos.292.2.2Control numrico.302.2.3Control numrico por computadora (CNC).312.2.4Control numrico directo (DNC).312.2.5Controladores lgicos programables.322.2.6Programacin del control numrico.322.3LIMITACIONES Y VENTAJAS DEL CONTROL NUMERICO342.3.1Aplicaciones de las maquinas CNC352.3.2CNC EN Colombia.352.4Control numrico y automatizacin362.4.1Rigidez.362.4.2Control de vibraciones372.4.3Husillo impulsor372.4.4Estabilidad trmica372.4.5Movimiento de alimentacin382.4.6Manejo de la viruta382.4.7Manejo del herramental382.4.8Programacin382.4.9Maquinado sin atencin392.4.10Medicin automtica392.4.11Programacin dinmica392.5ELECCIN DE LAS VARIABLES DEL PROCESO402.5.1Velocidad y avance de corte.412.5.2Tiempo y potencia de corte.462.5.3Eleccin de la mquina herramienta.473Conclusiones494Bibliografa51

lista de figurasFigura 1. Detalles y decisiones requeridos en la planeacin de procesos9Figura 2. Secuencia tpica de procesos requeridos en la fabricacin de partes10Figura 3. Pautas y consideraciones para decidir los procesos y su secuencia en la planeacin.12Figura 4. Hoja de ruta para especificar el plan de procesos.13Figura 5. Factores importantes en la decisin de hacer o comprar16Figura 6. Principios y pautas generales en el diseo20Figura 7. Comparacin de: (a) ciclo tradicional de desarrollo de producto y (b) desarrollo de productos usando ingeniera concurrente.23Figura 8. Factores en el diseo para el ciclo de vida.24

Introduccin

Para llevar a cabo un anlisis del desarrollo y evolucin de la manufactura a travs de la historia, debemos remontarnos a los orgenes de la historia de la humanidad y de su progreso, ya que tanto el proceso evolutivo del hombre como el proceso evolutivo de los procesos de manufactura han ido de la mano.La necesidad del hombre de encontrar solucin a cada uno de los inconvenientes que se le han presentado en todo su proceso evolutivo, es la razn y fuerza que lo con lleva a realizar grandes saltos para la realizacin de ingeniosos artefactos que al pasar del tiempo han experimentado imponentes mejoras. Los procesos de manufactura sin duda alguna son parte fundamental del desarrollo evolutivo del hombre.

Objetivos

Objetivo general

Estudiar y entender como la manufactura de ingeniera y las maquinas CNC ayudan a optimizar y mejora los procesos de manufactura para producir un producto de alta calidad.Objetivos especficos

Comprender la utilidad y aplicaciones que tienen la ingeniera de manufactura dentro de cualquier empresa. Comprender las generalidades y el desarrollo histricas de las maquinas CNC.

Marco tericoIngeniera de manufactura

La ingeniera de manufactura es una funcin que lleva a cabo el personal tcnico, y est relacionada con la planeacin de los procesos de manufactura para la produccin econmica de productos de alta calidad. Su funcin principal es preparar la transicin del producto desde las especificaciones de diseo hasta la manufactura de un producto fsico. Su propsito general es optimizar la manufactura dentro de una empresa determinada. El mbito de la ingeniera de manufactura incluye muchas actividades y responsabilidades que dependen del tipo de operaciones de produccin que realiza la organizacin particular. Entre las actividades estn las siguientes:

Planeacin de procesos.Esta es la principal actividad de la ingeniera de manufactura. La planeacin de procesos incluye: Decidir que procesos y mtodos deben usarse y la secuencia. Determinar los requerimientos de habilitacin de herramientas. Seleccionar el equipo y los sistemas de produccin. Estimar los costos de produccin para los procesos, la habilitacin de herramientas y los equipos seleccionados.

Solucin de problemas y mejoramiento continuo.La ingeniera de manufactura proporciona personal de apoyo a los departamentos operativos (fabricacin de partes y ensamble de productos) para solucionar problemas tcnicos de produccin. Tambin desarrolla esfuerzos continuos para reducir los costos de produccin, aumentar la productividad y mejorar la calidad de los productos.

Diseo para capacidad de manufactura.En esta funcin, que cronolgicamente se encuentra antes de las otras dos, los ingenieros de manufactura actan como consejeros de los diseadores del producto acerca de la capacidad de manufactura. El objetivo es desarrollar diseos de productos que no solo cumplan requerimientos funcionales y de rendimiento, sino que tambin puedan producirse a costos razonables, con un mnimo de problemas tcnicos en el tiempo ms corto posible y con la mayor calidad. Ahora explicaremos cada una de las anteriores actividades.

Planeacin de procesos.

La planeacin de procesos implica determinar los procesos de manufactura ms adecuados y el orden en el cual deben realizarse para producir una parte o producto determinados, que se especifica en la ingeniera de diseo. Si es un producto ensamblado, la planeacin de procesos define la secuencia apropiada de los pasos de ensamble. El plan de proceso debe desarrollarse dentro de las limitaciones impuestas por el equipo de procesamiento disponible y la capacidad productiva de la fbrica. Las partes o subensambles que no pueden hacerse en forma interna deben adquirirse con proveedores externos. En algunos casos, los artculos que pueden producirse en forma interna se deben adquirir con vendedores externos por razones econmicas o de otro tipo.

Planeacin tradicional de procesos.Tradicionalmente, la planeacin de procesos la lleva a cabo ingenieros de manufactura qu conocen los procesos particulares que se usan en la fbrica y son capaces de leer dibujo de ingeniera. Con base su conocimiento, capacidad y experiencia, desarrollan los pasos de procesamiento que se requieren en la secuencia ms lgica para hacer cada parte. La Figura 1 presenta una lista de varios detalles y decisiones que por lo general se incluyen dentro del mbito de la planeacin de procesos. Con frecuencia, alguno de estos detalles se delegan a especialistas, tales como diseador de herramientas, pero la ingeniera de manufactura es responsables de ellos.Planeacin de procesos para partesLos procesos necesarios para manufacturar una parte especfica se determinan en gran parte por el material con que se fabrica la parte. El diseador del producto selecciona el material con base en los requerimientos funcionales. Una vez seleccionado el material, la eleccin de los procesos posibles se delimita considerablemente. Una tpica secuencia de procesamiento para fabricar una parte separada consiste en:a) Un proceso bsicob) Uno o ms procesos secundariosc) Operaciones para mejorar las propiedades fsicasd) Operaciones de acabado

Ilustracin 1. Detalles y decisiones requeridos en la planeacin de procesos

El orden se ilustra en la Figura 2. Los procesos bsicos y secundarios son de formado los cuales alteran la geometra de la parte de trabajo. Un proceso bsico establece la geometra inicial de la parte. Entre ellos estn el colado de metales, el forjado y el laminado de chapas metlicas. En la mayora de los casos, la geometra inicial debe refinarse mediante una serie de procesos secundarios. Estas operaciones transforman la forma bsica en la geometra final. Hay una correlacin entre los procesos secundarios que pueden usarse y el proceso bsico que proporciona la forma inicial. Por ejemplo, cuando el proceso bsico es el fundido en arena o el forjado, generalmente los procesos secundarios son operaciones de maquinado. Cuando la laminadora produce tiras o rollos de chapa de metal, los procesos secundarios son operaciones de estampado, tales como el suajado, el perforado y el doblado. La seleccin de ciertos procesos bsicos reduce la necesidad de procesos secundarios. Por ejemplo, si el proceso bsico es el modelo por inyeccin de plsticos, por lo general no se requieren operaciones secundarias, dado que con el moldeo se obtienen caractersticas geomtricas detalladas de dimensiones precisas.Despus de las operaciones de formado, por lo general se hacen operaciones para mejorar las propiedades fsicas y/o dar acabado al producto. Las operaciones para mejorar las propiedades incluyen el tratamiento trmico en componentes metlicos y cristalera. En muchos casos, las partes no requieren estos pasos de mejoramiento de propiedades en su secuencia de procesamiento. Esto se indica por medio de la flecha alternativa en la Figura 2. Las operaciones de acabado son las ltimas de la secuencia; por lo general proporcionan un recubrimiento en la superficie de la parte de trabajo (o ensambles). Entro estos procesos estn la electrodeposicin y la pintura.

Ilustracin 2. Secuencia tpica de procesos requeridos en la fabricacin de partesEn algunos casos, despus de los procesos de mejoramiento de propiedades se aplican operaciones secundarias adicionales antes de avanzar al acabado, como lo sugiere el ciclo de retorno de la Figura 2. Un ejemplo es una parte maquinada que se endurece mediante tratamiento trmico. Antes del tratamiento trmico, la parte se deja con un tamao ms grande de lo ideal para permitir la distorsin, tras el endurecimiento, se reducen al tamao y tolerancia finales mediante acabado por esmerilado. Otro ejemplo, una vez ms en la fabricacin de partes metlicas, es cuando se usa el recocido para restablecer la ductilidad del metal despus del trabajo en frio, para permitir una deformacin posterior de la parte de trabajo. Ilustracin 3. Pautas y consideraciones para decidir los procesos y su secuencia en la planeacin.

