Tecnología de producción. - CIENCIASBASICASITMATEHUALA

2.2 La tecnología y su clasificación.
2.3 Criterios para la elección de la tecnología.
2.4 Creatividad, innovación y generación de tecnología para los sistemas de
producción.
Gran parte del aumento que ha registrado la productividad en tiempos recientes se
debe a la aplicación de la tecnología en operaciones.
En el campo de los servicios, ésta se deriva principalmente de la tecnología
blanda, es decir, el procesamiento de la información.
En el campo de la manufactura se deriva de una combinación de
tecnologías blandas y duras (máquinas).
Algunos de los adelantos tecnológicos registrados en tiempos recientes han tenido
un efecto generalizado en las compañías fabriles de muchas industrias. Dichos
avances se pueden categorizar de los maneras:
I.
Tecnología dura (hardware).
a. Control numérico.
b. Control de procesos.
c. Sistemas de visión.
d. Robots.
e. Sistemas automatizados de recuperación y almacenamiento (SARS).
f. Vehículos guiados automáticamente. (AGV)
g. Sistema de fabricación flexible (FMS).
h. Fabricación integrada informáticamente (CIM).
II.
Tecnología blanda, (software o de la información).
a. Tecnología de diseño.
i. Diseño asistido por computador (CAD).
ii. Estándar para el intercambio de datos de producto (STEP).
iii. Fabricación asistida por computadora (CAM).
iv. Tecnología de la realidad virtual.
b. Tecnología de la información en operaciones.
i. Proceso de transacción.
ii. Sistema de información para la gestión (MIS)
iii. Inteligencia artificial
iv. Planificación de recursos empresariales (ERP).
Las tecnologías de hardware por regla general han dado por resultado una mayor
automatización de los procesos; desempeñan tareas que llevan mucho trabajo y
que antes eran desempeñadas por humanos. Por ejemplo: las máquinas
herramienta controladas numéricamente, los centros de maquinado, los robots
industriales, los sistemas automatizados para el manejo de materiales y los
sistemas flexibles de producción.
Las tecnologías basadas en software ayudan al diseño de los productos
manufacturados y al análisis y la planeación de las actividades fabriles. Por
ejemplo: el diseño asistido por computadora CAD, la planeación automatizada y
los sistemas de control.
Tecnología de diseño.
El diseño asistido por computador o CAD por sus siglas en inglés es el uso de
los computadores para el diseño de los productos en forma interactiva, así como la
preparación de documentación técnica. Se usa principalmente para el diseño y el
dibujo en tres dimensiones. La velocidad y facilidad con la que se pueden
manipular, analizar y modificar con CAD diseños sofisticados, hace que se revisen
las numerosas opciones antes de dar el visto bueno final. Su beneficio es
particularmente significativo, ya que el costo de la mayoría de los productos se
determina en la fase de diseño.
Dos desarrollos del CAD son:
I.
Software de Diseño para Fabricación y Montaje (DFMA)
II.
Modelado de objetos en 3 – D
Las tecnologías CAD se basan en información electrónica de diseño de productos
en forma digital. Esta información digital ha demostrado ser tan importante, que se
ha desarrollado un estándar para el intercambio de datos conocido como estándar
para el intercambio de datos de producto, STEP. STEP permite a los
fabricantes sacar información de productos en 3 – D en un formato estándar, para
poder intercambiarla internacionalmente, permitiendo que los fabricantes
dispersos geográficamente integren el diseño, la fabricación y los procesos de
apoyo.
La fabricación asistida por computador, CAM, se refiere a la utilización de
programas especializados de computador para dirigir y controlar los equipos de
fabricación. Cuando la información del diseño asistido por computador CAD se
traslada a las instrucciones de la fabricación asistida por computador CAM, el
resultado de la suma de estas dos tecnologías es CAD/CAM.
Los beneficios del CAD y del CAM son entre otros:
I.
Calidad del producto.
II.
Tiempo de diseño más corto.
III.
Reducción de costos de producción.
IV.
Disponibilidad de bases de datos.
V.
Nuevo campo de posibilidades.
La realidad virtual es una forma visual de comunicación, en la que las imágenes
sustituyen al objeto real, pero permitiendo al usuario responder interactivamente.
Su origen se encuentra en los diseños asistidos por computador, pues el CAD es
mucho más que un simple tablero de dibujo. Una vez que la información del
diseño está en un sistema CAD, está también disponible en formato electrónico
digital para otros usos.
Tecnología de producción.
