12.5: Nuevas Tecnologías

Qué aprenderás a hacer: identificar tecnologías existentes y emergentes que están cambiando la forma en que se producen y entregan los bienes

La tecnología ha revolucionado la forma en que se fabrican y entregan los productos. En esta sección podrás echar un vistazo a algunas de las últimas innovaciones tecnológicas y ver cómo están cambiando las operaciones de negocio.

Objetivos de aprendizaje

• Describir CAM
• Describir la fabricación flexible

Nuevas Tecnologías

Con ciertos tipos de procesos de fabricación, especialmente aquellos que exigen alta precisión y producción en masa, puede ser difícil o demasiado costoso encontrar la mano de obra calificada necesaria para realizar las tareas. Esta presión ha llevado a una creciente dependencia de las computadoras y sistemas de software altamente especializados. Algunas de estas nuevas y sofisticadas tecnologías se describen a continuación.

Diseño Asistido por Computadora

El diseño asistido por computadora (CAD) es el uso de sistemas informáticos (o estaciones de trabajo) para ayudar en la creación, modificación, análisis u optimización de un diseño. El software CAD se utiliza para aumentar la productividad del diseñador, mejorar la calidad del diseño, mejorar las comunicaciones a través de la documentación y crear una base de datos para la fabricación. El CAD es un arte industrial importante ampliamente utilizado en muchas aplicaciones, incluidas las industrias automotriz, naval y aeroespacial, diseño industrial y arquitectónico, prótesis y muchas más. El CAD también se usa ampliamente para producir animación por computadora para efectos especiales en películas, publicidad y manuales técnicos. La ubicuidad y el poder de las computadoras hoy en día significa que incluso las botellas de perfume y los dispensadores de champú están diseñados utilizando técnicas inauditas por los ingenieros del siglo pasado.

Fabricación Asistida por Computadora

La fabricación asistida por computadora (CAM) es el uso de software para controlar máquinas herramientas en la fabricación de piezas de trabajo. Su propósito principal es acelerar el proceso de producción y producir componentes y herramientas con dimensiones más precisas y consistencia del material. En algunos casos esto permite la producción utilizando solo la cantidad requerida de materias primas, minimizando así el desperdicio y reduciendo el consumo de energía.

En el siguiente video, una máquina de tallado CNC utiliza un programa de computadora (CAD/CAM) para crear una increíble talla en madera:

Fabricación Integrada por Computadora

La fabricación integrada por computadora (CIM) es un enfoque de fabricación que utiliza computadoras para controlar todo el proceso de producción. Esta integración permite que los procesos individuales intercambien información entre sí e inicien acciones. Aunque CIM puede ser más rápido y menos propenso a errores que la fabricación convencional, la principal ventaja es la capacidad de crear procesos de fabricación automatizados.

Vea este breve video de una fábrica en la que CIM se utiliza en la línea de producción de fábrica para construir el Kia Sportage:

Sistemas de Manufactura Flexible

Un sistema de fabricación flexible (FMS) ofrece flexibilidad en la forma en que el sistema de producción reacciona a los cambios, ya sean planificados o no planificados. Esta flexibilidad suele estar integrada en uno de los siguientes:

• Flexibilidad de la máquina: el sistema se puede cambiar para producir nuevos tipos de productos o alterar el orden de las operaciones ejecutadas en una pieza.
• Flexibilidad de enrutamiento: el sistema tiene múltiples máquinas que pueden realizar la misma operación en una pieza, o el sistema puede absorber cambios a gran escala en volumen, capacidad o capacidad.

Un FMS tiene inmensas ventajas sobre las líneas de producción tradicionales en las que las máquinas se configuran para producir solo un tipo de bien. Cuando la empresa necesita cambiar una línea de producción para fabricar un nuevo producto, a menudo se gasta mucho tiempo y dinero modificando el equipo. Un FMS permite cambiar la configuración de los equipos simplemente reprogramando máquinas controladas por computadora. Dicha flexibilidad es particularmente valiosa para las empresas que producen productos personalizados.

Impresión 3D

La impresión 3D (o fabricación aditiva, AM) es cualquiera de los diversos procesos utilizados para hacer un objeto tridimensional. En la impresión 3D se utilizan procesos aditivos, en los que se depositan capas sucesivas de material bajo control informático. Estos objetos pueden ser de casi cualquier forma o geometría, y se producen a partir de un modelo 3D u otra fuente de datos electrónica. Una impresora 3D es un tipo de robot industrial. Desde finales de la década de 1970 se han inventado varios procesos de impresión 3D diferentes. Las impresoras eran originalmente grandes, caras y muy limitadas en lo que podían producir; hoy en día son mucho más baratas y versátiles.

Los siguientes videos cortos muestran la impresión 3D en acción:

Las principales diferencias entre los procesos de impresión 3D están en la forma en que las capas se depositan para crear piezas y en los materiales utilizados para producir esas capas. Algunos métodos funden o ablandan el material para producir las capas, mientras que otros curan materiales líquidos utilizando diferentes tecnologías sofisticadas. Las consideraciones principales al elegir una impresora 3D son la velocidad, el costo de la máquina, el costo del prototipo impreso, el costo y la elección de los materiales, y las capacidades de color.

Independientemente del tipo de tecnología que se utilice en el proceso de producción, los consumidores se benefician enormemente de estos avances. La personalización masiva de todo, desde velas yanquis hasta camisetas y bebidas Koozies es posible gracias a estos emocionantes avances en la tecnología informática.