Por lo general, la tarea del planificador de procesos empieza despus de que el proceso bsico ha aportado la forma inicial de la parte. Las partes maquinadas empiezan como materia prima en barras, fundidos o forjados, y con frecuencia los procesos bsicos para estas formas iniciales son externos a la planta de fabricacin. El estampado empieza como rollos o tiras de chapas metlicas adquiridos de otra fbrica. Estas son las materias primas que proporcionan proveedores externos para los procesos secundarios y las operaciones posteriores que se realizaran en la fbrica. Los procesos ms apropiados y el orden en el cual deben realizarse, son determinados con base en la capacidad, experiencia y juicio del planificador de procesos. Algunas de las pautas y consideraciones que usan los planificadores de procesos para tomar estas decisiones se establecen en la Figura 3.La hoja de ruta.El plan de procesos se prepara en un formato denominado hoja de ruta, de la que aparece un ejemplo en la Figura 4 (algunas compaas usan otros nombres para esta forma). La hoja de ruta es al planificador de procesos lo que el dibujo de ingeniera es al diseador de producto. Es el documento oficial que especifica los detalles del plan de procesos. La hoja de ruta debe incluir todas las operaciones de manufactura que se van a realizar en la pieza de trabajo, enlistadas en el orden conveniente en el que se van a realizar. Para cada operacin, debe enlistarse lo siguiente:a) Una breve descripcin de la operacin, indicando el trabajo que se va a hacer, las superficies que se van a procesar ya indicadas en el dibujo de la parte, y las dimensiones (y las tolerancias, si no estn especificadas en el dibujo de la aparte) que se van a obtener.b) El equipo en el cual se va a realizar el trabajoc) Cualquier habilitacin especial de herramientas requeridas, tales como matrices, moldes, herramientas de corte, plantillas o sujetadores y medidores.Adems, algunas compaas incluyen estndares de tiempo de ciclos, tiempos de preparacin y otros datos en la hoja de ruta.

Ilustracin 4. Hoja de ruta para especificar el plan de procesos.Adems de la hoja de ruta, en ocasiones se prepara una hoja de operaciones ms detallada para cada una de las actividades enlistadas en la ruta. Esta la conserva el departamento particular donde se realiza la operacin. Indica los detalles especficos de la operacin, tales como las velocidades de corte, la alimentacin y las herramientas (si es de maquinado) y otras instrucciones tiles para el operador de las maquinas. En ocasiones tambin se incluyen diagramas de la disposicin.Adems de su propsito principal, el cual es especificar la secuencia y direccionar los procesos realizados en la parte del trabajo, la hoja de ruta contiene otra informacin til para la compaa:a) Proporciona estndares de tiempo para cada operacin.b) Facilita la estimacin de tiempos de produccin.c) Proporciona estimados de los costos de los productos.d) Proporciona datos de la programacin y el control de la produccin.e) Indica cuando debe realizarse una inspeccin.f) Indica las herramientas que deben solicitarse.Planeacin de procesos para ensambles.Para una produccin baja, el ensamble se hace generalmente en estaciones de trabajo individuales y un operario o equipo de ellos realiza la tarea de ensamblar los elementos de trabajo para completar el producto. En la produccin mediana y alta, por lo general el ensamble se realiza en lneas de produccin. En cualquier caso, hay un orden de precedencia en el cual debe realizarse el trabajo.La planeacin de procesos para el ensamble implica la preparacin de las hojas de ensamble que deben seguirse. Para estaciones nicas, la documentacin es similar a la hoja de ruta de procesamiento de la Figura 4. Contiene una lista de los pasos de ensambles y el orden en que deben realizarse. Para la produccin de lneas de ensamble, la planeacin de procesos consiste en asignar elementos de trabajo a estaciones particulares a lo largo de la lnea, un procedimiento denominado equilibrio de lneas. En efecto, la lnea de ensamble dirige las unidades de trabajo a estaciones individuales y la solucin de equilibrio de lneas determina que pasos de ensamble deben realizarse en cada estacin. Igual que con la planeacin de procesos para partes individuales, deben determinarse las herramientas y soportes necesarios para obtener un elemento de trabajo de ensamble determinado y disearse una disposicin del lugar de trabajo.Decisin de hacer o comprar.Inevitablemente, surge la cuestin de si debe adquirirse una parte con un proveedor externo o hacerse en forma interna. Primero, debe reconocerse que virtualmente todos los fabricantes adquieren sus materiales iniciales de proveedores. Un taller de maquinado compra materia prima en barras a un distribuidor de metales y piezas fundidas. Un moldeador de plsticos obtiene compuestos de moldeo de una compaa qumica. Una compaa de trabajo en prensa adquiere lminas metlicas de una laminadora. Muy pocas compaas tienen integradas verticalmente todas sus operaciones de produccin desde la materia prima hasta el producto terminado.

Dado que una compaa adquiere algunos de sus materiales iniciales, es razonable preguntarse si la compaa debe adquirir las partes que podran hacerse en su propia fbrica. La respuesta a la pregunta es la decisin de hacer o comprar.es muy probable que sea conveniente formular la pregunta: hacer contra comprar para cada componente que usa la compaa.El costo es el factor ms importante para decidir si una parte debe hacerse o adquirirse. Si el vendedor es mucho ms eficiente en los procesos requeridos para hacer el componente, es probable que el costo de produccin interna sea mayor que el precio de adquisicin, incluso cuando se incluyan las ganancias del vendedor. Por otra parte, si adquirir la parte produce equipo inactivo en la fbrica, una aparente ventaja de costos para el vendedor puede ser una desventaja para la fbrica. Considere el ejemplo siguiente.Ejemplo 1 Comparacin de costos para hacer o comprarSuponga que el precio cotizado para cierto componente por un vendedor es 8.00 dlares por unidad, para mil unidades. La misma parte hecha en la fbrica costara 9.00 dlares. El desglose de costos en la alternativa de hacer es el siguiente:Precio por unidad (dlares)

Costo de material unitario2.25

Mano de obra directa2.00

Gastos indirectos de la mano de obra al 150%3.00

Costo dijo del equipo1.75

Total 9.00

Deben comprarse los componentes o hacerse en forma interna?Solucin. Aunque la cotizacin del vendedor parece favorecer la decisin de comprar, consideremos el efecto posible en la fbrica si decidimos aceptar la cotizacin. El costo fijo del equipo es un costo asignado, basado en una inversin que ya se ha hecho. Si el equipo se mantiene ocioso por la decisin de comprar la parte, podra argumentarse que el costo dijo de 1.75 dlares, continua incluso si no se usa el equipo. Asimismo, el costo de gastos indirectos de 3.00 dlares que consiste en el espacio de piso de la fbrica, la mano de obra indirecta y otros costaos tambin continuara, incluso si se compra la parte.Siguiendo este razonamiento, la decisin de adquirir podra costarla a la compaa 8.00 + 1.75 + 3.00 = 12.75 dlares por unidad si se produce un tiempo de inactividad en la fbrica con la mquina que se hubiera usado para hacer la parte.Por otra parte, si el equipo puede usarse para producir otros componentes para los cuales los precios internos son menores que las correspondientes cotizaciones externas, la decisin de comprar tiene sentido en el aspecto econmico.Las decisiones de hacer o comprar rara vez son tan claras como en este ejemplo. Algunos otros factores que participan en la decisin se enlistan en la Figura 5. Aunque estos factores parecen subjetivos, todos tienen implicaciones en los costos, ya sea en forma directa o indirecta. En aos recientes, las compaas importantes han puesto un enrome nfasis en desarrollar relaciones estrechas con los proveedores de partes. Esta tendencia ha prevalecido especialmente en la industria automotriz, en donde se han alcanzado acuerdos a largo plazo entre cada fabricante de autos y una cantidad limitada de vendedores capaces de entregar componentes de alta calidad en un modo confiable y oportuno.

Ilustracin 5. Factores importantes en la decisin de hacer o comprar

SOLUCIN DE PROBLEMAS Y MEJORAMIENTO CONTINUO.

En la manufactura moderna surgen problemas que requieren un apoyo ms profundo del personal tcnico que se encuentra normalmente en la organizacin de una lnea en los departamentos de produccin. Proporcionar este apoyo tcnico es una de las responsabilidades de la ingeniera de manufactura. Por lo general, los problemas son especficos para las tecnologas particulares de los procesos que se realizan en el departamento de ingeniera. En el maquinado, los problemas se relacionan con la seleccin de herramientas de cortes, los soportes que no funcionan adecuadamente, las partes con condiciones que exceden la tolerancia o condiciones de corte que no son las ptimas. En el moldeado de plsticos, el problema puede ser exceso de rebabas, alta adhesividad de las partes en los moldes u otros defectos que ocurren en una parte moldeada. Estos problemas son tcnicos y con frecuencia se requiere experiencia en ingeniera para solucionarlos.