Además de cambios impresionantes en la tecnología del diseño, se están
produciendo numerosos avances en tecnología para mejorar la producción.
Mucha de la maquinaria mundial que desarrolla operaciones tales como corte,
taladrado, perforación y laminación, se diseña ahora mediante control numérico.
Los controles electrónicos incrementan la velocidad mediante la reducción del
tiempo de cambio de la maquinaria, reduciendo las pérdidas (debido a la
reducción de errores) y mejorando la flexibilidad. La maquinaria que se puede
controlar electrónicamente se denomina maquinaria de control numérico.
El control de procesos es la utilización de la tecnología de la información para
vigilar y controlar un proceso físico. Por ejemplo, el control de procesos se utiliza
para medir el contenido de humedad y el espesor del papel cuando éste es
transportado a través de una máquina de papel a miles de metros por segundo.
Los sistemas de control de procesos operan de varias formas, pero las siguientes
son las más típicas:
 Los sensores (normalmente dispositivos analógicos) de recolección de
datos.
 Los dispositivos analógicos leen datos según bases cíclicas una vez por
minuto, o a veces, una vez por segundo.
 Las medidas se traducen en señales digitales que se transmiten a un
computador digital.
 Los programas de computador leen el fichero (el dato digital) y analizan el
dato.
 El resultado obtenido puede adoptar numerosas formas: mensajes en
consolas de computador o impresoras, señales a motores para cambiar la
posición de ajuste de una válvula, luces de aviso o sirenas, gráficos de
control de procesos estadísticos o esquemas.
Los sistemas de visión cambian cámaras de video y tecnología de computador y
se utilizan con frecuencia en tareas de inspección, principalmente cuando los
artículos que se van a inspeccionar son muy similares. La inspección visual es una
tarea importante en la mayoría de los procesos de alimentación y de fabricación.
Cuando una máquina es flexible y tiene la capacidad de sujetar, trasladar y quizás
agarrar objetos, tendemos a usar la palabra robot. Los robots son dispositivos
mecánicos que pueden tener unos pocos impulsos electrónicos almacenados en
un chip semiconductor que activan motores e interruptores. Se pueden utilizar
eficientemente para realizar tareas que son especialmente monótonas o
peligrosas o que se pueden mejorar mediante la sustitución de esfuerzos humanos
(resultados consistentes, precisión, velocidad, fuerza o poder) por mecánicos.
Debido a la tremenda labor implicada en los procesos de almacenamiento (muy
propensos a errores), se han desarrollado almacenes controlados por computador.
Estos sistemas conocidos como sistemas automatizados de recuperación y
almacenamiento (ASRS), realizan la colocación y la retirada de componentes y
productos en y desde las zonas designadas en el almacén. Tales sistemas se
utilizan comúnmente en instalaciones de distribución de tiendas al por menor,
como Wallmart, Tupperware y Benetton. Estos sistemas también se encuentran en
inventarios y áreas de prueba de empresas fabricantes.
El manejo automatizado de material puede realizarse a través de monorrieles,
cintas transportadoras, robots o AGV. Los vehículos guiados automáticamente,
AGV, se utilizan en las empresas de fabricación para mover componentes y
equipos. También se utilizan en las oficinas para trasladar correspondencia y en
hospitales y cárceles para suministrar comidas.
Cuando un computador proporciona instrucciones para cada estación de trabajo y
para el equipo de manejo de material, hablamos de célula automática de trabajo
o sistema de fabricación flexible FMS. Un FMS es flexible porque tanto los
dispositivos de manejo de material como las propias máquinas se controlan
mediante sencillos cambios de la señal electrónica (programas de computador). El
operador simplemente carga un nuevo programa para producir diferentes
productos. El resultado es un sistema que puede producir económicamente bajo
volumen pero alta variedad. El FMS es el puente que une las instalaciones
enfocadas al producto con las instalaciones enfocadas al proceso.
Un FMS tiene requerimientos estrictos de comunicación entre componentes
especiales dentro del mismo. Sin embargo, el tiempo de reducción en los cambios
y una organización más precisa, permiten una producción más rápida y una mejor
utilización. Debido a que hay menos errores, se reducen pérdidas por
desperdicios, contribuyendo a bajar los costos. Estas características son las que
los directores de operaciones están buscando: flexibilidad para proporcionar
productos a la medida (personalizados), mejor utilización para reducir costos y
mejora de la producción para mejorar la respuesta.
