Concepto de Manufactura

Tecnológicamente, es la aplicación de procesos químicos y físicos que alteran la geometría, las propiedades o el aspecto de un determinado material para elaborar partes o productos terminados.

Económicamente, la manufactura es la transformación de materiales en un artículo de mayor valor, a través de una o más operaciones o procesos de ensamble. El punto clave es que la manufactura agrega valor al material original, cambiando su forma o propiedades o al combinarlo con otros materiales que han sido alterados de forma similar.

Industrias Manufactureras

Son empresas y organizaciones que producen o abastecen bienes y servicios. Se pueden clasificar como:

• Industrias Primarias

  Son aquellas que cultivan y explotan los recursos naturales, tales como la agricultura y la minería.

• Industrias Secundarias

  Adquieren los productos de las industrias primarias y los convierten en bienes de consumo o de capital. La actividad principal de las industrias en esta categoría es la manufactura, incluyendo también la construcción y las instalaciones para la producción de energía.

• Industrias Terciarias

  Constituyen el sector de servicios de la economía.

Productos Manufacturados

• Bienes de Consumo

  Los compran directamente los consumidores.

• Bienes de Capital

  Son aquellos que adquieren otras compañías para producir bienes o servicios.

Cantidades Anuales de Producción

La cantidad de producción es el número de unidades de un solo tipo producidas anualmente. En este escrito, nos referiremos a los artículos discretos, que son las partes individuales y productos ensamblados más que materiales producidos en procesos continuos.

• Baja Producción

  Rango de 1 a 100 unidades por año.

• Media Producción

  Rango de 100 a 10,000 unidades al año.

• Alta Producción

  A partir de 10,000 unidades al año.

Capacidad de Manufactura

La eficiencia de la manufactura son las limitaciones físicas y técnicas de la empresa manufacturera y de cada una de sus plantas.

• Capacidad y Actitud Tecnológica de Proceso

  Es el conjunto de procesos de manufactura y la pericia que tiene el personal de planta en la tecnología de proceso.

• Tamaño Físico y Peso del Producto

  El conjunto de equipos de producción, manejo de materiales, capacidad de almacenamiento y tamaño de planta.

• Capacidad de Producción

  La máxima velocidad de producción que una planta puede lograr bajo condiciones dadas de operación.

Procesos de Formado

La mayoría de los procesos de formado aplican calor, fuerza mecánica o una combinación de ambas para efectuar un cambio en la geometría del material de trabajo.

1. Fundición, Moldeado y Otros Procesos

   En los que el material inicial es un líquido calentado o semifluido.

2. Procesado de Partículas

   El material inicial es un polvo que se forma y calienta para darle una geometría deseada.

3. Procesos de Deformación

   El material inicial es un sólido dúctil (usualmente metal) que se deforma para formar la pieza. (Forjado, laminación, extrusión, estirado, también se incluyen en esta categoría los procesos en láminas metálicas como doblado, corte, embutido).

4. Procesos de Remoción de Material

   El material inicial es un sólido (dúctil o frágil) del cual se quita material para que la pieza resultante tenga la geometría deseada (Maquinado: torneado, taladrado, fresado, brochado, maquinado por descargas eléctricas con alambre, maquinado químico, maquinado láser, maquinado por chorro de agua).

Procesos de Modificación de las Propiedades del Material

Se realiza para mejorar las propiedades físicas o mecánicas del material de trabajo.

• Laminado
• Imanación
• Tratamiento térmico
• Tratamiento químico

Tratamientos Térmicos

• Recocido
• Normalizado
• Temple
• Revenido
• Termoquímico, cementación, cianurización, nitruración.

Procesamiento de Superficies

Limpieza y Tratamiento de Superficies

• MECÁNICO: Desbarbado, Esmerilado, Pulido, Chorreado.
• QUÍMICO: Desengrasado, Decapado, Oxidación química (Cromatado, Fosfatado), Abrillantado.