En algunos casos, la solucin de un problema tcnico de manufactura puede requerir un cambio de diseo, por ejemplo, modificar la tolerancia de alguna dimensin de la parte para eliminar una operacin de acabado con esmerilado, al mismo tiempo que se obtiene funcionalidad en la parte. La ingeniera de manufactura es responsable de desarrollar la solucin adecuada al problema y proponer el cambio en la ingeniera al departamento de diseo.Un rea que est madura para un mejoramiento es la reduccin de tiempos de preparacin. Los procedimientos implcitos al cambiar de una preparacin de produccin a la siguiente (esto es, en la produccin por lotes) consumen tiempo y son costosos. Los ingenieros de manufactura son responsables de analizar los procedimientos de cambios y encontrarles formas de reducir el tiempo para realizarlos.Adems de solucionar problemas tcnicos inmediatos (podra decirse que apagar el fuego), el departamento de ingeniera de manufactura tambin es responsable de proyectos de mejoramiento continuo. El mejoramiento continuo, o kaisen como lo llamaban los japoneses, significa buscar e instrumentar constantemente los modelos de reducir costos, mejorar la calidad y aumentar la productividad en la manufactura. Se realiza un proyecto a la vez. Dependiendo del tipo de rea que se analiza, puede implicar un equipo de proyecto cuyos integrantes incluyan no solo ingenieros en manufactura, sino tambin a personal de otros departamentos, tales como diseo de productos, ingeniera de la calidad y control de la produccin. Los proyectos se relacionan con:a) Reduccin de costosb) Mejoramiento de la calidad.c) Mejoramiento de la productividad.d) Reduccin del tiempo de preparacin.e) Reduccin del tiempo de ciclo.f) Reduccin del tiempo de manufacturag) Mejoramiento del diseo del producto para aumentar el rendimiento y el atractivo para el cliente.DISEO PARA CAPACIDAD DE MANUFACTURA.

Gran parte de la funcin de planeacin de procesos se anticipa con decisiones hechas en el diseo de productos. Las decisiones acerca del material, la geometra de partes, las tolerancias, el acabado de superficies, el agrupamiento de partes en subensambles y las tcnicas de ensamble limitan la cantidad de procesos de manufactura que pueden usarse para hacer una parte determinada. Si el ingeniero de productos disea una pieza de aluminio fundida en arena con caractersticas que solo pueden obtenerse mediante maquinado (por ejemplo, superficies planas con buenos acabados, tolerancias cerradas y orificios roscados), el planificador de procesos no tiene otra alternativa que especificar un fundido en arena, seguido por la secuencia necesaria de operaciones de maquinado. Si el diseador de productos especifica un conjunto de estampados en lminas metlicas que se van a ensamblar mediante sujetadores roscados, el planificador de procesos debe establecer la serie de pasos de suajado, perforado y formado para fabricar los estampados y despus ensamblarlos. En estos dos ejemplos, una parte moldeada en plstico puede ser un diseo superior, tanto en el aspecto funcional como econmico.

Es importante que el ingeniero de manufactura acte como un consejero para el ingeniero de diseo en cuestiones de capacidad de manufactura, debido a que este aspecto no solo afecta los departamentos de produccin sino tambin a la ingeniera de diseo. Un diseo de producto que es funcionalmente superior y al mismo tiempo puede producirse a un costo mnimo representa la mxima promesa de xito en el mercado. Las carreras exitosas en la ingeniera del diseo se construyen sobre productos exitosos.

Algunos trminos que se asocian frecuentemente con este intento de influir de manera favorable en la manufactura de un producto son el diseo para manufactura (DFM, desing for manufacturing) y diseo para ensamble (DFA, desing for assembly), por supuesto, el DFM y el DFA estn inseparablemente acoplados, por lo que los llamaremos DFM/A. el mbito del DFM/A se expande en algunas compaas para incluir no solo aspectos de capacidad de manufactura sino tambin de comercializacin, aplicacin de pruebas, capacidad de servicio y de mantenimiento, etc. Esta visin ms amplia requiere aportaciones de muchos departamentos, adems de los de diseos e ingeniera de manufactura. El enfoque de denomina ingeniera concurrente. Esta seccin se divide en dos partes: DFM/A (subconjunto de la ingeniera concurrente). Ingeniera concurrente.Diseo para manufactura y ensamble El diseo para manufactura y ensamble es un enfoque para el diseo de productos que incluye sistemticamente consideraciones sobre la capacidad de manufactura y de ensamble en el diseo. El DFM/A incluye: Cambios en la organizacin. Principios y pautas de diseo.Cambios en la organizacin en el DFM/A.Para el instrumentar el DFM/A, una compaa debe hacer cambios en su estructura organizacional, ya sean formales o informales, a fin de proporcionar una interaccin ms cercana y una mejor comunicacin entre el personal de diseo y manufactura. Con frecuencia, se consigue formando equipos de proyectos que consisten en diseadores de productos, ingenieros de manufactura y otros especialistas, (por ejemplo, ingenieros de la calidad y cientficos de materiales) para disear el producto. En algunas compaas, se exige que los ingenieros de diseo dediquen cierto tiempo de su carrera a la manufactura para conocer los problemas que se encuentran en la fabricacin de cosas. Otra posibilidad es asignar ingenieros de manufactura al departamento de diseo de productos, como consultores de tiempo completo.

Principios y pautas de diseo.El DFM/A tambin incluye principios y pautas que indican como disear un producto determinado para una mxima capacidad de manufactura. Muchas de estas son pautas de diseo universales, tales como las que se presentan en la Figura 6. Son conocimientos basados en la experiencia que se aplican a casi cualquier situacin de diseo de productos. Adems, muchos principios del DFM/A se cubren en captulos relacionados con procesos de manufactura especficos.En ocasiones las pautas entran en conflicto. Por ejemplo, una indicacin para el diseo de partes es hacer la geometra lo ms sencilla posible. Sin embargo, en el diseo del ensamble, algunas veces son deseables caractersticas de las partes adicionales para evitar el acoplamiento incorrecto de los componentes. As como tambin combinar caractersticas de varios componentes ensamblados en una sola parte para reducir el nmero de partes y el tiempo de ensamble. En estos casos, el diseo para manufactura de partes entra en conflicto con el diseo para ensamble y debe encontrarse un punto de equilibrio que consiga el mejor balance entre los lados opuestos del conflicto.

Ilustracin 6. Principios y pautas generales en el diseo para capacidad de manufacturaOtras pautas son especficas para una empresa determinada, debido a su capacidad de manufacturar particular en relacin con sus competidores. Estas capacidades tecnolgicas singulares son la suma de las instalaciones con las que cuenta la compaa y de los procesos de manufactura, la competencia tcnica de su personal de ingeniera y la capacidad de su fuerza de trabajo. Esto significa que, si la organizacin tiene un excelente equipo de diseo en cierta lnea de productos, esta excelencia debe explotarse en la estrategia de desarrollo de productos de la empresa. Significa que la compaa debe disear partes que utilicen los procesos de manufactura con los que cuenta. Significa que, si el personal tcnico de la organizacin es especialmente bueno en el diseo de hardware para automatizacin, debe explotarse esta especialidad en su estrategia general de manufactura. Con frecuencia, una notable competencia tecnolgica en la manufactura proporciona ms ventajas que una buena capacidad en el diseo de productos. Los competidores pueden usar ingeniera inversa en un producto recin introducido al mercado para conocer secretos que requirieron mucho esfuerzo para desarrollarse. Los secretos de procesamiento son ms difciles de descubrir.Entre los beneficios que se citan comnmente para el DFM/A estn: Menor tiempo para llevar el producto al mercado Una transicin sin dificultades hacia la produccin Menos componentes en el producto final Un ensamble ms fcil Menores costos de produccin Mayor calidad de productos Mayor satisfaccin de los clientes

Ingeniera concurrenteLa ingeniera concurrente se refiere a un enfoque para el diseo de productos en el cual las empresas intentan reducir el tiempo que se requiere para llevar un nuevo producto al mercado, integrando ingeniera de diseo, ingeniera de manufactura y otras funciones en la compaa. El enfoque tradicional para lanzar un nuevo producto tienden a separar las dos funciones, segn se ilustra en la Figura 7(a). El rea de diseo de productos desarrolla el nuevo diseo, en ocasiones sin considerar la capacidad de manufactura que posee la organizacin. Hay poca interaccin entre los ingenieros de diseo y los ingenieros de manufactura que podran brindar consejo sobre estas capacidades y como podra alterarse el diseo de productos para integrarla. Es como si existiera un muro entre las dos funciones; cuando la ingeniera de diseo completa su trabajo, lanza los dibujos y especificaciones sobre el muro para que pueda comenzar la planeacin del proceso.En una compaa que practica la ingeniera concurrente (tambin conocida como ingeniera simultnea), la planeacin de manufactura empieza cuando el diseo de producto se est desarrollando, como se muestra en la Figura 7(b). La ingeniera de manufactura se involucra muy pronto en el ciclo del desarrollo del producto. Adems, tambin aplica otras funciones, tales como servicio de campo, la ingeniera de calidad, los departamentos de manufactura, los vendedores que proporcionan los componentes importantes y en algunos casos los clientes que usaran el producto. Todas estas funciones contribuyen a un diseo de producto que no solo funcione bien, sino que tambin sea fcil de fabricar, de ensamblar, de revisar, de probar, de recibir servicio, de recibir mantenimiento, libre de defectos y seguro. Todos los puntos de vista se han combinado desde las etapas iniciales para disear un producto de alta calidad que produzca la satisfaccin de los clientes; en lugar de ser un procedimiento en el que se revisa el diseo al final y se sugieren cambios despus de que es demasiado tarde para integrarlos en forma conveniente, es decir, el ciclo total de desarrollo de productos se reduce sustancialmente.