Los sistemas de fabricación flexible pueden ampliarse hacia atrás
electrónicamente hasta los departamentos de Ingeniería (CAD) y control de
inventarios y hacia adelante enviarlos hasta los departamentos de
almacenamiento y distribución. De esta forma, los diseños asistidos por
computadora generan las instrucciones electrónicas necesarias para ser
realizados en una máquina controlada numéricamente.
En un entorno de fabricación integrada por computador, un cambio de diseño
iniciado en un terminal de CAD, puede repercutir en cuestión de minutos en un
cambio sobre la pieza que se está produciendo en la planta de taller. Cuando esta
capacidad se integra con el control de inventario, almacén y envío, como parte de
un sistema de fabricación flexible, el sistema entero se denomina fabricación
integrada por computador CIM.
Los sistemas de fabricación flexible y la fabricación integrada por computador
están reduciendo la distinción entre producción de bajo volumen y alta variedad y
la de alto volumen y baja variedad. La tecnología de la información está
permitiendo a los FMS y a los CIM aumentar la variedad mientras se desarrollan
para incluir una creciente gama de volúmenes.
Tecnología en el sector servicios.
La tecnología también tiene una amplia gama de aplicaciones en el sector
servicios, desde equipos de diagnóstico en talleres de reparación de automóviles,
a equipos de análisis de sangre y de orina en hospitales, o mejora de materiales
en prótesis de rodilla.
Impacto de la tecnología en el sector servicios.
Sector servicios
Servicios
financieros
Educación
Administración e
instalaciones
Comidas y
restaurantes
Comunicaciones
Hoteles
Venta al por
mayor/menor
Transporte
Salud
Líneas aéreas
Ejemplo
Tarjetas de débito, transferencias de fondos, cajeros
automáticos, transacciones bursátiles por internet.
Presentaciones multimedia, tablero electrónico, sistemas de
biblioteca para catalogar libros, internet.
Camiones automáticos de basura, escáner de correo óptico,
sistema de defensa aeronáutica por radar.
Escáner de chequeo óptico, pedidos inalámbricos del
camarero a la cocina, robot para carnicería.
Publicidad electrónica, televisión interactiva, buzón de voz,
agendas electrónicas, teléfonos celulares.
Sistemas de entrada y salida electrónicos, sistemas de
apertura/cierre electrónicos.
Terminales de punto de venta electrónicos, comercio
electrónico, comunicación electrónica entre la tienda y el
proveedor, datos en códigos de barras, sistemas de
seguridad automáticos.
Cabinas de peaje automáticas, sistemas de navegación
dirigidos por satélites.
Escáners MRI, ecografías, sistemas de monitorización del
paciente, sistemas de información médica on – line.
Viajes sin billete, programación por computador, internet.
Tecnologías de la información en operaciones.
Las tecnologías de la información están teniendo un gran impacto en áreas
adicionales que tienen aplicaciones en operaciones. Estas áreas son: procesos de
transacción, sistemas de gestión de información e inteligencia artificial.
Proceso de transacción.
Un sistema de proceso de transacción dirige la mayoría de las transacciones
que tienen lugar dentro de una empresa y entre empresas. Estas transacciones
han sido tradicionalmente transacciones realizadas por escrito, que incluyen
plantilla, registro de entrada, factura, recepción de cheques, inventario, registro de
personal, etc. Cuando estas transacciones se pasan del papel a un proceso
computarizado y se almacenan, tenemos un sistema de transacción por
computador. A medida que tales sistemas se pueden automatizar de forma más
completa que los de los competidores, se puede obtener una ventaja competitiva
en velocidad, precisión o reducción de costo.
Por ejemplo, si GM (o Banamex, o cualquier otra organización) realiza unas mil
millones de transacciones en papel al año y puede reducir costos por cada
transacción en 5 dólares, el ahorro es TREMENDO.
Muchos sistemas de proceso de transacción se basan en señales electrónicas,
que son un importante vehículo para transmitir información, pero tienen una gran
limitación (la mayoría de los datos para la administración de operaciones no se
representan en bite o bytes). Por tanto, se debe obtener los datos de forma
electrónica. Los sistemas de identificación automática (AIS), son la tecnología
que proporciona la traducción de los datos a bits y bytes electrónicos. Los códigos
de barra, radiofrecuencias y los caracteres ópticos de los cheques de banco, son
sistemas de identificación automática que nos ayudan a trasladar datos a un
medio electrónico.
Sistemas de información para la gestión (MIS).
Los sistemas de información para la gestión, se dedican a la obtención,
formateo, manipulación y presentación de datos en forma de información cuando
lo necesitan los directivos. El MIS realiza el control de mucha de la información de
empresa.