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Tecnologia de grupos ...

 

 

 

 

 

 

 

RESUMEN: La tecnología de grupos es un pensamiento implementado recientemente en las industrias manufactureras de artículos determinados con el fin de producir una mayor cantidad de productos para salir en el mercado, ejecutando este proceso en un periodo o lapso de tiempo lo más corto posible; generando una necesidad de crear nuevos productos innovadores y llamativos para satisfacer las necesidades del cliente y mejorar los ítems evaluativos frente a la competencia directa. Para ello se requiere un cambio drástico en los tiempos de fabricación del artículo, tanto en su proceso de diseño como en su proceso de elaboración o fabricación. Este sistema ofrece dividir un sistema en familias de partes que aprovechan las similitudes de diseño, forma y producción; lo que hace que las operaciones o acciones repetitivas se realicen más rápido optimizando el tiempo dedicado a dicha actividad, a la preparación de máquinas y a los tiempos de espera entre estaciones manufactureras, y así poder calcular los costos durante el proceso y también identificar la cantidad de materia prima, productos ya terminados y demás estadísticas durante el proceso.

La manufactura celular es un sistema derivado de las tecnologías de grupos el cual busca que un proceso o una maquina realice o efectué la producción de una o más familias, siendo este un número limitado con el fin de la optimización de tiempos de instalación y de manufactura, reducir el inventario y aumentar la calidad de los productos fabricados durante la fabricación de artículos.

 

PALABRAS CLAVE: Tecnología de grupo, manufactura celular, eficiencia, producción. Sistemas y subsistemas.

 

ABSTARCT: The technology group is a thought recently implemented in the manufacturing of certain items in order to produce a greater number of products out on the market, executing this process in a period or within the shortest possible time; creating a need for new innovative and attractive products to meet customer needs and improve the evaluation items from direct competition. This requires a drastic change is required at the time of manufacture of the article, both in process design and process development or manufacturing. This system provides a system dividing families of parts that take advantage of similarities in design, form and production; making operations or repetitive actions are performed faster by optimizing the time spent on this activity, the preparation of machines and waiting times between manufacturing stations, so you can calculate the costs for the process and identify the amount of raw materials and finished products and other products statistics during the process.

Cellular manufacturing is a derivative system technology group which seeks a process or a machine perform or make the production of one or more families, this being a limited number in order to optimize installation time and manufacturing , reduce inventory and improve the quality of products produced during the manufacture of articles.

 

KEYWORDS: Group technology, cellular manufacturing, efficiency, production. Systems and subsystems.

 

INTRODUCCION: Este artículo de revisión tiene por objetivo exponer la información encontrada sobre la tecnología de grupos y la manufactura celular a partir de una revisión bibliográfica exhaustiva de estos dos temas ya que para el profesional en Ingeniería mecánica es de gran importancia tener conocimientos sobre la Tecnología de grupos dentro de la planeación de producción. Durante muchos años, en diversas formas y grados se ha aplicado la tecnología de grupos por todo el mundo, pero fue en los años 50s y 60s cuando muchos países se interesaron en ella, surgiendo varios sistemas de clasificación y codificación. En términos generales, el concepto de tecnología de grupo se aplica al proceso de clasificar las partes por familias y después dedicar cierto equipo a un grupo de partes.  Por su parte, la manufactura celular implica estaciones de trabajo, conocidas como celdas de manufactura, que frecuentemente contienen varias maquinas controladas por un robot central, cada una de las máquinas ejecutando una operación diferente sobre la pieza.

 

MARCO TEORICO

 

Durante muchos años, en diversas formas y grados se ha aplicado la tecnología de grupos por todo el mundo, pero fue en los años 50s y 60s cuando muchos países se interesaron en ella, surgiendo varios sistemas de clasificación y codificación. En términos generales, el concepto de tecnología de grupo se aplica al proceso de clasificar las partes por familias y después dedicar cierto equipo a un grupo de partes.  Como refiere Schmid en el libro Manufactura, ingeniería y tecnología, la idea de la tecnología de grupo es que las piezas se pueden agrupar y produción, agrupando en familias, de acuerdo a similitudes en diseño y en los procesos de manufactura utilizados para su producción, pudiendo así estandarizar los diseños de las piezas y los planes de proceso y las familias de partes similares se pueden producir de manera eficiente y económica.1

 

Más en general, la Tecnología de grupo puede considerarse una teoría de la gestión basada en el principio  que "las cosas similares se debe hacer de manera similar". Este concepto aprovecha y explota los aspectos de similitud desde tres puntos de vista, que son:

 

-Realizar actividades similares juntas.

-Estandarizar tareas similares.

-Almacenar y retroalimentar eficientemente la información de problemas repetitivos2 .