Ilustracin 7. Comparacin de: (a) ciclo tradicional de desarrollo de producto y (b) desarrollo de productos usando ingeniera concurrente.La ingeniera concurrente tiene varios ingredientes: Diseo para manufactura y ensamble Diseo para calidad Diseo para ciclo de vida Diseo para costosDiseo para manufactura y ensambleEs el aspecto ms importante de la ingeniera concurrente, debido a que tiene el mayor impacto en los costos de produccin y en el tiempo de desarrollo de productos.Diseo de calidadEl diseo de calidad tambin es importante ya que con la importancia de la calidad en la competencia internacional y el xito comprobado de los pases las compaas han sido capaces de producir productos de alta calidad.Diseo para ciclo de vidaSe refiere al producto despus que se ha fabricado. En muchos casos, un producto puede implicar un costo significativo para el cliente, ms all del precio de compra. Estos costos incluyen la instalacin, el mantenimiento y la reparacin, las partes de repuestos, las actualizaciones futuras del producto, la seguridad durante la operacin y la disposicin del producto al final de su vida til. La Figura 8 muestra la mayora de los factores asociados con el diseo del ciclo de vida del producto.

Ilustracin 8. Factores en el diseo para el ciclo de vidaDiseo para costosSe refiere a los esfuerzos de una compaa por identificar el impacto de las decisiones de diseo sobre los costos generales de los productos y por controlar estos costos mediante un diseo ptimo.

MANUFACTURA INTEGRADA POR COMPUTADORA

Los beneficios del CAD y CAM se pueden alcanzar por completo slo si se establece entre ellos una interfaz efectiva, creando lo que usualmente se denomina CAD/CAM. El flujo de la informacin en ambas direcciones asegura que las partes y ensambles sern diseados con las capacidades y limitaciones de los materiales y procesos de manufactura en mente. Se pueden crear productos superiores y ganar tremendas ventajas competitivas. El esfuerzo empleado en los cambios en el diseo y en el proceso se reduce asegurando que esas transformaciones sean introducidas en la base de datos comn, y de esta forma sean reconocidos inmediatamente en todas las etapas tanto del diseo como de la produccin. Un beneficio importante es que la introduccin del CAD/ CAM fuerza una revisin y mejoramiento del diseo y de las prcticas de manufactura existentes y de la planeacin de la produccin. El CAD/CAM es tambin una herramienta importante en la ingeniera concurrente. Una extensin lgica es la manufactura integrada por computadora (CIM), en la cual todas las acciones se llevan a cabo con referencia a una base de datos comn. La administracin de la base de datos es una tarea compleja pero no insuperable. Los dibujos y modelos por computadora slo sirven para visualizar la geometra de las partes; no se permiten cambios en ellos. Si se van a hacer cambios en el diseo, proceso, programacin, lista de materiales, normas de calidad, etc., se realizan en la base de datos; de esta forma se reflejan en toda la organizacin. La base de datos se actualiza continuamente con la informacin ms reciente sobre la produccin, ventas, etc. Para muchas industrias, la manufactura integrada por computadora (CIM) an est en el futuro, pero ya ha comenzado.AutomatizacinLa palabra automtico se deriva del griego y significa automotor o auto-pensante. La palabra automatizacin se acu para indicar aspectos de manufactura en los que la produccin, el movimiento y la inspeccin se realizan o controlan por mquinas que se operan a s mismas sin la intervencin humana.Evolucin DE LA AUTOMATIZACIONAlgunos procesos de conformado metlico se inventaron desde 4000 a.C. Sin embargo, no fue sino hasta el inicio de la Revolucin Industrial, en la dcada de los 1750, que comenz a introducirse la automatizacin en la produccin de bienes. Las mquinas herramientas, como tornos revlver, mquinas automticas de tornillo y equipos automticos de botella se desarrollaron a finales de la dcada de 1890 y principios de la de 1900. En la dcada de 1920, se desarrollaron las tcnicas de produccin en masa y las mquinas de transferencia.El gran avance en la automatizacin comenz con el control numrico (CN) de las mquinas herramientas a principios de 1950. A partir de este histrico desarrollo se ha avanzado con rapidez en la mayor parte de los aspectos de manufactura. Estos aspectos implican la introduccin de las computadoras en la automatizacin, el control numrico computarizado (CNC), control adaptable (CA), autmatas industriales y sistemas de manufactura integrados por computadora (MCI), que incluyen el diseo, la ingeniera y la manufactura ayudados por computadora (CAD,CAE y CAM).Objetivos de la automatizacin Integrar diversos aspectos de las operaciones de manufactura para mejorar la calidad y la uniformidad del producto, minimizar los tiempos de ciclo y esfuerzos y, con ello, reducir los costos de mano de obra. Mejorar la productividad, reduciendo los costos de manufactura a travs del mejor control de la produccin. Las piezas se cargan, alimentan y descargan de las mquinas con ms eficiencia; las mquinas se usan con mayor eficacia y la produccin se organiza con ms eficiencia. Mejorar la calidad empleando procesos ms repetibles. Reducir la intervencin humana, el aburrimiento y la posibilidad del error humano. Reducir daos a las piezas, causados por el manejo manual de las partes. Aumentar el nivel de seguridad para el personal, en especial bajo condiciones de trabajo peligrosas. Economizar espacio en la planta manufacturera, arreglando en forma ms eficiencia mquinas, el movimiento de materiales y el equipo auxiliar.Aplicaciones DE LA AUTOMATIZACIONSe puede aplicar la automatizacin a la manufactura de todo tipo de bienes, desde materias primas hasta productos terminados y en todos tipos de produccin, desde talleres hasta grandes instalaciones manufactureras. La decisin de automatizar una instalacin nueva o existente de produccin requiere tener en cuenta los siguientes puntos: El tipo de producto manufacturado La cantidad y la velocidad de produccin requerida La fase particular de la operacin de manufactura que se va a automatizar El nivel de capacitacin de la mano de obra disponible Todo problema de confiabilidad y mantenimiento que se pueda relacionar con los sistemas automatizados La economa Automatizacin rgidaEn la automatizacin rgida, o automatizacin de posicin fija, se disean las mquinas para producir un artculo normalizado, como por ejemplo un monoblock, una vlvula, un engrane o un husillo. Aunque el tamao del producto y los parmetros de procesamiento (como velocidad, avance y profundidad de corte) se pueden cambiar, esas mquinas especializadas y carecen de flexibilidad. No se pueden modificar en grado apreciable. Para procesar productos que tengan distintas formas y dimensiones. Como esas mquinas son de diseo y construccin costosos, para usarlas en forma econmica se necesita producir en muy grandes cantidades.Las mquinas que se usan en aplicaciones de automatizacin dura suelen construir con el principio modular o de bloque constructivo. Se llaman en general mquinas de transferencia y consisten en dos partes principales: Unidades de produccin de cabezal motorizado y mecanismos de transferencia.Unidades de produccin de cabezal motorizadoConsisten en un bastidor o bancada, motores, cajas de engranes y husillos para herramienta, y son autocontenidas. En estas mquinas se incorporan funciones de colchn de almacenamiento para permitir la operacin continua cuando se presentan estos casos.Mecanismos de transferencia y lneas de transferenciaSon para pasar la pieza de una estacin a otra en la mquina, o de una a otra mquina, para permitir efectuar varias operaciones sobre la parte.Automatizacin flexibleLa automatizacin flexible es un desarrollo importante, porque la maquina se puede programar con facilidad y rapidez para que produzca una pieza con forma o dimensiones distintas de las que acaba de producir, por esta caracterstica, la automatizacin programable o flexible puede producir piezas con formas complicadas. Entre otros avances de la automatizacin flexible estn el uso extenso de computadoras modernas, que condujo al desarrollo de sistemas flexibles de manufactura o de manufactura flexible con elevadas eficiencias y productividades.Control numricoEl control de mquinas se ha practicado desde hace mucho con dispositivos analgicos, por ejemplo, comparando el voltaje generado por un transductor con un voltaje de control. Sin embargo, los mayores avances en el control de manufactura fueron realizados por la introduccin del control numrico (CN). En el sentido ms amplio, CN es el uso de instrucciones codificadas simblicamente para el control automtico de un proceso o maquinaria.Clasificacin de los controles numricos. Debido a las diferencias que existen entre las mquinas que son susceptibles a ser gobernadas por un CN, a las dificultades tcnicas en el diseo e los controladores y a condiciones de tipo econmico, han aparecido diversos tipos de CN que pueden clasificarse de varias maneras. Segn el sistema de referencia. Segn el control de la trayectoria. Segn el tipo de acondicionamiento. Segn el bucle de control. Segn la tecnologa del control.Clasificacin segn el sistema de referencia:Para programar los sistemas de CN es necesario establecer un sistema de referencia estndar en el que puedan ser especificadas las diferentes posiciones relativas de la mquina-herramienta con respecto al trabajo a realizar. El propsito de los sistemas de referencia es localizar la herramienta en relacin con la pieza a ser maquinada. Dependiendo del tipo de maquina CN el programador puede tener varias opciones para especificar esta localizacin. Clasificacin segn el Control de trayectoria:Los sistemas CN de contorneado controlan no solo la posicin final de la herramienta sino el movimiento en cada instante de los ejes y coordinan su movimiento usando tcnicas de interpolacin lineal, circular y parablica.Clasificacin segn el tipo de acoplamiento:Segn el tipo de accionamiento pueden ser: Hidrulicos. Elctricos. Neumticos.Clasificacin segn la tecnologa de control:Si se atiende a la clasificacin segn la forma fsica de realizar el control se encuentran los siguientes tipos de CN: Control Numrico (CN) Control Numrico Computarizado (CNC) Control Numrico Directo.

