Evolución en la tecnología de fabricación - IV

Evolución en la tecnología de fabricación - III

Control numérico (CN) y control numérico computarizado (CNC). El principio de la tecnología del control numérico es que la máquina está controlada por valores preestablecidos, registrados tradicionalmente en una cinta perforada, en la que cada perforación se refiere a cierta cantidad física deseada como la altura, la longitud, el diámetro, etc. La introducción de valores numéricos con respecto a cualquier cantidad física impulsa a la máquina a realizar la operación deseada con arreglo a esos valores. Desde entonces la tecnología ha evolucionado rápidamente hacia el CNC. Las máquinas herramientas dotadas de CN o CNC garantizan que se realizan repetida y rápidamente las operaciones exactas. Las máquinas modernas dotadas de CNC pueden almacenar también un programa para su utilización futura y constituyen la base de la fabricación integrada por computadora (FIC).

Evolución en la tecnología de fabricación - II

Línea de montaje. Las operaciones posibilitan un aumento masivo de la producción (de ahí que se utilicen como sinónimos las expresiones «producción en masa» o «producción en serie»). Para ello, las operaciones de producción se dividen en elementos, cada uno de los cuales corre a cargo de un operario, mientras que el producto se traslada a lo largo de la línea. De este modo, los operarios ocupan puestos fijos y el producto se traslada. Aunque las líneas de montaje permiten un aumento espectacular de la producción, engendran también monotonía ya que cada operario repite el mismo tipo de operación una y otra vez. 

Mecanización. La mecanización tiene por objeto sustituir el trabajo manual por el trabajo a máquina cuando es posible. De esta manera, parte del trabajo manual repetitivo ha sido sustituido por una maquinaria capaz de realizar esas operaciones. Sin embargo, con la mecanización un trabajador maneja una máquina y la ajusta para que realice la cantidad deseada de producción con el nivel deseado de calidad. La calidad en este caso depende en gran medida de la pericia del trabajador, además de estar condicionada por la máquina y los instrumentos que se están utilizando. 

Automatización. En la automatización participan pocos trabajadores. Las máquinas reciben sus instrucciones de una computadora que se ha alimentado con toda la información necesaria y, en consecuencia, siguen funcionando con independencia y con una interferencia mínima del operario. La construcción de autómatas, el CNC y la FAC han dado un impulso a la automatización. En la figura 72 se representa la transición de las operaciones tradicionales a la automatización.

Evolución en la tecnología de fabricación - I

Desde la Revolución Industrial se ha procurado constantemente mejorar la tecnología de la producción de mercancías, particularmente de productos manufacturados. 

La introducción de la línea de montaje en 1914 para producir automóviles del modelo T Ford fue revolucionaria en esa época. Marcó una clara transición de una operación manual a una Operación mecanizada. En los años cincuenta se iniciaron procesos automatizados y, con los rápidos avances de la ciencia y la aplicación de la computadora, hemos pasado a sistemas como el control numérico computarizado (CNC), el diseño con ayuda de computadora (DAC) y la fabricación con ayuda de computadora (FAC) y - en la fábrica del futuro - se pasará a los sistemas de fabricación flexible (SFF) y a la fabricación integrada por computadora (FIC). 

En la figura 71 se representa esquemáticamente esta evolución. Esta transición no significa que cada una de las fases haya sido sustituida por una fase sucesiva en el orden cronológico. Sigue habiendo un trabajo manual, la línea de montaje y procesos mecanizados, a veces junto a un proceso automatizado en la misma fábrica. Sin embargo, existe una tendencia hacia sistemas más flexibles de producción, que están ganando terreno a una velocidad acelerada. 

Así pues, mientras que la primera Revolución Industrial abarcó el final del siglo xvm y comienzos del xix, la evolución de la electrónica y las computadoras en los últimos cuarenta años ha inducido a muchos a creer que estamos viviendo, en realidad, una segunda Revolución Industrial. Examinaremos ahora brevemente algunos de los cambios que se han producido en la tecnología de la fabricación.

