Administración de la Producción 8. Procesos de Producción. Mayo 08, 2009 UNAM-FAC. DE QUIMICA....

Administración de la Producción

8. Procesos de Producción.8. Procesos de Producción.

Mayo 08, 2009Mayo 08, 2009

UNAM-FAC. DE QUIMICA.UNAM-FAC. DE QUIMICA.MAESTRIA EN ADMON. INDUSTRIALMAESTRIA EN ADMON. INDUSTRIAL

PROF. MARCOS ENRIQUEZ R.PROF. MARCOS ENRIQUEZ R.

Í n d i c eÍ n d i c e

•IntroducciónIntroducción

•Sistemas de ProducciónSistemas de Producción

•Sistemas de manufactura flexibleSistemas de manufactura flexible

•Sistemas de manufactura integrados por computadoraSistemas de manufactura integrados por computadora

Procesos de ProducciónProcesos de Producción

Introducción

SISTEMA DE PRODUCCIÓNinsumo producto

PROCESO DE PRODUCCIÓN

Es un sistema de acciones que se encuentran interrelacionadas de forma dinámica y que se orientan a la transformación de ciertos elementos.

De esta manera, los elementos de entrada (conocidos como factores) pasan a ser elementos de salida (productos), tras un proceso en el que se incrementa su valor.

Introducción

SECUENCIAINSUMO

AGENTE HUMANO

AGENTE FÍSICOMedio ambiente interno

Medio ambiente Externo

FUNCIÓN

PRODUCTO

Introducción

El objetivo del sistema productivo tiene una función tridimensional

FunciónSocial

FunciónEconómica

Función Física

Sistema Productivo

Generación de bienes y de servicios

Generar utilidades a la empresa Superación técnica de la población y modificaciones importantes en la estructura social que derivan en la urbanización.

Introducción

Sistema Sistema ProductivoProductivo

Época Época artesanalartesanal

Revolución Revolución IndustrialIndustrial

Época de los Época de los científicoscientíficos

Época Época ModernaModerna

Función Fabricación de bienes

Fabricación de bienes

Fabricación de bienes

Lugar de Producción

Medio doméstico

Taller Manufactura Multinacional

Medios de Producción

Herramientas manuales, energía muscular, solar.

Herramientas mecánicas, fuerza de vapor y energía eléctrica.

Máquinas, energía hidráulica, química, etc.

Automatización.

Métodos De Análisis

Intuitivo. Empírico. Analítico y científico.

Investigación de operaciones con enfoque sistemático.

EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN

Introducción

• ¿El proceso está diseñado para realizar una ventaja competitiva en términos de diferenciación, respuesta o bajos costos?

• ¿El proceso elimina pasos que no agregan valor?• ¿El proceso maximiza el valor que percibe el cliente?• ¿El proceso ganará ordenes?

SÍSTEMAS DE PRODUCCIÓN

Preguntas para el diseño y análisis de procesos

producto

procedimiento

Capacidad de producción

Localización

Arreglo de Instalaciones

Manutención

CONCEPCIÓN DE UN SISTEMA

ADMINISTRACIÓN DE OPERACIONES

Administración de Inventarios

Planificación y Control

Administración de Compras

Administración de Inventarios

Administración de la Calidad

Operación del Sistema de

Trabajo

Introducción

Introducción

SÍSTEMAS DE PRODUCCIÓN (Estrategias de Proceso)

• Determina como producir un producto o proveer un servicio

• Objetivos– Cumplir o exceder los requerimientos de los clientes– Cumplir o exceder las metas gerenciales

• Tiene efectos en la cantidad de corridas de producción.– Flexibilidad de producto y volumen– Costos y Calidad

Introducción

Clasificación de sistemas de producción:

1. Sistema de producción por proceso (Intermitente)

2. Sistema de producción repetitiva (Modular)

3. Sistema de producción por producto (Continua)

4. Nuevos Sistemas de Producción

Introducción

SÍSTEMAS DE PRODUCCIÓN

VA

RIE

DA

D

(FLE

XIB

ILID

AD

)

VOLUMEN

Bajo Volumen

(Intermitente)

Alto Volumen

(Continuo)

Proceso Repetitivo

(Modular)

Una o pocas unidades por corrida. Alta variedad

Corridas moderadas. Módulos estandarizados

Solo corridas largas. Cambio en atributos

Producción por proceso

Producción Repetitiva

Producción por producto

Sistemas de Producción

SISTEMA DE PRODUCCIÓN POR PROCESO (INTERMITENTE)

Es un sistema de producción organizado alrededor del proceso para facilitar el bajo volumen y la alta variedad

Cada proceso es diseñado para realizar una amplia variedad de actividades y tener cambios frecuentes. Consecuentemente también es llamado Proceso Intermitente

Alta Variedad de Salidas

Varias Entradas


Características:

a) Bajo volumen de producción por producto.b) Gran diversidad de productos por fabricar.c) Reagrupamiento de máquinas similares por taller.d) Alto grado de especialización de mano de obra.e) Desigualdad en la distribución de los trabajos entre los diferentes talleres,

máquinas o empleados.f) Baja tasa de utilización de ciertas máquinas.g) Flexibilidad de la producción.h) Posibilidad de fabricar ciertos productos estándar durante los periodos de baja

demanda.