Control numrico.El hardware para el CN bsico incluye la unidad de control de la mquina (UCM, Fig. 2-3), que contiene la lgica que se requiere para traducir informacin a una accin apropiada; servomotores, y, si el control es de lazo cerrado, dispositivos de retroalimentacin y circuitos asociados. El plan de accin es proporcionado por la UCM en forma de un programa en una cinta perforada, cinta magntica o disco. Usualmente los programas son preparados por un programador o por el operador de la mquina herramienta, y ledos en la UCM por un lector de cinta. La UCM est equipada para realizar varias funciones. Por ejemplo, se puede esperar que la mquina herramienta u otro dispositivo mecnico se muevan de un punto a otro. Esto se logra en varias formas:1. Si la mquina herramienta est equipada con dos servomotores colocados en las coordenadas x-y, la UCM ms sencilla primero mueve el servomotor x y despus l y de acuerdo con las distancias prescritas, sin controlar el movimiento mismo (sistema punto a punto o de posicionamiento, Fig. 2-4a); cuando se alcanza la posicin programada, se realiza la operacin (digamos, se hace un agujero). Un sistema ligeramente ms complejo tambin se mueve primero en una direccin y luego en la otra, pero esta vez con un control completo de la velocidad del movimiento (sistema de corte directo, Fig. 2-4b), mientras que tiene lugar una operacin como corte, fresado o soldado.2. El CN es particularmente valioso cuando se va seguir un contorno complejo (Fig. 2-4c). En los sistemas de contorno la UCM se programa para descomponer el contorno en segmentos ms cortos y para interpolar entre los puntos extremos de los segmentos. La interpolacin lineal aproxima el perfil curvo en pequeas longitudes rectas; una mejor aproximacin se obtiene con trayectorias circulares, curvas suaves y, especialmente, con curvas suaves-B racionales no uniformes (NURBS). La informacin se lee en bloques, y una memoria intermedia (registrador intermedio) evita la discontinuidad de la operacin, que en el caso de maquinado, soldado, etctera, resultara en marcas de paro visibles en la superficie.Control numrico por computadora (CNC).Las funciones de la UCM son parcial o completamente asumidas por una computadora (una mini o microcomputadora asignada a la mquina herramienta, Fig. 2-5a). El programa en su totalidad se lee en la memoria. Como las computadoras se pueden reprogramar fcilmente, se obtiene una flexibilidad de operacin mucho mayor. Por ejemplo, es posible trazar una curva compleja sin ningn rompimiento en la continuidad, y de esta forma obtener la aproximacin ms cercana para el contorno deseado. Tambin se pueden agregar programas que proporcionen funciones tecnolgicas, realicen control adaptivo, as como incorporar algunos elementes de un modelo de proceso. Los microprocesadores usados en lugar de los circuitos de CN equipados son ms confiables y pueden tener caractersticas de autodiagnstico.

Ilustracin 9. Los mtodos de control proporcionan (a) posicin o control de punto a punto o (b) control sobre el movimiento de la pieza o de la herramienta en un corte recto o (e) a lo largo de un contorno.En general, la parte o programa de proceso an se recibe en cinta o disco, aunque muchos sistemas de CNC permiten programacin directa. La computadora tiene memoria suficiente para servir no slo como un compensador, sino tambin para almacenar los programas necesarios para una operacin prolongada. Tanto el CN como el CNC elevan la productividad y reproductividad, aumentando de esta forma la precisin, calidad y confiabilidad del producto final. El CNC minimiza los errores introducidos por el lector de cinta, ya que sta slo se lee una vez; tambin reduce los gastos generales relativos al CN.Control numrico directo (DNC).Varias mquinas herramienta se conectan a una computadora central, ms grande, la cual almacena todos los programas y emite los comandos de CN a todas las mquinas (Fig. 2-5b). Ya no se usa esta aproximacin desde hace mucho tiempo a favor del control numrico distribuido, en el cual cada mquina tiene su propia computadora y la central slo se emplea para almacenar, bajar, editar y monitorear programas, as como para proporcionar funciones de supervisin y administracin. Con ese control jerrquico, aun las tareas muy complejas se pueden dividir en elementos manejables. La tarea de computacin en tiempo real y del procesamiento sensorial se asigna a las computadoras de primer nivel. Las unidades de CN pueden ser de tipo convencional, equipadas con el lector de cinta reemplazado por una lnea de comunicacin directa a la computadora central (sistemas con lectores tras la cinta), o unidades especializadas que, al igual que las unidades CNC, usan una microcomputadora como la UCM. Obviamente, la ltima permite una flexibilidad mucho mayor.Controladores lgicos programables.El control de muchos procesos requiere funciones de secuencia, sincronizacin, conteo, lgica y aritmtica, las cuales se satisfacan con circuitos lgicos de relevadores. A stos se les tena que rehacer la instalacin elctrica si s e deba cambiar su lgica. Actualmente, su lugar ha sido ocupado por controladores programables (PC); para evitar confusin con las computadoras personales, ahora se les llama controladores lgicos programables (PLC). Su gran ventaja es que la memoria se puede reprogramar fcilmente con un tablero de programacin o una computadora, en la "lgica en escalera", familiar para los conocedores de circuitos de relevadores. A menudo se usan en combinacin con microcomputadoras para realizar tareas simples en secuencia, rpidamente, en tiempo real. Se debe notar que, para explotar todos los beneficios del control por computadora, usualmente es necesario mejorar el desempeo mecnico del sistema. Con frecuencia, a la integracin de los aspectos mecnicos y electrnicos se le denomina mecatrnica.A partir de 1968 se introdujeron los controladores lgicos programables (PLC).La NEMA (National Electrical Manufacturers Association) defini al controlador lgico programable como un aparato electrnico digital que usa una memoria programable para almacenar internamente instrucciones para implementar funciones especficas, como lgicas, secuencia, sincronizacin, conteo y operaciones aritmticas para controlar, a travs de mdulos digitales o analgicos, de entrada y salida, diversas clases de mquinas y procesos.Programacin del control numrico.La programacin de la mquina herramienta se ha simplificado enormemente con el paso de los aos, y se ha difundido del maquinado a otros procesos. La programacin comienza definiendo la secuencia ptima de operaciones y las condiciones del proceso para cada una. Las caractersticas geomtricas de la pieza se usan para calcular la trayectoria de la herramienta. El programa resultante puede ser muy general y se debe convertir, con la ayuda de un programa llamado el postprocesador, en una forma aceptable para el control particular de la mquina herramienta.La salida es una cinta perforada u otro medio de almacenamiento. Un paso importante es la verificacin de la cinta, que revela errores de programacin y asegura la produccin de piezas correctas. Bsicamente existen cuatro aproximaciones:1. Programacin manual: todos los elementos del programa se calculan por un programador calificado de partes, quien los pone en instrucciones generales estandarizadas. La programacin es laboriosa y actualmente est limitada en gran parte a programas de punto a punto.2. Programacin asistida por computadora: el programador se comunica con un sistema de software en un lenguaje de propsito especial que usa palabras como las del idioma de ingls. El ms comprensivo de estos lenguajes, el APT (herramientas programadas automticamente), se desarroll en los aos cincuenta en el Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, con el patrocinio de la Fuerza Area de EE.UU., y se ampli en los aos sesenta con el patrocinio de un consorcio de usuarios, en el IIT Research Institute, Chicago, Illinois , y despus en CAMI. Desde entonces se han desarrollado muchos lenguajes simplificados y lenguajes diseados para procesos especficos. Los lenguajes de programacin traducen la informacin de entrada en una forma entendible para la computadora, de manera que pueda realizar los clculos necesarios, incluyendo la compensacin para las dimensiones de la herramienta (compensacin de la cortadora en el maquinado). La verificacin de la cinta se debe hacer en la mquina herramienta o en una mquina de dibujo.3. CAD/CAM: Cuando las piezas se disean con CAD, la base de datos numrica puede ser usada para generar el programa en la terminal de grficas, ya sea por un programador o por el diseador de la pieza, con la ayuda del software de CAD/CAM. El programa se puede verificar de inmediato viendo en una terminal de presentacin de video (VDT) la trayectoria de la herramienta en relacin con la pieza. La programacin es rpida y relativamente barata, de ah que se utilice an para piezas individuales o, como con frecuencia se le llama, para produccin nica.4. Entrada manual de datos: Muchas mquinas herramientas de CNC estn equipadas con una pantalla de VDT y software poderoso que prepara el programa de la pieza. En respuesta a preguntas, el operador introduce informacin para definir la geometra de la pieza, el material y las herramientas. Se usan palabras estndar en ingls, y el software hace el resto. La tcnica es muy econmica ya que permite la programacin mientras otra aplicacin est corriendo.Con la difusin del CNC y de la entrada manual de datos, la tendencia es confiar la mayor parte de la programacin al operador de la mquina herramienta; sin embargo, la programacin convencional asistida por computadora y CAD/CAM an se realizan en los departamentos de programacin.La base de datos grfica puede ser intercambiada entre sistemas diferentes, a travs de formatos estndar tales como Especificacin Inicial de Intercambio de Grficas (IGES), ANSI Y I 4. 26M. A travs de ISO 1 0303 (Industrial Automatization Systems and Integration-Product Data Representation) y ANSI/CAM-I 1 0 1 - 1 995 (Dimensional Measurement Interface Standar) se puede obtener informacin adicional del producto.

