Procesos de fabricacin A continuacin se presentan algunas definiciones de trminos presentes en la asignatura de Fabricacin Industrial (www.rae.es): Ciencia: Conjunto de conocimientos obtenidos mediante la observacin y el razonamiento, sistemticamente estructurados y de los que se deducen principios y leyes generales. Conformar: Dar forma a algo. Innovacin: Creacin o modificacin de un producto, y su introduccin en un mercado. Ingeniera: Estudio y aplicacin, por especialistas, de las diversas ramas de la tecnologa. Fabricacin: Accin y efecto de fabricar. Fabricar: Producir objetos en serie, generalmente por medios mecnicos. Fresadora: Mquina provista de fresas que sirve para labrar metales. Manufactura: Obra hecha a mano o con auxilio de mquina. En un sentido completo, es el proceso de convertir materias primas en productos. Mquina: Artificio para aprovechar, dirigir o regular la accin de una fuerza. Conjunto de aparatos combinados para recibir cierta forma de energa y transformarla en otra ms adecuada, o para producir un efecto determinado. Mecanizado: Proceso de elaboracin mecnica. Mecanizar: Implantar el uso de las mquinas en operaciones militares, industriales, etc. Someter a elaboracin mecnica. Dar la regularidad de una mquina a las acciones humanas. Moldear: Hacer molduras en algo. Sacar el molde de una figura. Dar forma a una materia echndola en un molde. Oxicorte: Tcnica de cortar metales con soplete oxiacetilnico. Prototipo: Ejemplar original o primer molde en que se fabrica una figura u otra cosa. Tecnologa: Conjunto de teoras y de tcnicas que permiten el aprovechamiento prctico del conocimiento cientfico. Conjunto de los instrumentos y procedimientos industriales de un determinado sector o producto. Torno: 1. Mquina simple que consiste en un cilindro dispuesto para girar alrededor de su eje por la accin de palancas, cigeas o ruedas, y que ordinariamente acta sobre la resistencia por medio de una cuerda que se va arrollando al cilindro. 2. Armazn giratoria compuesta de varios tableros verticales que concurren en un eje, y de un suelo y un techo circulares, la cual se ajusta al hueco de una pared y sirve para pasar objetos de una parte a otra, sin que se vean las personas que los dan o reciben, como en las clausuras, en las casas de expsitos y en los comedores. 3. Mquina que, por medio de una rueda, cigea, etc., hace que algo d vueltas sobre s mismo, como las que sirven para hilar, torcer seda, devanar, hacer obras de alfarera, etc. 4. Mquina para labrar en redondo piezas de madera, metal, hueso, etc. 5. Instrumento elctrico formado por una barra con una pieza giratoria en su extremo, usada por los dentistas para limpiar y limar la dentadura. 6. Torniquete (II dispositivo para que las personas pasen de una en una). 7. Freno de algunos carruajes, que se maneja con un manubrio. 8. Vuelta alrededor, movimiento circular o rodeo.

9. Recodo que forma el cauce de un ro y en el cual adquiere por lo comn mucha fuerza la corriente. 10. Accin de pasar la adjudicacin del remate, en los arrendamientos de rentas, al postor que ofrece mayores ventajas inmediatamente despus de otro que lo tuvo primero y no dio dentro del trmino las fianzas estipuladas. Torno paralelo: Aquel cuyo portaherramientas se mueve en sentido paralelo al eje de la pieza que se tornea, y que sirve para roscar. Torno revlver: torno automtico o semiautomtico que dispone de un revlver para el cambio de herramientas.

Otras dos definiciones a tener en cuenta: Tecnologa Mecnica: Ciencia cuyo objeto es el conocimiento, aplicacin y desarrollo de procesos ptimos para la conformacin de conjuntos mecnicos, segn especificaciones de diseo, basndose en el uso de factores productivos y teniendo en cuenta los fines del individuo, empresa y sociedad.

Figura: tecnologa mecnica

Conocimiento

Aplicacin

Diseos Factores productivos

Conjuntos

mecnicos

Proceso de fabricacin ptimo

Desarrollo Necesidades

Proceso de fabricacin: El objeto es obtener productos segn especificaciones de diseo (planos e instrucciones) a partir de preformas o materias primas, con el apoyo de recursos de produccin (materiales, equipos auxiliares, energa, informacin, personal) realizado en un sistema de fabricacin, mediante el empleo de una mquina o instalacin con un mtodo ptimo, de acuerdo a ciertas reglas conocidas y sometido simultneamente a parmetros no dominados. Un proceso de fabricacin es aquel que, partiendo de unas materias primas, obtiene un producto diferente que satisface unas necesidades del propio fabricante o de su cliente. Existe una confluencia entre: el material (materia prima), la maquinaria y herramientas, la energa (necesaria) y la tecnologa (cada vez ms presente y ms avanzada). Figura: proceso de fabricacin

