Sistemas de manufactura flexibles

SISTEMAS DE MANUFACTURA FLEXIBLES
Los sistemas de manufactura cambian a un mayor grado de automatización en los 1980s. Hoy en día, los sistemas de fabricación enfrentan un cambio fundamental de nuevo. Uno de los temas clave de este cambio va a ser la modularidad de los sistemas de manufactura del mañana. Este artículo analiza las bases industriales y tecnológicas de este cambio desde laperspectiva de una compañía de gran producción en la industria automotriz, bienes de consumo y automatización industrial. Se definirá la modularidad en los sistemas de manufactura. Se presenta una nueva categoría de sistemas de fabricación basada en el alto nivel de detalle de sus módulos. Esta categorización divide a los sistemas de fabricación en sistemas de producción basados en máquinas estándar,sistemas de producción basados en celdas, sistemas de producción basados en estaciones de trabajo y en sistemas de producción por unidad. Se discutirán las ventajas y desventajas de cada concepto con respecto a los requerimientos futuros. Finalmente, se describirán las tendencias y los obstáculos de la tecnología de fabricación futura.
MOTIVACIÓN Y DEFINICIÓN
En los 80s, los sistemas de fabricaciónenfrentaron fuertes cambios de cara a mayores grados de automatización. En especial en la industria automotriz. Los robots, máquinas de control numérico y vehículos de guiado automático cambiaron la apariencia de las fábricas.
Hoy, los sistemas de manufactura enfrentan otra vez una serie de nuevos requerimientos. El autor ha observado los siguientes requerimientos principales con numerosasplantas del grupo Bosch:
* Reducción del ciclo de vida del producto: de acuerdo con un estudio de Fraunhofer, en la industria automotriz los ciclos de vida han descendido de 8 en 1990 a 5 en 2005 y de 13 a 5 años para las constructoras de máquinas respectivamente.
* Menor tiempo de comercialización del producto: en la industria automotriz y proveedores, se han introducido nuevos productoscada 5 años en 1990 y en 2005 la cifra se redujo a 3 años. Por ejemplo, se han fabricado nuevas generaciones de sistemas antibloqueo de frenos en los años 1978 (ABS1), 1989 (ABS2), 19993 (ABS5), 1995 (ESP5.3), 1998 (ESP5.7) y 2001 (ESP8).
* Una mayor flexibilidad en los números de salida de productos: este cambio se debe principalmente a la necesidad de un rápido avance en de nuevos productos,por medio del incremento de los diferentes tipos de productos en una familia de los mismos y una garantía a largo plazo para producir piezas de repuesto.
* Reducción de costos: desde el punto de vista del equipo de producción, esto significa reducir los costos de inversión al mismo tiempo que se reducen los costos de funcionamiento, menos tiempos muertos, mantenimiento fácil, etc.

Estosrequerimientos no son únicamente típicos de Bosch, sino que representan los requerimientos generales en la industria. Además de éstos, los recientes avances tecnológicos crean nuevos conceptos técnicamente fáciles de hacer para los sistemas de fabricación. Los sistemas de control tienen un avance en particular. Están mejorando su rendimiento al mismo tiempo que se reducen en costos. Sin embargo, desdela perspectiva industrial, un enfoque mecatrónico verdadero debe ser elegido para unir esa enorme brecha que existe entre la investigación y la complejidad de los sistemas de fabricación flexible en la vida real. En general, los nuevos sistemas de manufactura se caracterizan por:
1) Modularidad: Los sistemas de fabricación se subdividen en subsistemas (móulos) los cuáles interactúan el unocon el otro.
2) Reconfiguración automática: Los sistemas de manufactura son capaces de reconfigurarse a sí mismos en caso de cambio o reemplazo de alguno de sus elementos.
Con estas características, los sistemas de fabricación se vuelven adaptables a los números de salida de producto deseados. El reutilizado de los módulos permite la reducción en costo de inversión y tiempos de desarrollo...