LIMITACIONES Y VENTAJAS DEL CONTROL NUMERICO

El control numrico computacional tiene las siguientes ventajas sobre los mtodos convencionales de control de mquinas herramientas:1. Mejora la flexibilidad de operacin, as como la capacidad de producir formas complicadas con buena precisin dimensional, respetabilidad, menor perdida por defectos, grandes tasas de produccin, alta productividad y alta calidad de los productos.2. Se reducen los costos de herramientas, porque no se requieren plantillas ni diversos soportes.3. Son fciles de hacer los ajustes de la mquina, con microcomputadoras e indicaciones digitales.4. Es posible efectuar ms operaciones con cada preparacin, y el tiempo de inicio para preparacin y maquinado es menor, en comparacin con los mtodos convencionales. Adems, se facilitan los cambios de diseo y se reduce el inventario.5. Los programas pueden ser preparados rpidamente, y pueden ser llamados en cualquier momento por los microprocesadores. Una menor cantidad de trabajo en papel puede ser involucrada. 6. Es posible una produccin ms rpida de prototipos7. Se requiere menor capacitacin en el operador, que la de un mecnico especializado, y el operador tiene ms tiempo para aprender otras tareas en su rea de trabajo.8. Reduccin de los tiempos de fabricacin. Ya que los tiempos muertos se reducen al encadenarse de forma automtica los movimientos, por la rapidez de los movimiento y por el control automtico d las velocidades del cabezal. 9. Los tiempos de control y medida disminuyen debido a la elevada precisin de los maquinados y la reproduccin fiel de las cotas a partir de la primera pieza.10. Los tiempos de cambio de pieza tambin se reducen.11. Se reduce el nmero de verificaciones entre operaciones.12. Disminucin de rechazos de las piezas, como consecuencia de la precisin de las mquinas.13. Aumento de la flexibilidad de produccin expresada en trminos de fcil adaptabilidad a la realizacin de distintos tipos de fabricados, respondiendo gilmente a las necesidades del mercado.14. Duracin de la herramienta, debido a su mejor aprovechamiento.Las principales limitaciones del control numrico computacional son el costo inicial del equipo que es relativamente alto, la necesidad y costo de programacin, as como el tiempo de computadora, y el mantenimiento especial que requiere el personal capacitado. Como las mquinas de control numrico son sistemas complejos, sus descomposturas pueden ser costosas, as que es necesario su mantenimiento preventivo. Sin embargo, con frecuencia esas limitaciones son fcilmente compensadas con las ventajas econmicas generales del control numrico computacional.

Aplicaciones de las maquinas CNCLos equipos CNC poseen aplicacin en distintas industrias: fabricantes de maquinaria, industria automotriz, produccin de muebles, industria petrolera, industria mdica, incluso para la fabricacin de tubera para el transporte del agua. Vale anotar que las mquinas convencionales poseen las mismas aplicaciones, pero los procesos de mecanizado, suelen ser demasiado costosos, debido a los largos tiempos que stos demandan.CNC EN Colombia.Si bien es cierto que muchos industriales colombianos utilizan tornos convencionales, tambin lo es que un buen porcentaje de ellos han adoptado la tecnologa CNC, pues saben a ciencia cierta que les brinda una mejor calidad y una mayor precisin en sus procesos y los hace ms competitivos en el mercado. Prueba que los industriales nacionales estn adoptando esta nueva tecnologa en sus empresas, es que en el 2008 la empresa Imocom, comercializ cerca de 170 tornos en el mercado local, un 5 por ciento ms que el ao 2007, una cifra alta si se tiene en cuenta la crisis econmica global por la que atraves el pas en el ltimo semestre del ao en cuestin.En cuanto a los costos de las mquinas CNC, es importante resaltar que estos varan de acuerdo a su marca y al pas de procedencia, en ese sentido las empresas colombianas importan tornos de Japn, China, Europa y Estados Unidos principalmente.Las mquinas construidas en Japn, Checoslovaquia, Polonia y Estados Unidos, se encuentran en el rango de las ms costosas, aproximadamente 80 mil euros, pero se caracterizan porque cuentan con un buen respaldo en calidad, mientras que los tornos fabricados en China suelen ser ms econmicos, un 20 o 30 por ciento menos, pero con calidades de medias a bajas. Por ltimo se destacan los equipos producidos en Taiwn, pues, aunque suelen ser ms econmicos que los europeos, stos entregan calidades medias, incluso muy superiores a los que se construyen en el gigante asitico.Es as que la automatizacin de las mquinas resulta cada vez ms importante para los usuarios, pero deben seleccionar correctamente el tipo mquina ideal para una determinada aplicacin. Comprender el diseo mecnico de la pieza, identificar las ventajas y limitaciones de las mquinas y sus niveles de produccin, son factores indispensables que hay que tener en cuenta antes de adquirir un equipo CNC.Control numrico y automatizacinHemos visto que la operacin y el control de las mquinas herramientas precisan una habilidad considerable. Esto es particularmente evidente en el fresado de superficies contorneadas tridimensionales; no es sorprendente que el NC primero se haya desarrollado para maquinar componentes contorneados de aeronaves. En paralelo con el avance del software, el equipo de computadora y de control progres rpidamente, y esto se igual por los avances en materiales para herramientas. Las herramientas mejoradas permitieron la remocin de material con mayor rapidez; con la ayuda de CNC, el tiempo del corte se podra incrementar y se podran fijar nuevas metas respecto a las tolerancias. Estos avances tambin introdujeron cambios en las mquinas herramientas y en su operacin.Rigidez.Toda la maquinaria sufre deflexiones plsticas cuando actan fuerzas en ella. Tambin en el maquinado, la mquina herramienta, la pieza de trabajo, la herramienta, el portaherramientas y los aditamentos forman un sistema dinmico interactivo que se somete a cargas dinmicas y, en respuesta a esto, se pueden desarrollar vibraciones. La vibracin provoca variaciones en la formacin de la viruta, deficiente acabado superficial, elevado desgaste de la herramienta y con el tiempo provoca la fractura de la herramienta. Las vibraciones generadas pueden ser de amplitud muy grande cuando la frecuencia de excitacin (por ejemplo, el nmero de accionamientos de los dientes en el fresado) est cerca de la frecuencia natural dominante del sistema. Con velocidades mayores y una creciente rapidez de produccin logradas mediante CNC, la estabilidad de la operacin se vuelve crtica. El anlisis dinmico de la mquina herramienta es actualmente un paso importante en el diseo del equipo.Control de vibracionesSe pueden tomar varias medidas. La rigidez aumenta mediante un diseo apropiado y por el uso de materiales con mayor capacidad de amortiguamiento (como polmero-concreto, granito). Las cavidades se rellenan con un material amortiguador de vibraciones, y entonces se colocan aislantes de vibracin como almohadillas de caucho, resortes y masas grandes (bloques de inercia) en localizaciones estratgicas. Los absorbentes dinmicos consisten de una masa enlazada con resortes para los componentes vibratorios; afinados a la frecuencia natural de la fuerza de excitacin, vibran fuera de fase. Los absorbentes dinmicos controlados activamente usan sensores y actuadores de fuerza en un sistema de lazo cerrado. El sistema puede desafinarse si oscila la velocidad del husillo. Alternativamente, las velocidades del husillo se seleccionan para que estn fuera del rango de vibracin mientras se mantiene una salida alta considerando una profundidad mxima de corte.Husillo impulsorsta es una parte crtica de las mquinas herramientas y ha experimentado un desarrollo sustancial. La concentricidad y la deflexin bajo carga (rigidez) se mejoran uniformemente. El impulso es por medio de una caja de velocidades o con bandas pero, para velocidades mayores, se usan mecanismos integrales en que los husillos son extensiones del rotor. Las fuerzas centrfugas son muy grandes a velocidades altas, y se emplean rodamientos hechos con bolas de cermica de baja masa, o cojinetes hidrostticos, de aire, o magnticos.Estabilidad trmicaCon la bsqueda de tolerancias ms estrechas, la dilatacin trmica de varios elementos de la mquina herramienta se vuelve significativa y se utilizan diversas soluciones para minimizar la dilatacin o, si esto no es posible, para compensarla.Movimiento de alimentacinPara emplear CNC, se debe prescindir del volante de las mquinas operadas manualmente y de las levas, de las plantillas de seguimiento y de los embragues de las mquinas automticas. La mesa de la mquina herramienta cuenta, por ejemplo, con tomillos gua sin juego, accionados con motores de pasos que mueven la mesa en incrementos pequeos de, digamos, 2.5 /lm; el nmero de ellos depende de la cantidad de pulsos recibidos de la unidad de control CNC. Para un mayor par de torsin, se emplean motores dc o ac, o la mesa se mueve a travs de actuadores hidrulicos o, ms recientemente, para la mxima velocidad transversal, por motores lineales. La aceleracin rpida requiere de facilidad de movimiento de las correderas de la herramienta, y se usan ampliamente cojinetes hidrostticos as como cojinetes lineales de bolas como guas. Los transductores de desplazamiento o codificadores (Secc. 3-4) se instalan para el control del lazo cerrado.Manejo de la virutaSe deban desarrollar mtodos mejorados de remocin de grandes cantidades de virutas. Parcialmente por esta razn, los centros de maquinado con husillos horizontales, aunque emplean herramientas en cantilver, han encontrado aceptacin.Manejo del herramentalLa reduccin del tiempo del cambio de la herramienta es particularmente crtica en los centros de maquinado de alta produccin. Las herramientas se cargan en la secuencia requerida en la operacin, a menos que la mquina est equipada con un sistema de giro de doble brazo: esto permite la carga de una herramienta de un anaquel en un brazo mientras que la herramienta activa est cortando en otro brazo. Para eliminar el tiempo de puesta a punto, las herramientas se califican; es decir, su dimensin se mide previamente y se introduce en el programa CNC. Alternativamente, las herramientas se almacenan en el anaquel en sujetadores individuales especiales que aseguran que siempre estarn sujetas en la misma posicin respecto a la mquina herramienta.ProgramacinEsta tarea se ha simplificado en gran medida. Han surgido dos tendencias generales: Primero, los lenguajes de programacin, a menudo basados en APT, se han simplificado para tareas especficas como el contorneo de dos ejes (ADAPT), y se han agregado post-procesadores para propsitos especficos como taladrado, fresado y trabajo de tomo (EXAPT).Segundo, se ha desarrollado software poderoso que realiza la tarea de programacin. Como la descripcin de la pieza ya est disponible en CAD, los programas permiten la generacin directa de la trayectoria de la herramienta. En la programacin convencional, el operador slo tiene que proporcionar las dimensiones de la pieza y las dimensiones y el material de la herramienta y de la pieza de trabajo; el software ejecuta la programacin. Los sistemas avanzados combinan el control de la mquina herramienta con optimizacin para mxima productividad.Maquinado sin atencinLas operaciones sin atencin y con "luces apagadas" (supervisadas slo por computadoras) son posibles con la int60duccin del monitoreo automtico y del control adaptivo. Se incorporan sondas que verifican la presencia de herramientas, o a una cmara se le "ensea" a reconocer la disposicin de la herramienta y a reportar herramientas faltantes o rotas, o a iniciar el cambio de la herramienta. La fuerza de la herramienta se detecta (por ejemplo, por medio de la deflexin del husmo, usando cuatro detectores de posicin) y se mide el par de torsin y/o la potencia. Es posible la optimizacin del proceso; el avance a menudo es la variable controlada dentro de las restricciones fijas por la fuerza mxima, par de torsin y/o potencia. Se utilizan las tcnicas para la deteccin en el proceso del desgaste de la herramienta, de la vibracin y de la emisin acstica, y se mide la rugosidad superficial.Medicin automticasta es un elemento vital de la automatizacin. Algunas tcnicas son adecuadas para la medicin durante el proceso. En otras ocasiones, una estacin de medicin se prepara dentro de la mquina herramienta o en una estacin adyacente, y la informacin adquirida se retroalimenta a la computadora de control para hacer los ajustes apropiados en el corte de la siguiente pieza.Programacin dinmicaCon velocidades y tasas de avance en aumento, los programas que controlan los movimientos de la mquina herramienta tambin se deben cambiar para acoplarse con el proceso fsico del maquinado. Por ejemplo, en el fresado de moldes y matrices, el programa tiene que pronosticar para decelerar el avance al aproximarse a una esquina y acelerar de nuevo cuando la herramienta emerge de ella. El crecimiento del CNC ha sido rpido; las mquinas herramienta CNC son la fuente de la mayora de la produccin actual de mquinas herramienta, de la que 40% son centros de maquinado y otro 40% son tomos. En el maquinado controlado manualmente se desperdicia mucho tiempo esperando y en el movimiento del material; el corte real ocurre nicamente cerca de 20% del tiempo. Los avances en la integracin de las mquinas herramientas CNC con dispositivos de movimiento del material, como robots de prop6sito especial y cambiadores de plataformas, incrementaron la utilizaci6n de las mquinas herramienta al 40% y, en casos especiales, incluso al 70% del tiempo, elevando en gran medida la productividad y reduciendo el nmero de mquinas requeridas para una cantidad dada de produccin.

