Historia de la automatización

El origen se remonta a los años 1750, cuando surge la revolución industrial.
1745: máquinas de tejido controladas por tarjetas perforadas.
1817-1870: máquinas especiales para corte de metal.
1863: primer piano automático, inventado por M. Fourneaux.
1856-1890: Sir Joseph Whitworth enfatiza la necesidad de piezas intercambiables.
1870: primer torno automático, inventado por Christopher Spencer.
1940: surgen los controles hidráulicos, pneumáticos y electrónicos para máquinas de corte automáticas.
1945-1948: John Parsons comienza investigación sobre control numérico.
1960-1972: Se desarrollan técnicas de control numérico directo y manufactura computadorizada.

Objetivos de la automatización
Integrar varios aspectos de las operaciones de manufactura para:
mejorar la calidad y uniformidad del producto
minimizar el esfuerzo y los tiempos de producctión.
Mejorar la productividad reduciendo los costos de manufactura mediante un mejor control de la producción.
Mejorar la calidad mediante procesos repetitivos.
Reducir la intervención humana, el aburrimiento y posibilidad de error humano.
Reducir el daño en las piezas que resultaría del manejo manual.
Aumentar la seguridad para el personal.
Ahorrar área en la planta haciendo más eficiente:
el arreglo de las máquinas
el flujo de material

Sobre la automatización...
El volumen de producción juega un papel muy importante en la determinación del nivel de automatización a utilizarse.
Podemos tener producción:
a baja escala
a escala intermedia
a gran escala

Otros elementos a considerarse
Tipo de producto a ser fabricado.
Cantidad y razón de producción.
Etapa de manufactura a ser automatizada.
Nivel de destreza disponible en los empleados.
Confiabilidad y problemas de mantenimiento asosciados con el equipo automático.
Economía.


Tipos de automatización
Automatización dura
El equipo se diseña específicamente para fabricar un producto estándard.
El equipo no se puede adaptar a cambios significativos en el producto.
Se justifica para producción en masa.

Automatización suave
El equipo es flexible: puede adaptarse a cambios en el producto y hasta manejar un producto completamente diferente.


Control numérico
Definición
Control numérico (CN) es un proceso controlado por
números
letras
símbolos


Componentes de CN
Programa de instrucciones.
Unidad controladora.
Máquina o proceso a controlarse.

Ventajas y limitaciones
Se mejora la flexibilidad.
Se reducen los costos de las herramientas.
Es fácil de hacer ajustes al equipo.
Pueden hacerse más operaciones con un solo setup.
Hay menos papeleo ya que se pueden hacer ajustes y cambios de programación electrónicamente.
Es posible obtener un prototipo en menos tiempo.
Las destrezas requeridas en el operador de la máquina son menores, pero se requiere personal más diestro para la inatalación, mantenimiento y programación del equipo.

Otros componentes de la automatización
Control adaptivo
Los parámetros de operación se adaptan a si mismos de acuerdo a los cambios en el ambiente.

Acarreo de material
Movimiento en la planta de la materia prima, el trabajo en progreso y el producto final.

Sensores
Sujetadores flexibles
Robots
Ensamblaje, desmontaje y servicio

Robots
Componentes
manipulador (brazo)
actuador en el extremo (mano)
fuente de potencia
eléctrica
pneumática
hidráulica
sistema de control

Clasificación de los robots
cartesiano
cilíndrico
esférico


articulado


Ensamblaje
Métodos de ensamblaje
Manual
Automático
Programable o flexible

Diseño para ensamblaje
Su objetivo es que se diseñen productos que sean fáciles de ensamblar.
El concepto fue desarrollado por G. Boothroyd.

Guías para diseño para ensamblaje
Reducir la variedad y cantidad de piezas.
Utilizar piezas estándard.
Las piezas deben ser completamente simétricas o claramente asimétricas.
Las piezas deben ser fáciles de ubicar e insertar, preferiblemente auto-alineables y con acceso y visibilidad de inserción claros.

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