 

 La tecnología de grupo aprovecha las ventajas de la similitudes de las partes o las características en un grupo de partes, requiriendo que los dibujos técnicos incluyan cierto esquema de proceso que especifique el tipo y los parámetros del procesamiento que son necesarios4. Pero sus beneficios son mucho más extensos, esta tecnología es una estrategia administrativa cuyos beneficios se describen por áreas funcionales de la siguiente manera4:

 

 

Ingeniería de diseño:

Reducción en el diseño de nuevas partes

Reducción del numero de dibujos por la estandarización de las partes

Reducción del numero de partes similares

Facilidad de obtener información del funcionamiento de partes similares e información de partes sustituidas

Planeación de distribución

Disminución del espacio de producción que se requiera

Disminución del esfuerzo en el manejo de materiales

 

Especificación del equipo, herramental, plantillas y dispositivos:

Estandarización de equipo

Implementación de sistemas de manufactura celular

Disminución del numero de herramientas, tarimas, dispositivos y plantillas

 

Manufactura: planeación de procesos

Reducción del tiempo de preparación y producción

Alternativas de ruteo de las ordenes que conducen a un ruteo mejorado de la orden de trabajo

Reducción del numero de operaciones de maquinado y del tiempo de programación en equipo de control numérico

 

Manufactura: control de la producción

Reduce el inventario dentro del proceso

Facilita la identificación de los cuellos de botella

Mejora el flujo del material

Disminuye costos de almacenamiento

Responde rápidamente a los cambios de programación de la producción

 

Manufactura: Control de calidad  

Reducción del numero de defectos que a su vez conduce a la disminución de la inspección

Reducción del desperdicio generado

Mejor calidad del producto

 

Compras

La codificación de las partes compradas ayuda a la estandarización de las reglas de compra

Ahorro en las compras posibles debido al conocimiento exacto de los requerimientos de la materia prima

Procedimientos de evaluación del proveedor simplificados, que conduce a un sistema de compras justo a tiempo

 

Para la implementación de la tecnología de grupos se han desarrollado muchos procedimientos, buscando descomponer un gran sistema de manufactura en sistemas chicos más manejables basados en las similitudes de los atributos del diseño y aspectos de las partes, estos procedimientos pueden ser categorizados en dos clases? Procedimientos de clasificación (usando sistemas de código) y procedimientos de formación de células (utilizando la información del flujo de producción). A su vez, existen dos variaciones en los métodos de clasificación: Método de inspección visual y método de códigos.

 

Por su parte, la manufactura celular implica estaciones de trabajo, conocidas como celdas de manufactura, que frecuentemente contienen varias maquinas controladas por un robot central, cada una de las máquinas ejecutando una operación diferente sobre la pieza. Cada célula se especializa en la producción de un conjunto determinado de partes similares, según los principios de la tecnología de grupos. A esta disposición se le llama disposición celular3 . Este termino se asocia continuamente con la producción en mediana cantidad (100 a 10,000 unidades por año)

 

Una celda de manufactura es una colección de equipo que se requiere para fabricar una parte aislada o una familia de partes con características similares. Este equipo se coloca en circulo alrededor de un operador u operadores (Figura 1) Luego, el operador (en general único) toma una parte del recipiente de entrada y la mueve alrededor del círculo del equipo. Una vez que la máquina se carga y activa, el operador mueve la parte recién terminada de la primera máquina a la segunda, en la que el operador retira la parte anterior y carga la siguiente. Las celdas de manufactura se desarrollan a un ritmo muy rápido ya que reducen el tiempo de arranque en forma significativa y eliminan todo almacenamiento entre operaciones además de eliminar la mayoría de tiempo de movimiento entre operaciones, de esta manera, reducen los costos y reducen el tiempo de manufacturas en proceso.

 

 

 

Antes de lee nuestro articulo 

El diseño de las celdas requiere seguir un proceso lógico, dividido en etapas mencionadas a continuación:

 

1. Elaborar el esquema del proceso.

2. Elaborar diagrama de operaciones.

3. Elaborar matriz de familias de productos.

4. Elaborar mapeo de procesos antes de la implementación de células de

manufactura.

5. Realizar el cálculo de la capacidad de producción antes de la implementación

de células de manufactura.

6. Elaborar el bosquejo de células de manufactura.

7. Elaborar el mapeo de proceso futuro para la implementación de células de

manufactura.

8. Realizar el cálculo de la capacidad de producción futura para la

implementación de células de manufactura.

9. Elaborar el diagrama de bloques del proceso antes de la implementación de

células de manufactura.

10. Elaborar el diagrama de bloques del proceso futuro de la implementación de

las células de manufactura.

11. Requerimientos para Lay-out futuro (incluir estudio antropométrico).

12. Dibujar el Lay-out de la fábrica o área antes de la implementación de las

células de manufactura.

13. Dibujar el Lay-Out futuro de la fábrica o área de las células de manufactura.

 

Método de inspección visual.