ELECCIN DE LAS VARIABLES DEL PROCESO

La decisin de maquinar un componente comnmente es parte de un proceso de ingeniera concurrente ms amplio que se extiende a toda la secuencia de manufactura. Una vez que se ha tomado la decisin de maquinar el componente, se planea la secuencia de los pasos de maquinado. Esta planeacin tomar en cuenta la maquinabilidad del material de la pieza de trabajo, la forma, la dimensin, las tolerancias dimensionales, el acabado superficial de la pieza terminada, las caractersticas del proceso de maquinado que se juzga son adecuadas para el propsito, la disponibilidad de las mquinas herramienta en la planta o con proveedores externos, y los aspectos econmicos de la produccin. En la forma ms sencilla, el resultado de estas deliberaciones influye en la realizacin de una secuencia de operaciones, como perforado, fresado, taladrado, etctera.

El corte de metal es algo inusual en el sentido de que en este punto de la planeacin se deben tomar algunas decisiones operacionales importantes: aunque el proceso se ha elegido, las velocidades y los avances apropiados para el material de la pieza de trabajo y la herramienta se tienen que elegir. Cuando se van a eliminar volmenes sustanciales de material, la produccin se acelera realizando uno o ms cortes de desbaste con grandes avances y profundidades de corte. Esto tambin se aplica a las fundiciones y forjas burdas que tienen escamas, zonas burdas o duras, o inclusiones en la superficie. Entonces, el acabado superficial necesario y las tolerancias dimensionales se obtienen haciendo un corte de acabado con un avance y profundidad de corte pequeos. Una situacin especial se origina con las partes de forma casi neta; puede slo requerirse un corte, pero se debe lidiar con escamas o zonas duras en la superficie, acrecentando las exigencias para las herramientas.En un taller pequeo, la eleccin de los avances y de las velocidades se basa en la experiencia personal del operador; casi siempre, la eleccin ser conservadora. En la produccin competitiva, la eleccin es ms crtica porque velocidades y avances bajos resultan en una tasa baja de produccin, en tanto que las velocidades y avances excesivos reducen la vida de la herramienta hasta el punto en que el costo del cambio de la herramienta es mayor que el valor del incremento de produccin y, ms all de un cierto punto, la rapidez de produccin incluso baja debido al tiempo perdido en el cambio de la herramienta. Una eleccin inicial de velocidades y avances razonables normalmente se basa en la experiencia colectiva, reunida en muchas plantas de produccin y laboratorios. Las compilaciones se preparan y actualizan continuamente por varias organizaciones, no slo dentro de las grandes corporaciones, sino tambin en organizaciones especializadas como el Machinability Data Center, Metcut Research Associates (una tarea que en la actualidad contina haciendo el Institute of Advanced Manufacturing Science, Cincinnati, Ohio). La informacin recolectada se publica en manuales y tambin est disponible en bancos de datos de computadora.Velocidad y avance de corte.La vida de la herramienta disminuye rpidamente con el incremento de la temperatura que, a su vez, depende de la energa empleada por unidad de tiempo, y por lo tanto de la velocidad de corte y de la resistencia al corte (o ms generalmente, de la dureza) del material de la pieza de trabajo. De ah que dentro de cualquier grupo de materiales, las velocidades de corte y los avances disminuyen con el aumento de la dureza. Sin embargo, se notan grandes variaciones en las velocidades y avances entre grupos de diferentes materiales, y las recomendaciones generales dadas en el Machining Data Handbook (3a. ed.) forman la base de las figuras 10 y 11. Al emplear estas figuras, se deber notar lo siguiente:

Ilustracin 10. Velocidades de avance usuales para el desbaste de materiales ferrososVelocidades y avances usuales para el desbaste de materiales ferrosos con una profundidad de corte de 3.8 mm [0. 1 50 pulg). Incremente la velocidad en 20% para insertos desechables de carburo; reduzca la velocidad entre 20 y 30% para aceros inoxidables austenticos y poro aceros para herramienta que contengan ms de 1% de carbono.

Ilustracin 11. Velocidades de avance usuales para el desbaste de materiales no ferrososVelocidades y avances usuales para el desbaste de materiales no ferrosos con una profundidad de corte de 3.8 mm (0. 1 50 pulg) (FM representa el metal de maquinado libre, WC la herramienta de carburo).1. Para algunos materiales no ferrosos, las velocidades cambian poco con la dureza, y entonces en la figura 10 la velocidad se indica simplemente por la posicin de la identificacin de la aleacin. Para todos los materiales, los avances dados se aplican para los rangos de dureza indicados por las flechas.

2. Los datos proporcionan un punto inicial conservador para torneado burdo, con una profundidad mxima de corte de 4 mm y una vida tpica de la herramienta de 1 a 2 h. Los materiales de las herramientas se identifican genricamente. El HSS tpicamente es M2 o, para los trabajos ms pesados, T 15; el smbolo WC significa carburos cementados, sin recubrimiento, del grado apropiado para el material de la pieza de trabajo.

Las velocidades se pueden elevar en 20% con insertos desechables de carburo. Si se determina que la vida de la herramienta es mucho mayor que 2 h, la operacin se puede acelerar. Recordando que los cortes ms pesados son ms eficientes [ecuacin (1)], la profundidad de corte, y por consiguiente el avance (que determina el espesor de la viruta sin deformar), se incrementan. Las velocidades de corte mayores generan ms calor y se deben usar cuando la vida de la herramienta an es excesiva.

