Este documento presenta la unidad 1 de un curso sobre sistemas de manufactura flexible. Explica los conceptos básicos de sistemas, manufactura e ingeniería industrial. Define los sistemas de manufactura flexibles y explica su clasificación, componentes e historia. También describe los conceptos actuales sobre estos sistemas y su interacción dinámica con el entorno de producción.

1. INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE
ÁLAMO TEMAPACHE INGENIERIA
INDUSTRIAL
SISTEMAS DE MANUFACTURA FLEXIBLE
UNIDADADES 1,2,3,4
PRESENTA:
TOMAS CLEMENTE GUTIERREZ
Nº C. 112Z0159
CATEDRATICO:
ROCIO SANCHEZ ESCOBAR
XOYOTITLA, ÁLAMO TEMAPACHE, VER. Junio 2017

2. UNIDAD I
Objetivo especifico
El alumno ubicará a los SMF dentro del espectro de sistemas
de fabricación industriales, podrá definirlos y clasificarlos, así
como distinguir su campo de aplicación.

3. Tecnologías para la manufactura integrada por
computadora.
1.1. Sistemas de Manufactura. Definición y
clasificación.
1.2. Definición de SMF.
1.3. Historia de los SMF.
1.4. Componentes de un SMF.
1.5. Clasificación de los SMF.
1.6. Estado del arte.

4. 1.1. Sistemas de manufactura, Definición y Clasificación.
SISTEMA
Es un conjunto de partes o elementos organizados y relacionados que interactúan entre sí
para lograr un objetivo.
 Según Bertalanffy, Sistema es un conjunto de unidades recíprocamente
relacionadas. De ahí se deducen dos conceptos: propósito (u objetivo) y globalismo
(o totalidad).
 Los sistemas reciben (entrada) datos, energía o materia del ambiente y proveen
(salida) información, energía o materia.
Tipos de sistemas
• En cuanto a su constitución:
 Sistemas físicos o concretos
 Sistemas abstractos
• En cuanto a su naturaleza:
 Sistemas cerrados
 Sistemas abiertos
ENTRADA PROCESO SALIDA

5. SISTEMAS FÍSICOS
SISTEMAS ABSTRACTOS
Software
SISTEMA ABIERTO
 El sistema abierto como organismo, es influenciado por el medio ambiente e influye
sobre él, alcanzando un equilibrio dinámico en ese sentido.
 La categoría más importante de los sistemas abiertos son los sistemas vivos. Existen
diferencias entre los sistemas abiertos (como los sistemas biológicos y sociales, a
saber, células, plantas, el hombre, la organización, la sociedad).

6. SISTEMA CERRADO
 Lo contrario alsistemaabierto, ya que no existeningún intercambio entre elsistema
y el ambiente.
 Como: los sistemas físicos, máquinas, reloj, etc.
MANUFACTURA
Es la transformación de las materias primas en un producto totalmente terminado que ya
está en condiciones de ser destinado a la venta. Conocida además como industria
secundaria, la manufactura engloba a una variedad enorme, artesanía, alta tecnología,
entre otros, aunque generalmente al término se lo aplica para referirse a la producción
industrial que transforma las materias primas en bienes terminados.
PRINCIPALES SISTEMAS MODERNOS DE MANUFACTURA
 CAD/CAM (Computer-Aided Design/Computer-Aided Manufacturing, Diseño Asistido
por Computadora/Manufactura Asistida por Computadora).
 FMS/CJM (Flexible Manufacturing Systems/Computer Integrated Manufacturing,
Sistemas Flexibles de Manufactura/Manufactura Integrada por Computadora).
 JIT (Just-in-Time, Justo-a-tiempo).
 TQC/TQM (Total Quality Control/Total Quality Management, Control Total de la
Calidad/Gestión Total por la Calidad).
 MRPJ/MRPII (Material Requirement Planning/Manufacturing Requirement Planning,
Planificación de Requerimientos Materiales/Planificación de los Re-cursos de
Manufactura

7. 1.2. Definición de sistemas de Manufactura Flexible
Procesos integrados de producción orientados al logro de la calidad, basados en la
optimización del uso de recursos, y en los cuales las decisiones sobre productos, procesos,
organización e información interactúan y afectan el desempeño global de la empresa. Los
sistemas modernos de manufactura son dinámicos y globales,y sebasanen una producción
"ligera" (lean production) en las fases de toma de decisión, diseño, proyecto, ejecución y
control, que sustituye a la producción "pesada" o gruesa (pal production). Estos sistemas
constituyen una ruptura con los principios tayloristas y fordistas de organización del
proceso de trabajo (escala, flexibilidad, especialización).
Un Sistema de Manufactura Flexible según Groover (1990) consiste de un grupo de
estaciones de procesamiento (predominantemente maquinas herramientas CNC),
interconectadas por medio de un sistema de manejo y recuperación de material
automático. Lo que da su nombre al FMS es su capacidad de procesar una variedad de
diferentes tipos de partes simultáneamente bajo un programa de control NC en varias
estaciones.
Flexible porque es capaz de procesar varios productos y cantidades de producción que
pueden ser ajustadas en respuesta a los comportamientos de la demanda.
1.3. Historia de los Sistemas de Manufactura
Elorigen de la manufactura moderna se ubicahacia finales delsigloXVIII, más precisamente
en el 1780 con el hito que marcó la Revolución Industrial británica que se extendería en un
primer momento a toda Europa, luego a América del Norte y finalmente alresto del mundo,
antes de este momento lo que mandaba y dominaba era la producción de tipo artesanal.
1.4. Componentes del sistema de manufactura flexible
2. Estaciones de trabajo
3. Sistema de almacenamiento y manejo de materiales
4. Sistemas de control computarizado
5. Recursos humanos

