Modelos automatizados para generación de alternativas

MODELOS AUTOMATIZADOS PARA GENERACIÓN DE ALTERNATIVAS
(EJEMPLO)
Modelo Funcional de un Gestor de Herramientas de Mecanizado
Functional Model of Cutting Tool Management
Resumen
En este trabajo se propone un modelo funcional para un gestor de herramientas de mecanizado, integrado con la Planificación de Procesos Asistida por Ordenador (CAPP) y la programación de la producción. El modelopropuesto está basado en la capacidad de CAPP para generar alternativas de herramientas en las operaciones de mecanizado. El gestor resuelve las interferencias entre las herramientas, de forma que cada operación dispone de un conjunto de alternativas de herramientas compatibles con la programación. La existencia de alternativas flexibiliza la gestión de las herramientas y permiten que el gestorreaccione ante las perturbaciones habituales en producción.
Palabras claves: gestión de herramientas, planificación, fabricación flexible, CAPP
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Abstract
This paper presents a functional structure for cutting tool management, integrated through Computer Aided Process Planning (CAPP) and part scheduling. The proposal is based on the capacity of CAPP to generate tool alternatives in machiningoperations. The tool manager solves interferences among tools, and each operation has a set of tool alternatives compatible with part scheduling. Tool alternatives permit a flexible tool management and the capacity to intervene in case of interruptions to production.
Keywords: tool management, planning, flexible manufacturing, CAPP
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INTRODUCCIÓN
Un sistema de fabricación flexible (SFF) sedefine como un sistema de fabricación automatizado y controlado por ordenador, formado por máquinas de control numérico y por un sistema de manipulación de materiales. Los sistemas de fabricación flexible surgen para satisfacer las necesidades de un mercado cambiante, donde los productos tienen ciclos de vida cada vez más cortos y plazos de entrega menores.
La planificación, programación y control delos SFF es muy compleja. En la planificación de estos sistemas se han identificado cinco problemas: selección del tipo de piezas, agrupación de máquinas, selección del ratio de producción, asignación de recursos y carga (Stecke, 1983). El problema de carga consiste en asignar las operaciones de las piezas a producir junto con las herramientas requeridas, a las máquinas, teniendo en cuenta lasrestricciones tecnológicas y de capacidad de un SFF. Este problema es complejo, ya que cada pieza está formada por un conjunto de operaciones que se pueden realizar en distintas máquinas, cada operación puede ser mecanizada por diferentes herramientas y cada herramienta puede mecanizar distintas operaciones (Grieco et al., 2001; Lee at al., 2003; Ho y Hsieh, 2005).
El potencial de los SFFs se vedisminuido si la gestión de herramientas no es eficaz, es decir, si las herramientas adecuadas no se encuentran en las cantidades, instantes y lugares requeridos. La falta de herramientas provoca que no se cumplan las programaciones previstas ni las fechas de entrega, además de disminuir la utilización de las máquinas, provocar pérdidas de productividad, etc. (Gray et al., 1993). Por tanto, diversosestudios abordan el problema de programación junto con la gestión de herramientas para evitar programaciones inviables (Fathi y Barnette, 2002; Turkcan et al., 2003).
La planificación de procesos genera los planes de proceso para la fabricación de una pieza, especificando los recursos necesarios (máquinas, herramientas, etc.). Sin embargo, la generación de estos planes sin conocer el estado delos recursos cuando las piezas van a ser mecanizadas, puede derivar en planificaciones inviables. Algunos estudios se centran en integrar la planificación de procesos y la asignación de herramientas a las operaciones (Matta et al., 2004).
En este trabajo se propone una nueva metodología para la gestión de herramientas, integrada tanto con el CAPP como con la programación. El CAPP selecciona todas...