12.1: Introducción

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Considere una instalación de fabricación que se requiera para producir varios tipos de piezas. La demanda es insuficiente para garantizar una celda de trabajo dedicada para cualquier tipo de pieza. Sin embargo, la demanda de todos los tipos de piezas juntos es suficiente para justificar potencialmente la automatización del proceso de producción.

Lo que se necesita en este caso es un sistema de fabricación flexible (FMS). Dicho sistema opera de manera eficiente y rentable independientemente de la mezcla de tipos de piezas producidas. Se compone de máquinas flexibles que realizan una gama de operaciones en una variedad de piezas con solo una configuración menor requerida al cambiar entre tipos de piezas. Dichas máquinas deben ser programables o controladas numéricamente por computadora (CNC). Deben ser capaces de almacenar, configurar (cargar) automáticamente y usar una variedad de herramientas. Se podría introducir un nuevo tipo de pieza sin una inversión de capital adicional significativa, al menos si era lo suficientemente similar a los tipos de piezas existentes.

Un FMS requiere capacidades automatizadas de manejo de materiales para mover piezas entre máquinas, así como dentro y fuera del sistema. Un FMS debe ser altamente automatizado y, por lo tanto, requiere un control coordinado basado en computadora.

El costo de capital inicial de un FMS es alto en relación con una celda de trabajo dedicada a una sola pieza. Esta inversión vale la pena si el FMS puede producir efectivamente una mezcla de tipos de piezas de manera más económica que un conjunto de celdas de trabajo dedicadas, una por tipo de pieza. Un sistema de fabricación flexible podría tener hasta 20 máquinas. Un sistema que consta de una o dos máquinas flexibles se llama celda.

Un FMS opera de manera similar a una celda de trabajo. Una pieza llega a una sola estación de carga-descarga donde se une a un accesorio que se monta en un palé. Se podría unir más de una parte al accesorio. Las piezas no necesitan ser agrupadas por tipo a su llegada, ya que las máquinas son capaces de adaptarse al procesamiento de diferentes tipos de piezas con relativamente poco tiempo de configuración. La medición del WIP es importante ya que el nivel de WIP es proporcional al número de tarimas y accesorios necesarios.

Dado que las máquinas son flexibles, más de una máquina puede realizar cada operación que requiera la pieza. Por lo tanto, las averías no obstaculizan el funcionamiento de un FMS en el mismo grado que para una celda de trabajo dedicada.

Un aspecto del diseño de un FMS es la programación de piezas en máquinas específicas. En este caso de estudio, se compara la asignación de piezas a máquinas utilizando un algoritmo de optimización con el uso de una regla de programación dinámica heurística. La medida de desempeño de interés es el tiempo total para producir un número dado de piezas.