 

El método de la inspección visual consiste en acomodar u organizar las piezas por “familias” dependido de la similitud física o de diseño que tengan. Por ejemplo considere las partes de la Figura 2. Estas piezas son organizadas en dos familias por el método de la inspección visual como se muestra en la Figura 3. Este proceso es económico, depende mucho de la perspectiva que tenga la persona encargada de hacer la inspección y es un método poco sofisticado. Este método es utilizado por empresas que manejen pocas partes.

 

Método de clasificación y codificación.

 

La codificación consiste en asignar símbolos a las piezas. Dichos símbolos representan las cualidades de diseño de dichas piezas, y sus características de fabricación. La clasificación hace referencia al proceso de categorizar un conjunto de partes en familia de partes con base a sus similitudes y posteriormente se separan a causa de una diferencia específica.

 

La aplicación de este método en la tecnología de grupos es un problema debido a que no existe un sistema universalmente aceptado, esto se debe a que cada empresa tiene sus propias necesidades y requerimientos específicos. Se requiere que el sistema que se lleve a cabo en una empresa funcione en todas las áreas como lo son: diseño e ingeniería, planeación y control, fabricación, administración, etc.

 

Tipos y características de los códigos de tecnologías de grupos.

 

Existen diversos tipos de sistemas de clasificación y codificación, estos sistemas difieren en los siguientes aspectos:

 

  • Los símbolos empleados (números, letras del alfabeto, símbolos alfanuméricos)

  • La asignación de los símbolos para la creación de códigos.

 

Los tipos de códigos pueden ser agrupados en tres:

 

  • Monocodigo (código jerárquico)

  • Policodigo (código de tipo digito)

  • Multicodigo (código combinado)

 

 

 

Monocodigo (código jerárquico)

 

Este tipo de código utiliza como esquema una estructura de árbol, en el cual cada digito aumenta la información del digito anterior. Con base en esto podemos concluir que cada digito no puede ser interpretado de manera independiente del resto de los símbolos.

 

Una de las principales ventajas del monocodigo es que puede contener mucha información en un código que aparentemente es muy pequeño. La naturaleza jerárquica de este código permite almacenar y recuperar información del diseño como lo es la geometría, tamaño y materiales de la pieza.

 

La gran desventaja de este código es el requerimiento de expertos para la producción de dichos códigos como parte de un espectro.

 

En la Figura 4 podemos observar un ejemplo de los monocodigos. El primer digito (del 0 al 9) divide el conjunto de partes en los grupos principales de partes, partes de hoja metálica, partes maquinadas, componentes y partes compradas. El segundo y posteriores dígitos dividen en subgrupos los grupos antes mencionados, maquinado rotacionales (0) y maquinado no rotacional (1). El digito 1 en el primer y segundo campo y el digito 0 en el tercer campo contienen una gran cantidad de información y tiene significados distintos. De aquí se concluye que los símbolos de los monocodigos no pueden ser analizados de manera independiente, ya que el código siguiente depende del anterior.

 

 

Policodigo (código de tipo digito)

 

Este sistema es conocido como cadena de código, código discreto o código de digito fijo. En este sistema los códigos son independientes uno del otro. Cada digito describe una propiedad única de la pieza de trabajo. Este método es implementado cuando se utilizan descripciones de las funciones o del proceso de manufactura.

 

Se muestra un ejemplo de sistemas policodigos en la Figura 5

 

 

Diferencias entre el sistema Monocodigo y Policodigo.

 

La mayor diferencia entre el sistema Monocodigo y el sistema Policodigo es la capacidad de almacenamiento de información, esto se puede evidenciar en el siguiente ejercicio:

 

Suponiendo que el código consiste en  símbolos y el campo de cada símbolo va de 0 a 9, el número de características mutuamente excluyentes que pueden ser almacenadas en el monocodigo y en el policodigo son:

 

  • Numero de características almacenadas en el Monocodigo.

 

                         101 + 102 + 103 + 104 + 105 = 111110

 

  • Numero de características almacenadas en el Policodigo.

 

10 + 10 + 10 + 10 + 10 = 50

 

Multicódigo: Es el sistema comúnmente más usado en sectores codificadores, el cual mantiene, aprovecha y combina los beneficios de los sistemas monocodigo y policodigo.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

 

1. Schmid, s. (2002) Manufactura, ingeniería y tecnología. Pearson Educación. Pag. 25.

2. Fuente consultada: 04/10/2015. Disponible en línea: http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/8723/Capitulo3.pdf

3. Groover, M. (1997) Fundamentos de Manufactura Moderna: Materiales, Procesos Y Sistemas. Pearson Educación.

4. Meyers, F & Stephens, M. (1997) Diseño de instalaciones de manufactura y manejo de materiales. 3ª edición.

5. Fuente consultada 05/10/2015 Disponible en línea http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/8723/Capitulo4.pdf

6. Fuente consutada 05/10/2015. Disponible en línea https://www.academia.edu/7129089/Tecnolog%C3%ADa_de_grupos_1

 

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