OperationProduct A

Product B

1111 2222 3333


• Ventajas

– Gran flexibilidad de productos

– Equipo con propósito más general

– Baja inversión inicial

• Desventajas

– Altos costos variables

– Personal altamente entrenado

– Mayor dificultad en planeación y control de producción

– Baja utilización del equipo (5% a 25%)



Ejemplos:

•Fabricación: Muebles, Camisas, Zapatos, Libros•Servicios: Hospitales, Bancos, Pavimentación, Consultarías jurídicas


Banco

.

Machine Shop

Hospital


SISTEMA DE PRODUCCIÓN REPETITIVA (MODULAR)

Es un sistema de producción orientado a la producción de proceso que usa módulos. Los módulos son partes o componentes de un producto previamente preparados, frecuentemente en un proceso continuo

La línea de proceso repetitivo es una línea clásica de ensamble, tiene una mayor estructura y consecuentemente menos flexibilidad que un sistema por proceso

Entrada de materia prima y módulos

Módulos combinados en diferentes opciones

Pocos Módulos


Características:

a) Bajo volumen de cada producto.

b) Corridas moderadas

c) Recurre a líneas de producción de ensamble

d) Ventajas económicas del modelo continuo

e) Variedad de productos relativamente alta y al mismo tiempo, una variedad de componentes baja.

f) Un gran número de variaciones en los productos incrementa mucho la complejidad y el costo de las operaciones



Truck

.

Clothes Dryer

.

Fast Food

McDonald’sover 95 billion served

McDonald’sover 95 billion served

.

Ejemplos:

•Fabricación: vehículos, motocicletas, comida rápida



SISTEMA DE PRODUCCIÓN POR PRODUCTO (CONTINUO)

Es un sistema de producción orientado a la producción de proceso que usa módulos. Los módulos son partes o componentes de un producto previamente preparados, frecuentemente en un proceso continuo

La línea de proceso repetitivo es una línea clásica de ensamble, tiene una mayor estructura y consecuentemente menos flexibilidad que un sistema por proceso

Pocas entradas

Salidas con variación en tamaño, forma y empaque



Características:

a) Elevada cantidad por fabricar de cada producto.

b) Procedimientos de fabricación mecanizados o automatizados.

c) Ajustes de máquinas escasos por la poca diversidad de productos.

d) Elevado volumen de producción por empleado.

e) Mano de obra poco especializada.

f) Inventario de productos en curso muy reducido.

g) Servicio permanente de mantenimiento.

h) Sistema de Distribución.

Ejemplos:

Fabricación: Papel, Cemento, Azúcar, PetróleoServicios: Luz, Agua y Teléfono Operation

Products A & B

11 22 33


• Ventajas

– Costos variables unitarios bajos

– Habilidades especializadas

– Fácil planeación y control de producción

– Alta utilización del equipo (70% a 90%)

• Desventajas

– Baja flexibilidad de producto

– Equipo más especializado

– Usualmente, alta inversión de capital



Ejemplos:

Fabricación: Papel, Cemento, Azúcar, Petróleo, BebidasServicios: Luz, Agua y Teléfono


.

Light Bulbs

Paper

Soft Drinks


NUEVOS SISTEMAS DE PRODUCCIÓN

Just in Time

TOC (Teoría de restricciones)

Sistemas de Manufactura flexible



.

Just in Time.

El JIT es un sistema de producción con flujo en línea que produce muchos productos en volúmenes bajos o medios.

El sistema Just-in-Time tiene cuatro objetivos esenciales que son:

1 Atacar los problemas fundamentales.2 Eliminar despilfarros.3 Buscar la simplicidad.4 Diseñar sistemas para identificar problemas



TOC

Es un conjunto de procesos de pensamiento que utiliza la lógica de la causa y efecto para entender lo que sucede y así encontrar maneras de mejorar

TOC propone el siguiente proceso para gestionar una empresa y enfocar los esfuerzos de mejora:

Paso 1 IDENTIFICAR las restricciones de la empresaPaso 2 Decidir cómo EXPLOTAR las restricciones de la empresaPaso 3 SUBORDINAR todo lo demás a la decisión anteriorPaso 4 ELEVAR las restricciones de la empresaPaso 5 Volver al Paso 1

TOC se basa en 3 indicadores de desempeño

1 Troughput (Facturación)2 Inventario3 Gastos de operación 4

3

2

5

1

Sistemas de Manufactura Flexible

Origen

Estados Unidos

Conceptos

AUTOMATIZACIÓN.