Mejora de la eficiencia de la manipulación - II

3) Circulación de ia producción. Si la circulación es bastante constante entre dos posiciones fijas que no es probable que cambien, se podrá utilizar con buen resultado un equipo fijo, como transportadores o vertedores. Si, por el contrario, la circulación no es constante y la dirección cambia de cuando en cuando de un punto a otro porque se fabrican varios productos simultánea- mente, será preferible utilizar equipo móvil, como carretillas industriales. 

4) Consideraciones relacionadas con el costo. Este es uno de los aspectos más importantes. Los factores anteriormente mencionados pueden contribuir a reducir la gama de equipos adecuados, pero el cálculo del costo ayudará a adoptar la decisión definitiva. Es preciso tomar en consideración diversos elementos del costo al hacer comparaciones entre distintos tipos de equipo capaces de manipular la misma carga. Existe el costo inicial del equipo, del que se puede determinar el costo de inversión representado por el pago de intereses (es decir, si la empresa debe solicitar un préstamo para adquirir el equipo) o el costo de oportunidad o de sustitución (si la empresa posee los fondos y no tiene que solicitar un préstamo pero la compra del equipo la privaría de la posibilidad de invertir los fondos a una cierta tasa de rentabilidad). Del costo del equipo se puede deducir asimismo la amortiza- ción anual, a la que habrá que añadir otras cargas como los seguros, los impuestos y los gastos generales adicionales. Aparte de estas cargas fijas, existen igualmente los costos de explotación, como el de la mano de obra, la energía, el mantenimiento y la supervisión. Sólo calculando y comparando el costo total de cada tipo de equipo podrá adoptarse una decisión más racional sobre la opción más apropiada. 

Si bien la disposición y manipulación adecuadas han aportado considerables mejoras a la eficiencia de las operaciones, otros cambios en la maquinaria, los sistemas de información y la computarización han producido igualmente un considerable impacto en la productividad. Examinaremos brevemente algunos de estos cambios antes de pasar a la planificación del proceso.

Mejora de la eficiencia de la manipulación - I

Entre los factores más importantes que se han de tomar en consideración para elegir el equipo de manipulación de materiales figuran los siguientes: 

1) Características del material. El tamaño, forma y peso del material, así como el estado (sólido, líquido o gaseoso) en que se transportará constituyen consideraciones importantes y pueden imponer ya una eliminación preliminar de la gama del equipo disponible que se va a estudiar. Análogamente, si el material es frágil, corrosivo o tóxico, ciertos métodos de manipulación y contenedores resultarán preferibles a otros. 

2) Disposición y características del edificio. Otro factor restrictivo es la disponibilidad de espacio para la manipulación. Los techos bajos pueden impedir el empleo de polipastos o grúas y la presencia de columnas de soporte en lugares inadecuados puede limitar la dimensión del equipo de manipulación de materiales. Si el edificio tiene varios pisos, pueden utilizarse vertedores o rampas para las carretillas industriales. Por último, la propia disposición mostrará el tipo de operación de producción (continua, intermitente, con componentes fijos o por grupos) lo cual indicará ya el tipo de equipo que resultará más adecuado.

□ Robots

Existen muchos tipos de autómatas o robots, de diversos tamaños, funciones y grado de manejo (figura 69). Muchos robots se utilizan para la manipulación y el transporte de materiales y otros para realizar operaciones como la soldadura o la pintura a pistola. Una ventaja de los autómatas es que pueden funcionar en un

entorno hostil, corno en condiciones insalubres, o realizar tareas arduas como el traslado repetitivo de materiales pesados1. La elección del equipo de manipulación de materiales entre las diversas posibilidades que existen (figura 70) no es fácil. En varios casos el mismo material puede manipularse con diversos tipos de equipo y la gran diversidad de éstos y de los accesorios existentes no facilita las cosas. En diversos casos, sin embargo, la naturaleza del material que se ha de manipular reduce las opciones.