8. Descripción visual de un FMS
1.5 Clasificación de los sistemas de manufactura
1. Número de máquinas
 Celda de máquina sencilla (SMC  1 )
 Celda de manufactura flexible (FMC 2,3)
 Sistema de manufactura flexible (FMS4 …)
2. Nivel de flexibilidad (FMC, FMS)
 FMS dedicado
 FMS de orden aleatorio
Clasificación por número de maquinas
 1. - Celda de una sóla máquina (SMC). Consiste en una máquina de CN combinada
con un sistema de almacenamiento de partes para operaciones sin antender

9. Figura 1.5.1
 1. -Celda de manufactura flexible (FMC). Consiste de dos o tres estaciones de trabajo
además de una parte de sistema de manejo.
Figura 1.5.2
 3. -Sistema de manufactura flexible (FMS). Tiene cuatro o más estaciones de proceso
conectadas mecánicamente por un mismo sistema de manejo y electrónicamente por
sistema computacional distribuido.
Figura 1.5.3

10. 1.6.Estado del arte
Un SMFa está dinámicamente interactuando con un medio ambiente de producción, lo cual
afecta a su operación en general, de acuerdo con: a) al número de productos a fabricar, b)
el ciclo de vida del producto en el proceso productivo y, c) a la gama de productos a
manufacturarse. Esto trate como consecuencia:
I) La preparación de los dispositivos de sujeción
II) La programación de los diferentes elementos automáticos (robots, actuadores,
centros de maquinado, sistemas de inspección, etc.)
III) El registro de información de la cadena productiva, así como los tiempos de
producción de cada uno de sus elementos o tiempos de espera para integrar a
un producto. De forma que los elementos que los componen requieren estar en
sincronía en su comunicación y, con restricciones de tiempo, es decir, su
programación debe ser en TR.
Con lo anterior la investigación se dirigió a la formalización de conceptos para los SMFa en
TR, su desarrollo fue a través de la atomización de los procesos de programación en su
estructura de control, logrando así una sincronía de señales de todo el sistema. Por tanto la
formalización de conceptos es la siguiente:
Definición 1 (Sistema de Manufactura Flexible Automatizado (SMFa)). Es un sistema digital
integrado por maquinas-herramientas enlazadas mediante un sistema de manejo de
materiales operados automáticamente [1], [3], [4] y [5].
Definición 2 (Sistema en Tiempo Real (STR)). Es aquel sistema digital que interactúa
activamente con un entorno con dinámica conocida en relación con sus entradas, salidas y
restricciones temporales, contando con un correcto funcionamiento de acuerdo a los
conceptos de estabilidad, controlabilidad y alcanzabilidad.
La interacción con el mundo real está determinada por la demanda del producto sobre una
taza específica y con una calidad definida, además de la posibilidad de entregar respuestas
en el mínimo tiempo y según la complejidad de la programación dentro de la cadena
productiva.

11. Bibliografía
1. Boon, G. K., & Mercado, A. (1990). Automatización flexible en la industria; Difusión
y producción de máquinas-herramientas de control numérico en América Latina.
México, D.F.: LIMUSA
2. Guevara, P., & Medel, J. (2003). Introducción a los Sistemas en Tiempo Real.México,
D.F.: Instituto Politécnico Nacional

12. UNIDAD II
Objetivo específico:
El alumno podrá describir los componentes de una máquina
de control numérico y explicará su funcionamiento. Así
mismo, reconocerá losdiferenteslenguajesde programación
aplicando éstos a máquinas herramienta, sistema de corte,
grabado, etc.

13. Tecnologías para la información integrada por
computadora.
2.1. Conceptos básicos.
2.2. Lenguajes de programación.
2.3. Generación y transferencia de programas.
2.4. Programación de sistemas de mecanizado y corte.
2.5. Taladros.
2.6. Tornos.
2.7. Fresadoras.
2.8. Rectificadoras.
2.9. Centros de mecanizado. Equipos de corte por
Láser, plasma y agua.
2.10. Integración CAD/CAM.
2.11. Transformación de máquinas convencionales.