3. Aunque los datos dados son vlidos principalmente para torneado y perforado burdo, tambin son una gua para la mayor parte de los otros procesos. La velocidad V y la alimentacin f para cualquier proceso particular se determinan multiplicando de la figura 10 o 11 por los factores respectivamente (tabla 1). Se notar que el avance en el conformado y cepillado suele ser muy pesada; los valores menores de avance se deben considerar para los materiales ms duros.

4. Se aplican condiciones especiales al taladrado con brocas helicoidales HSS. La velocidad de corte es para materiales ferrosos, y para materiales no ferrosos. El avance es por lo general una funcin del dimetro de la broca D, y es 0.02D por revolucin para los materiales de maquinado libre, O.OlD por revolucin para materiales ms tenaces o ms duros y 0.OO5D por revolucin para materiales muy duros (HB > 420). Las brocas revestidas tienen una vida significativamente mayor y pueden permitir aumentos en la velocidad. Los carburos slidos toleran una velocidad de 2 a 3 veces mayor; el avance ms pesado a menudo es mejor que la velocidad mayor. Para agujeros profundos, los avances y las velocidades se deben reducir:Profundidad del agujero, DReduccin de la velocidad, %Reduccin del avance, %

31010

42010

53010

63520

84020

5. Para el escariado con herramientas HSS, las velocidades varan de () en material de maquinado libre a () en material duro, en tanto que el espesor de la viruta sin deformar se reduce de 0.12 a 0.05 mm por diente.

6. Los carburos revestidos permiten velocidades mayores, y las recomendaciones del fabricante se consideran para los primeros intentos. En general, la velocidad aumenta en 25% con revestimiento de , de 25 a 50% con revestimiento de y de 50 a 75% con revestimiento de .

7. Las herramientas cermicas se prueban al doble de la velocidad recomendada para carburos cementados en los cortes de acabado, y luego se puede incrementar dicha velocidad (hasta 5 veces).Tabla 1. Velocidades y avances en varias operaciones de corte de metal*

ProcesoProfundidad de corte, mmOtro.

Torneado de desbaste1,04,01,0

Torneado de acabado1,2 1,30,650,5

Herramientas con forma, tranzado0.7Avance de penetracin 0,1 f 0,2f

Cepillado0,74,0Avance: HSS, 1,5 0,5 mm(X 2 en )

Acepillado0,74,0

Fresado frontal1,04,00,8 1

Fresado plano1,04,00,5

Fresado lateral y de ranura0,5 0,74,00,5

Fresado terminal, perifrico.1,01,20,5 0,25 Para recortador de 25mm

Fresado terminal, ranurado.1,01,20,2

Roscado, machuelado.O,5 0,25Ms lenta para rosca ms gruesa.

Extrados de Mochining Dolo Hondbook, 3a. ed., Machinobilily Dala Center, Metcul Research Associates, Cincinnati, Ohia, 1 980. t Avance por diente. NOTA: velocidad y avance ; tome y de la figura 10 o 11.

8. Con las herramientas de PCBN, las velocidades alcanzan en hierro fundido al alto Cr, de en hierro fundido gris y de en sper-aleaciones y aceros endurecidos de dureza HRC 50 a 65.

9. Las herramientas de diamante son adecuadas slo para cortes de acabado de 0.05 a 0.2 mm de profundidad, entre 0.02 y 0.05 mm de avance y velocidades (800-2800 ) para metales ligeros no ferrosos, aunque se han alcanzado velocidades de en la aleacin 7075-T6 Al.Los datos que aqu se proporcionan son suficientemente precisos para propsitos iniciales de planeacin. No obstante, las condiciones ptimas dependen de muchos factores, incluyendo de la rigidez de las herramientas, de la pieza de trabajo, del portaherramientas y de la mquina herramienta. Para tasas prcticas de remocin de metal no es raro alcanzar el doble de los valores recomendados y, en mquinas especialmente construidas, el maquinado a muy alta velocidad es posible con herramientas de carburo revestido o de cermica.Tiempo y potencia de corte.Una vez que las velocidades y los avances se seleccionaron, se planean los detalles del proceso y se elige el equipo apropiado. Normalmente se siguen los siguientes pasos:1. Se calcula el volumen V que se va a eliminar. Los manuales contienen numerosas frmulas, pero los clculos que parten de consideraciones geomtricas sencillas suelen ser igual de rpidos.

2. La rapidez de remocin de la viruta V, se calcula a partir de la velocidad de corte multiplicada por el rea de la seccin transversal de la viruta.

3. El tiempo neto de maquinado (de corte) simplemente es:

(En algunas operaciones, como en el torneado, la longitud total de la viruta l se calcula fcilmente y luego )4. La energa especfica de corte ajustada se toma de la ecuacin (1), la potencia de la mquina herramienta de la ecuacin (2) Y la fuerza de corte de la ecuacin (3).

; (ec. 1),Donde a vara de 0.2 a 0.4 y se puede tomar como 0.3 para la mayora de los materiales. ; (ec. 2a)

O en unidades convencionales, ; (ec. 2b)

La fuerza de corte que deben resistir el portaherramienta y la mquina herramienta se calcula recordando que la potencia dividida entre la velocidad da la fuerza. Si la velocidad de corte v est en : (N) ; (ec. 3a)

O si la velocidad de corte esta en unidades de : (Lbf) ; (ec. 3b)Eleccin de la mquina herramienta.La variedad de los equipos comercialente disponibles es inmensa, en trminos tanto de tamao como de tipo de operacin. Adems de las mquinas herramientas ms comunes, estn en operacin mquinas de propsito especial, algunas enormes, otras de tamao diminuto. As, un torno (hecho por Farrel Ca.) para rotores de turbinas de vapor tiene un volteo de 1 .9 m y una cama de 14 m de longitud. Hay tornos vertical para piezas de 4 m de dimetro y 3 m de altura con masa de 400 Mg. Una mquina fresadora NC de dos prticos (producida por Cincinnati Milacron) para esculpir piezas para aeroplanos tiene una mesa de 6 m (240 pulg) de ancho y 82 m (270 ft) de longitud. Puede suceder, por supuesto, que ninguna mquina herramienta con potencia o rigidez suficientes est disponible; entonces, la velocidad o el avance, o ambos, se deben reducir.

Conclusiones

La manufactura es una parte esencial de cualquier economa industrializada. Es la esencia del desarrollo econmico y ha sido reconocida como tal por la mayora de las naciones, resultando en una reida competencia internacional. La manufactura es fundamental para las actividades de todos los ingenieros y tecnlogos, porque la mayora de la investigacin, desarrollo, diseo y actividad administrativa resulta finalmente en algn producto manufacturado. Si una unidad industrial (compaa) o nacin va a ser exitosa en la competencia mundial (y por supuesto si la humanidad va a ser mejor servida por productos manufacturados abundantes de alta calidad y elevado valor), es esencial reconocer algunas caractersticas generales de la manufactura:1. La manufactura incluye muchos pasos desde la investigacin hasta el desarrollo, diseo, anlisis y control de productos y procesos para la entrega, servicio y, finalmente, reciclado o eliminacin del producto. Gradualmente, las muchas actividades asociadas con estas etapas se han especializado, dividido y desarticulado. Las actividades aisladas en la manufactura secuencial resultan en largos tiempos de entrega, grandes ineficiencias y costo elevado del producto.2. La manufactura se debe ver como un sistema, con todas las partes del sistema interactuando de una manera orgnica. Esto se refleja a en la prctica de la ingeniera concurrente, en la cual varias actividades se traslapan o proceden simultneamente; de esta forma, los tiempos de entrega se reducen, se mejora la calidad y se evitan los cambios costosos una vez avanzado el ciclo del producto.3. Los subsistemas como el CAD y CAM se basan en una computadora desde hace algn tiempo, con muchos beneficios como productividad y calidad mejoradas. Los beneficios completos requieren una integracin de todas las acciones de la manufactura. Esto se facilita con una base de datos comn, esencial para el desarrollo del CIM.4. Las computadoras y otros dispositivos microelectrnicos, tales como controladores programables, se han usado extensivamente para el control de los procesos de produccin y maquinaria con la ayuda de CN, CNC y DNC. Una mejor comprensin de los procesos y el desarrollo de transductores adecuados ha permitido el control en el modo adaptivo, respondiendo a cambios en las condiciones del proceso en la misma o mejor forma que un operador altamente calificado.5. La aplicacin de la computadora a un proceso no actualizado o bsicamente defectuoso no puede resolver los problemas de fondo. Por lo tanto, es ms importante adquirir una comprensin slida de los principios fsicos sobre los cuales se puede basar el control del proceso. El conocimiento de estos principios tambin es esencial si se va a construir una interfaz entre el equipo mecnico y los dispositivos electrnicos.

BibliografaSchey, John A., Procesos de Manufactura. 3 Edicin. Mc Graw Hill, 2002. ISBN 30-38, 709-718.2. Apraiz Barreiro, Jos. Tratamientos Trmicos De Los Aceros. 8 Edicin. CIE Inversiones Editoriales Dossast 2000, 1984.3. Dieter, George Ellwood. Mechanical Metallurgy. McGraw Hill Aguilar Editorial, 1988.4. Groover, Mikell P. Fundamentos De Manufactura Moderna, Materiales, Procesos y Sistemas. 1 Edicin. Prentice Hall Pearson Education, 1997. ISBN 925-938.