Recubrimientos

• Oxidación anódica: Normal, Duro.
• Metálico (inmersión): Niquelado, Galvanizado, Cobreado, Estañado, Plateado, Dorado.
• Metalización térmica: Arco voltaico, Llama, Plasma Lacado, Esmaltado.

Operaciones de Ensamble

Uniones Mecánicas

Uniones No Permanentes

• Tornillos
• Pernos

Uniones Fijas

• El remachado es el sujetador mecánico más común.
• Engrapado: Las láminas delgadas se pueden unir sin taladrado preliminar mediante puntillado o engrapado. El engrapado se utiliza ampliamente para sujetar lámina a un respaldo de madera.
• Los engargolados se producen por medio de una secuencia de dobleces.

Unión Permanente

Soldadura en Estado Sólido

• En la soldadura ultrasónica (USW) se induce un movimiento relativo de la interface mediante vibración tangencial.
• Soldadura por fricción (FRW): La soldadura por fricción y agitación es adecuada para unir láminas y placas.

Soldadura por Fusión

• Soldadura con arco eléctrico: La soldadura con arco eléctrico difiere de la soldadura por resistencia eléctrica en que un arco sostenido genera el calor para fundir el material de la pieza de trabajo (y si se utiliza, la varilla de aporte).
• Soldadura por resistencia: Se obtiene la fusión usando el calor generado por una resistencia eléctrica para el flujo de corriente que pasa entre las superficies de contacto que se están uniendo.
• Soldadura con gas: La unión se usa una combinación de gas y oxígeno que produce una llama caliente para fundir la base metálica y el metal de aporte (si se usa).

Sistemas de Producción

1. Instalaciones

   Comprende la planta, el equipo de producción y el equipo de manejo de materiales, así como la disposición de la planta.

2. Apoyo a la Manufactura

   Son los procedimientos usados por la empresa para administrar la producción y solucionar los problemas técnicos y logísticos en el desenvolvimiento de la producción.

Disposición de Procesos

Los componentes individuales que forman estos grandes productos se hacen comúnmente en fábricas donde el equipo se dispone según su función o tipo.

La producción funcional se ha hecho en talleres organizados alrededor de máquinas herramientas individuales. Las piezas se mueven por medios flexibles (manualmente, por bandas transportadoras elevadas, grúas, montacargas) de máquina a máquina. Su desventaja es que las piezas se fabrican en secuencias de producción diferentes, esto provoca un movimiento de material complejo y con frecuencia desorganizado y tardado.

Disposición de Proceso de Grupo

• Las piezas se clasifican de acuerdo con los principios de la tecnología de grupo.
• Se requiere un análisis del flujo de la producción y la organización de la planta.
• Todo el equipo necesario para producir una familia de partes se agrupa en una celda.

Las piezas se transfieren con un mínimo de movimientos y de tiempo de una unidad a la otra. Para tamaños mayores de lote, las máquinas se disponen a lo largo de una línea (o en forma de U o L) en la secuencia de operaciones, creando una transición entre las celdas y líneas de transferencia de construcción modular.

Los beneficios que provienen de la aplicación de los principios de la tecnología de grupo son:

1. La variedad y cantidad del material de inicio, así como el inventario en proceso, se reducen.
2. Se simplifica la planeación de la producción y se puede recolectar mejor información para el control y la planeación de la producción.
3. Los costos de las herramientas se pueden reducir a través de la estandarización, y los tiempos de puesta a punto se minimizan.
4. El tiempo total del procesamiento se reduce, los tiempos de entrega se acortan, la respuesta a las necesidades de los clientes es más rápida y aumenta la competitividad.

Atributos de Diseño y Manufactura

1. Atributo de Diseño

   La Figura presenta dos piezas iguales; pero tiene diferentes atributos de manufactura: su maquinado es diferente ya que son diferentes materiales, cantidad y tolerancia.

2. Atributo de Manufactura

   Son varias partes geométricas diferentes; pero sus requerimientos de manufactura son muy similares.