14. 2.1.Conceptos básicos.
Ahora los términos Manufactura, Ingenieríade Manufactura y Sistemas de manufactura han
sido ampliamente usados en la industria y academias. Sin embargo, las definiciones
generales de terminología relacionadas aun no son estandarizadas. A continuación, las
definiciones básicas de proceso y sistema son definidas, seguida de los términos en el área
de manufactura.
Proceso: Serie de actividades secuenciadas que lleva a la obtención de un objetivo.
Sistema: Serie de actividades correlacionadas que lleva a la obtención de un objetivo.
Manufactura: Es un conjunto de operaciones y actividades correlacionadas, las cuales
incluyen diseño del producto, selección del material, planeación, producción, inspección,
administración y mercado de los productos para la industria manufacturera.
Manufactura de Producción: Es una serie de procesos adoptados para fabricar un producto
y tales procesos excluye las actividades de diseño, planeación y control de la producción.
Procesos de Manufactura: Son las actividades de manufactura de bajo nivel usadas para
hacer productos. Hay procesos tradicionales de maquinado, por ejemplo, torneado, fresado
y taladrado y procesos avanzados, por ejemplo: maquinados electroquímicos.
Ingeniería de Manufactura: Envuelve el diseño, operación y control de los procesos de
manufactura (planeación, programación también como el control de la producción y la
calidad). Requiere conocimientos de otras disciplinas tales como: Ing. Eléctrica, Ing.
Mecánica, Ing. de Materiales, Ing. de Sistemas de Información e Ing. Química.
Sistema de Manufactura: Es una organizaciónque comprende variossubsistemasde manufactura
interrelacionadas. Su objetivo es intercalar las funciones de la producción para optimizar el
desarrollo de la productividad total del sistema, tales como los tiempos de producción, costos y
utilización de la maquinaria. Las actividades de estos subsistemas incluyen diseño, planeación,
manufacturay control.Estossubsistemassonconectadostambiénconlasfuncionesde producción
fuera del sistema, tales como contabilidad, mercado, finanzas y personal.
La figura Fig. 2.1 muestra la relación entre los subconjuntos yfunciones enlos sistemas de manufactura. La actividadde
un sistema de manufactura inicia desde el diseño del producto, entonces procede con la planeación de los procesos de
manufactura y desarrollo de los procesos de control.
Fig. 2.1.1 Diagrama de los sistemas de Manufactura
planeacion/Control
Diseño mercado
Manufactura contabilidad
produccion finanzas

15. Actividades de Diseño para los Sistemas de Manufactura.
El diseño del producto es el primer paso de la actividad de la manufactura que trata la
conceptualización y planeación de las características físicas y funcionales de un producto.
Los subsistemas incluidos en las actividades de diseño son las siguientes:
 Conceptualización del diseño e identificación funcional.
 Modelado del producto.
 Selección del Material.
 Diseño para una manufactura eficiente.
 Dimensionado y Tolerancia del producto.
Actividades de Planeación y Control para los Sistemas de Manufactura.
El desarrollo de los sistemas de manufactura puede únicamente ser garantizado por la
planeación preliminar detalladay elcontrol legítimo y retroalimentación del sistema.Sin un
mecanismo de control esto significa no tener un plan. Las actividades de planeación y
control pueden ser categorizadas basadas en factores específicos: los recursos físicos,
información/conocimientos y tiempo.
Control de la Manufactura.
El control de la manufactura abarca una larga variedad de actividades en una fábrica. En el
nivel de fábricas de operación, el control usualmente se refiere a la coordinación de una
variedad de actividades para asegurar operaciones eficientes. Administración de material y
planeación de la capacidad son principalmente funciones de control en este nivel. En los
centros de manufactura de bajo nivel, tales como centros de producción, el foco principal
de control está en la coordinación de actividades actividades para maximizar la utilización
de la célula y minimizar los niveles de inventario.
Materia prima Producto terminado
Recibo Embarque
1. Proceso.
2. Ensamble.
3. Manejo de material.
4. Inspección y pruebas.
5. Control.
Fig. 2.1.2 Operaciones de la fábrica

16. Las primeras cuatro de estas funciones son las actividades físicas que tocan al producto
cuando se está realizando. Proceso y ensamble son operaciones que le agregan valor al
producto. La tercera y cuarta función pueden ser desarrolladas, pero no le agregan valor al
producto, éstas ocurren directamente en el producto. La quinta función, control, es
requerida para controlar y regular las actividades físicas.
La figura 2.1.3 presenta también las entradas y salidas a un proceso de operación típico en
manufactura. Más los procesos de manufactura requieren de 5 entradas:
1. Materia prima. Pieza
2. Equipo Pieza.
3. Herramientas y escantillones Proceso de manufactura
4. Energía.
5. Mano de obra. Desperdicio.
Fig. 2.1.3 Entradas y Salidas Típicas de Un Proceso de Manufactura .
El proceso de manufactura adhiere valor a la materia prima transformándolos a un estado
deseable.El proceso es usualmente cargado a un equipo que refleja un capitalinvertido por
una firma. El equipo es adaptado a la pieza de trabajo en particular por el uso de
herramientas, escantillones, moldes y así. Energía eléctrica es requerida para operar el
equipo de producción. Finalmente, la mano de obra es requerida para operar el equipo,
cargar material, descargar piezas, checar mal funcionamiento de las máquinas, etc.