Es el uso de sistemas o elementos computarizados para controlar maquinarias y/o procesos industriales substituyendo a operadores humanos.


AUTOMATIZACIÓN FIJA.

• Se caracteriza por la secuencia única de operaciones de procesamiento y ensamble.

• Sus operaciones son simples pero su integración en las diferentes estaciones de trabajos dan lugar a sistemas complejos y costos aplicados a la producción.

• La secuencia de operaciones es controlada por un programa y puede cambiar para diferentes configuraciones del producto.


AUTOMATIZACIÓN PROGRAMABLE.

• Es la secuencia de operaciones controladas por un programa y puede cambiar para diferentes configuraciones del producto.

• Este tipo de automatización es apropiado para la producción por lotes de tamaño bajo o medio.

• La inversiones equipo es alta, y las velocidades son inferiores a las características de la producción fija y el tiempo de preparación de los equipos para cada lote es considerable.

SISTEMA DE MANUFACTURA FLEXIBLE.

• Es un sistema integrado por máquinas -herramientas enlazadas mediante un sistema de manejo de materiales automatizado operados automáticamente con tecnología convencional o al menos por un CNC (control numérico por computador).

• Se basa en el control efectivo del flujo de materiales a través de una red de estaciones de trabajo muy versátiles y es compatible con diferentes grados de automatización.



• Es una extensión de la programable.

• Además de la capacidad para trabajar diferentes secuencias de operaciones en forma automática permitiendo la fabricación continua de mezclas variables de productos con tiempos de preparación y cambio de herramientas virtualmente nulos, al pasar de un producto a otro.

• Esta requiere alta inversión en equipo adaptado a las necesites del cliente y esta orientada a la manufactura de partes afines en lotes de tamaño bajo y medio bajo a una velocidad media de producción


• Las herramientas pueden ser entregadas al FMS tanto en forma manual como automática, ya que disponen de un sistema de manejo de materiales automatizado que transporta las piezas de una máquina a otra hacia dentro y fuera del sistema.

• El empleo de los FMS permite flexibilidad productiva, gestión en tiempo real y acelerado nivel de automatización general, así que una celda en línea es en resumen aceptar el ingreso de materia prima y sacar productos listos para ser ensamblados.


En un sistema de manufactura flexible existen tres componentes principales:

1. Almacenamiento y manejo de partes.

2. Almacenamiento y manejo de herramientas

3. Sistemas de control por computador

Un sistema de cómputo debe tener los siguientes archivos:• Programa para control numérico de partes.• Hojas de ruta• Programa de producción de partes• Referencia de porta piezas• Localización de herramientas• Vida útil de las herramientas


CLASES DE SISTEMAS.

• Sistemas de manufactura de espectro reducido: Producen un número limitado de partes con pequeñas diferencias en geometría diseño.

• Sistema de manufactura flexible de alto espectro: Producen familias de partes numerosas con variaciones sustanciales en la configuración de las partes y en la secuencia de operaciones

• Modulo de manufactura flexible: Unidad compuesta por una sola maquina con capacidad para cambio de herramientas equipo para manejo de materiales y almacenamiento temporal de partes

• Celda de manufactura flexible: grupo de modos que comparten el mismo sistema de materiales.

• Sistema de manufactura flexible de maquinas múltiples: conjunto de módulos conectados por medio de un sistema de manejo de materiales capaz de visitar dos ago mas maquinas al tiempo.


Ventajas de los SFM.

Incrementan la productividad.

Menor tiempo de Preparación en nuevos productos.

Reducción de inventarios de materiales dentro de la planta.

Ahorro en fuerza de trabajo.

Mejora en la calidad del producto.

Mejora en la seguridad de los operarios.

Las partes pueden ser producidas de forma aleatoria y también en lotes.

Manufactura Integrada por Computadora

• Describe la integración de los aspectos de diseño, planeación, manufactura, distribución y administración.

• La manufactura integrada por computadora es una metodología y un acierto que envuelve el ensamble y manufactura de materiales y sistemas computarizados.

• La manufactura integrada por computadora envuelve el total de operaciones de una compañía, debe ser fácil de comprender y a su vez contar con una amplia base de datos


La manufactura integrada por computadora incluye:

• Manufactura asistida por computadora CAM

• Diseño asistido por computadora CAD

• Ingeniería asistida por computadora CAE

• Planeación del proceso auxiliada por computadora

• Funciones administrativas y comerciales de las empresas.


Beneficios que aporta la MIC:

• Énfasis en uniformidad y calidad del producto a través de mejor control del proceso.