Reglas

conocidas

Diseos Materia prima

producto

Proceso de fabricacin

Parmetros

no controlables

Recursos de

produccin

maquinaria

Sistema (RAE): 1. Conjunto de reglas o principios sobre una materia racionalmente enlazados entre s. 2. Conjunto de cosas que relacionadas entre s ordenadamente contribuyen a determinado objeto. Productivo (RAE): 1. Que tiene virtud de producir. 2. Que es til o provechoso. 3. Que arroja un resultado favorable de valor entre precios y costes. Sistema Productivo: conjunto de elementos (materiales, maquinaria, personal) relacionados entre s cuyo objetivo o finalidad es la obtencin de algn producto o bien. Tendremos: - Entradas _ Materia prima, piezas elaboradas en otros procesos - Proceso/s _ El propio proceso de fabricacin. - Salidas _ Productos acabados, componentes de otros productos, prototipos Los productos obtenidos pueden ser productos industriales (herramientas, motores), bienes de consumo (alimentos, textiles) o servicios. - Entorno _ Medio ambiente (residuos), sociedad de consumo (clientes, mano de obra), otros sistemas productivos (suministro de materia prima), economa local y global, mercados locales, mercados internacionales, leyes, gobiernos, economa local, economa global... Relaciones bastantes complejas. Un sistema productivo puede ser discreto: - La variedad de productos es muy grande (flexibilidad). - El producto se contabiliza por unidades. - La automatizacin de los sistemas es compleja. - Son sistemas que reaccionan rpidamente al cambio de tipo de producto (flexibilidad). - Inversin ms baja que en los continuos, a excepcin de los que se desee automatizar. - Necesidad de coordinacin del gran nmero y variedad de materias primas. - Los equipos utilizados son vlidos para atender a distintas necesidades (mquinas universales y flexibles). Un sistema productivo puede ser continuo: - El producto obtenido es nico, o si son varios, sus diferencias son muy pequeas. - Produccin muy elevada. Se contabiliza en peso o volumen. - Variables del sistema: temperatura, humedad, presin - Fbricas muy automatizadas. - Sistemas rgidos al cambio de tipo de producto. - Operan a plena capacidad (da y noche). - El nmero de materias primas es bajo. - Los equipos e instalaciones estn muy especializadas para la fabricacin de un producto concreto. Un sistema productivo puede ser combinado: - Continuos con caractersticas de discretos (ms flexibles). - Sistemas Justo a Tiempo (Just in Time). Manufactura Si observamos cualquier objeto de nuestro alrededor observamos que tanto el objeto como sus componentes (en el caso de que los tenga) tienen diferentes formas, que difcilmente se podran encontrar en la naturaleza. Estos objetos se obtienen a partir de materias primas que son transformadas y ensambladas.

Podemos encontrar objetos formados por una sola pieza (un tornillo, un tenedor o la llanta de una bicicleta); objetos formados por varias piezas (unas tijeras, un lpiz o una silla); y son muchos los objetos que nos rodean que estn formados por multitud de piezas (una impresora, una lavadora o un automvil). Todos estos productos se fabrican por medio de diversos procesos denominados manufactura. Manufactura: proceso de convertir materias primas en productos. Incluye tambin las actividades en el que un producto ya fabricado se utiliza para elaborar otros productos (Ejemplo: mquinas extrusoras que forman perfiles de aluminio). La palabra manufactura deriva del latn manu factus (hecho a mano) y se utiliz por primera vez en 1567. La palabra manufacturar apareci en 1683. La palabra producto significa algo que se produce y apareci, junto con el trmino produccin, en el siglo XV. Los trminos manufactura y produccin suelen utilizarse de manera indistinta. Los trminos fabricar y producir hacen referencia a la realizacin de una serie de actividades cuyo objetivo es obtener un producto o bien determinado. Podemos denominar sistema productivo al conjunto de elementos cuya interaccin nos proporciona un determinado producto o bien. Dentro de cada sistema productivo tendrn lugar una serie de procesos (complejos o sencillos), que se pueden dividir en fases y operaciones. A travs de la manufactura, proceso o sistema productivo se transforman las materias primas en productos tiles. Estos productos manufacturados adquieren un valor aadido. Dentro de la manufactura podemos diferenciar dos tipos bsicos, aquellos procesos destinados a fabricar productos discretos (partes individuales: clavos, bolas para rodamientos, latas de conservas, bloques de motor) o productos continuos (alambre, hojas de metal, tubos) que luego se cortan en piezas individuales y se convierten en productos discretos. La manufactura es una actividad bastante compleja, en ella interfieren gran variedad de recursos y actividades: - Diseo del producto. - Control de la produccin. - Mquinas y herramientas. - Servicios de soporte. - Planificacin del proceso. - Mercado. - Materiales. - Ventas. - Compras. - Embarque. - Manufactura propiamente dicha. - Servicios al cliente.

