diseño y manufacturacion

2 DISEÑO PARA LA MANUFACTURA
2.1

El diseño y la manufactura

El diseño del producto es guiado por la necesidad de crear nuevos y mejores productos,
evitando conflictos entre las restricciones, como alta calidad, bajo costo y corto tiempo
de entrega (Bramall, 2003). Los diseñadores deben simultáneamente considerar la
naturaleza de la parte, las propiedades del material, y lascaracterísticas particulares de
los procesos de manufactura. A partir de esta perspectiva, el diseñador puede realizar
mejoras a la definición de la pieza que reduzca el costo e incremente la calidad
(Stauffer, 2003).
Sin embargo, los diseñadores tienen conocimientos limitados sobre el proceso de
manufactura y las implicaciones de las decisiones tomadas durante el proceso de diseño,
especialmente cuandolas tolerancias especificadas en las partes causan problemas
(Gebresenbet, 2002).
Cualquier ajuste requerido después de la etapa del diseño tendrá como resultado una
penalización en tiempo o un costo extra. Las deficiencias en el diseño del producto
repercuten en las subsecuentes etapas de la manufactura (Chen, 2001).
Un importante paso para enfrentar este reto es realizar un análisis demanufactura en las
etapas iniciales del proceso de diseño. Realizando este análisis se puede conocer los
costos de manufactura del producto, e idealmente el diseñador debería involucrarse en
cómo el producto puede ser modificado para incrementar la manufacturabilidad (Zhou,
2003).
Peter Drucker (Dieter, 2000) llama a la situación actual de la manufactura como la
tercera revolución industrial. Laprimera revolución se dio con el uso de la potencia
generada por motores de vapor, la segunda revolución industrial empieza cuando las
máquinas eran movidas con motores eléctricos y la tercera se da cuando se gana
flexibilidad y se realiza la manufactura de forma económica. La tercera revolución
industrial es en la cual el procesamiento de la información se convierte en parte de la
máquina oherramienta, la producción pasa de manual a operaciones basadas en
conocimiento.
Por lo que para obtener un diseño apropiado que satisfaga el desempeño, los requisitos
tanto del cliente como del fabricante, se debe contar con bases de datos distribuidas
(Zhang, 2001) que integren la información de diseño y de fabricación, así como, una
metodología que permita analizar las diferentes etapasdel ciclo del producto.

2.2

Aspectos de manufactura

Existen cientos de procesos de manufactura y miles de materiales, que se pueden
relacionar para obtener diversos productos. Los procesos de manufactura desde el punto
de vista de diseño para manufactura pueden ser clasificados como se muestra en la
figura 2.1.

16

El procesos de arranque de material representa la mayoría de losprocesos de
transformación. Normalmente pensamos en manufactura cuando hablamos de plantas
armadoras de automóviles, pero los sistemas de producción en masa realizan menos del
25% del trabajo en partes de metal. El 75% de las partes manufacturadas son producidas
en lotes de 50 piezas. Cerca del 40% de los empleados de manufactura están asociados a
trabajos en el taller (Dieter, 2000).Polimerización
Inyección de
moldes,
Soplado,
Rotomoldeo,
etc.

Solidificación
Inyección a
presión,
Fundición,
etc.

Ensamble
Manual,
Automático,
Manipuladores
,etc.

Procesos de unión
Soldadura,
Unión
con
adhesivos,
Elementos
de
unión,
etc.

DISEÑO PARA MANUFACTURA

Arranque
de
viruta
Torneado
Fresado
Rectificado
Barrenado
Electroerosión, etc.

Conformado
ForjaExtrusión
Troquelado
Sinterizado, etc.

Acabados
superficiales.
Recubrimiento
s
Difusión, etc.

Manejo de
material,
Inspección,
etc.

Figura 2.1 Procesos de manufactura que pueden ser evaluados con DFM.

El proceso de arranque de material tiene una inherente flexibilidad la cual permite que
sea usada para un mayor espectro de aplicaciones y de lotes. La preparación de un plan...