• Mejor control de la producción, programación y administración de la operación total manufacturera, lo que lleva a reducir costos.

• Mejor uso de los materiales, maquinaria y personal• Reducción de material en proceso ayudando a disminuir los costos


Estos procesos se integran en un todo. Los cuales son:

• 1.Planeacion y respaldo comercial

• 2. Diseño de producto

• 3. Planeación del proceso de manufactura

• 4. Control del proceso

• 5. Sistemas del monitoreo

• 6. Automatización del proceso

CAM (Computer Aided Manufacturing)

Implica el uso de computadores y tecnología de cómputo para ayudar en todas las fases de la manufactura de un producto, incluyendo la planificación del proceso y la producción, mecanizado, calendarización, administración y control de calidad, con una intervención del operario mínima.

CAD (Computer Aided Design)

Es el uso de un amplio rango de herramientas computacionales que asisten a ingenieros, arquitectos y a otros profesionales del diseño en sus respectivas actividades. También se llega a encontrar denotado con las siglas CADD, dibujo y diseño asistido por computadora (Computer Aided Drafting and Design). El CAD es también utilizado en el marco de procesos de administración del ciclo de vida de productos (Product Lifecycle Management).

CAD/CAM

Debido a sus ventajas, se suele combinar el diseño y la fabricación asistidos por computadora en los sistemas CAD/CAM.

Esta combinación permite la transferencia de información desde la etapa de diseño a la etapa de planificación para la fabricación de un producto, sin necesidad de volver a capturar manualmente los datos geométricos de la pieza.

La base de datos que se desarrolla durante el CAD es procesada por el CAM, para obtener los datos y las instrucciones necesarias para operar y controlar la maquinaria de producción, el equipo de manejo de materiales y las pruebas e inspecciones automatizadas para establecer la calidad del producto.

CAD/CAM

• Una función de CAD/CAM importante en operaciones de mecanizado es la posibilidad de describir la trayectoria de la herramienta para diversas operaciones, como por ejemplo torneado, fresado y taladrado con control numérico.

• Las instrucciones o programas se generan en computadora, y pueden modificar el programador para optimizar la trayectoria de las herramientas.

• El ingeniero o el técnico pueden entonces mostrar y comprobar visualmente si la trayectoria tiene posibles colisiones con prensas, soportes u otros objetos.

CAD/CAM

Algunas aplicaciones características del CAD/CAM son las siguientes:• Calendarización para control numérico, control numérico

computarizado y robots industriales. • Diseño de dados y moldes para fundición en los que, por ejemplo,

se preprograman tolerancias de contracción (pieza II). • Dados para operaciones de trabajo de metales, por ejemplo, dados

complicados para formado de láminas, y dados progresivos para estampado.

• Diseño de herramientas y sopones, y electrodos para electroerosión.

• Control de calidad e inspección; por ejemplo, máquinas de medición por coordenadas programadas en una estación de trabajo CAD/CAM.

• Planeación y Calendarización de proceso. • Distribución de planta.

CAE (Computer Aided Engineering)

«Ingeniería Asistida por Ordenador o Computadora».

• Se denomina así al conjunto de programas informáticos que analizan los diseños de ingeniería realizados con el ordenador, o creados de otro modo e introducidos en el ordenador, para valorar sus características, propiedades, viabilidad y rentabilidad.

• Su finalidad es optimizar su desarrollo y consecuentes costos de fabricación y reducir al máximo las pruebas para la obtención del producto deseado.

CAPP (COMPUTER AIDED PROCESS PLANNING)

PLANIFICACIÓN DE PROCESOS ASISTIDA POR COMPUTADOR

• Es un sistema experto que captura las capacidades de un ambiente manufacturero específico y principios manufactureros ingenieriles, con el fin de crear un plan para la manufactura física de una pieza previamente diseñada.

• Este plan especifica la maquinaria que se ocupará en la producción de la pieza, la secuencia de operaciones a realizar, las herramientas, velocidades de corte y avances, y cualquier otro dato necesario para llevar la pieza del diseño al producto terminado.

CAD/CAM

CONCLUSIONES

• Para el diseño de un sistema de producción se deben considerar los siguientes factores: Flexibilidad de producción (volumen y variedad), Tecnología, Costo, Recursos Humanos, Calidad, Rentabilidad

• Los temas de control de un FMS involucran el monitoreo en tiempo real, para asegurarse de que el sistema se desempeñe como uno piensa y que se ha logrado la producción esperada.

• Existen varios programas que ayudan a eficientar las operaciones (cada vez mas complejas) de cada área funcional dentro de la empresa. Se usan programas y dispositivos como CAD, CAM,CAPP, CAE y otros; los cuales son herramientas básicas para cada área

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