Manufactura ~ Fabricacin

Adems, las actividades de manufactura deben responder a distintas demandas del mercado (clientes) y las tendencias de cada momento: - Requisitos de diseo, especificaciones y normas. - Seguir mtodos econmicos y respetuosos con el medio ambiente. - Calidad del producto en todas sus etapas (desde el diseo hasta el ensamblado). Y no centrar los controles de calidad solo una vez obtenido el producto final. - Los mtodos de produccin deben ser flexibles para poder adaptarse a las demandas del mercado en cualquier momento. - Los continuos desarrollos de materiales, mtodos de produccin e integracin a las computadoras deben evaluarse constantemente con el objetivo de que su implantacin sea apropiada, oportuna y econmica.

- Las actividades de manufactura deben considerarse como un gran sistema, cuyas partes se relacionan entre s en diferente grado. Estos sistemas se pueden estudiar mediante la aplicacin de modelos matemticos que permitan analizar el efecto de cambios en uno varios de los factores que afecten al sistema (demandas de mercado, diseo del producto, mtodos de produccin, calidad). - Debe haber una relacin entre el cliente final y el fabricante (retroalimentacin) para conseguir una mejora continua del producto. Adems de ofrecer al cliente final un buen servicio de postventa (mantenimiento, asesoramiento). - Bsqueda continua del mximo nivel de productividad (uso ptimo de los recursos: materia prima, mano de obra, maquinaria, energa, tecnologa y capital). Se debe maximizar la produccin por empleado y hora en todas las fases. Un poco de Historia El inicio de la manufactura data de los aos 5000 a 4000 a.C. Aunque los orgenes de la manufactura posiblemente sean ms antiguos que la historia registrada. La realizacin de los dibujos encontrados en cuevas y rocas primitivas requera del uso de algn tipo de pincel o brocha y de la pintura o material necesario para grabar en la roca. El hombre primitivo no dispona de ambos elementos tal cual en la naturaleza, por lo que necesitaba fabricarlos de algn modo. En cuanto al uso de los diferentes materiales, se comenz con la fabricacin de productos en madera, cermica, piedra y metal. Los materiales y procesos utilizados para dar forma a los productos (mediante fundicin y martillado) se han ido desarrollando gradualmente con el paso de los siglos. De oro, cobre y hierro eran los primeros materiales que se utilizaron para fabricar utensilios domsticos y ornamentales; seguidos de la plata, el plomo, estao, latn y bronce. Entre los aos 600 y 800 d.C. se introduce el acero; desde entonces se han desarrollado una gran multitud de diversos materiales ferrosos y no ferrosos. En la actualidad, los materiales empleados para tecnologas avanzadas incluyen materiales de ingeniera, desarrollados para fines concretos, con propiedades concretas y nicas: materiales cermicos de ltima generacin, plsticos reforzados, materiales compuestos, nano materiales. En cuanto a las tecnologas aplicadas en procesos de manufactura y fabricacin, antes de la revolucin industrial (que comenz a mitad del siglo XVIII), los sistemas de fabricacin dependan principalmente de la mano de obra en todas sus fases. Con la revolucin industrial lleg la mecanizacin de los procesos productivos; comenzando con el desarrollo de maquinaria para la industria textil y para el corte de metal. Este desarrollo iniciado en Inglaterra rpidamente se expandi por Europa y Estados Unidos. En 1800 se implant el uso de partes intercambiables (creadas por Eli Whitney); antes de esta aportacin era necesario el ajuste a mano de cualquier mquina, ya que no se podan fabricar dos piezas iguales. Actualmente, en la reparacin de cualquier mquina se da por entendido que se puede cambiar cualquier elemento roto por otro nuevo de idnticas caractersticas. A da de hoy, son innumerables los avances y desarrollos de nuevas tecnologas que se han llevado a cabo. A partir de la dcada de 1940 los avances tecnolgicos se han desarrollado a gran velocidad, cabe destacar el desarrollo de las computadoras, desde sus comienzos hasta su estado actual. A da de hoy, los sistemas informticos (control por ordenador, robtica, sensores) han permitido que los mtodos de produccin hayan avanzado mucho, permitiendo altas velocidades de produccin, gran calidad en los procesos y productos, as como la gran facilidad de reproducir los procesos (reproductibilidad de productos).