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Fabricación integrada por ordenador

Programa de Integración de Sistemas de Fabricación, NIST 2008 La fabricación integrada por ordenador ( CIM ) es el enfoque de fabricación que utiliza ordenadores para controlar ...

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Programa de Integración de Sistemas de Fabricación, NIST 2008

La fabricación integrada por ordenador ( CIM ) es el enfoque de fabricación que utiliza ordenadores para controlar todo el proceso de producción. [ 1 ] [ 2 ] Esta integración permite que los procesos individuales intercambien información con cada pieza. La fabricación puede ser más rápida y menos propensa a errores gracias a la integración de ordenadores. Normalmente, la CIM se basa en procesos de control de bucle cerrado que reciben información en tiempo real de sensores. También se conoce como diseño y fabricación flexibles . [ 3 ]

Descripción general

  1. La fabricación integrada por ordenador se utiliza en las industrias de la automoción , la aviación , el espacio y la construcción naval . [ 4 ]
  2. El término "fabricación integrada por ordenador" es tanto un método de fabricación como el nombre de un sistema automatizado por ordenador en el que se organizan las funciones individuales de ingeniería, producción, marketing y soporte de una empresa manufacturera .
  3. En un sistema CIM, las áreas funcionales como el diseño , el análisis, la planificación , las compras , la contabilidad de costes , el control de inventario y la distribución están vinculadas a través del ordenador con las funciones de la planta de producción, como la manipulación y la gestión de materiales, lo que proporciona un control y una supervisión directos de toda la operación.

CIM es un ejemplo de la implementación de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) en la fabricación.

CIM implica que hay al menos dos ordenadores intercambiando información, por ejemplo, el controlador de un robot de brazo y un microcontrolador.

La gestión de la información al consumidor (CIM) resulta más útil cuando se utiliza un alto nivel de TIC en la empresa o instalación, como por ejemplo sistemas CAD/CAM , y cuando se dispone de planificación de procesos y sus datos.

Historia

La idea de "fabricación digital" cobró relevancia a principios de la década de 1970 con la publicación del libro del Dr. Joseph Harrington, Computer Integrated Manufacturing. [ 5 ] Sin embargo, no fue hasta 1984 cuando la fabricación integrada por computadora comenzó a ser desarrollada y promovida por los fabricantes de máquinas herramienta y la Computer and Automated Systems Association y la Society of Manufacturing Engineers (CASA/SME).

" CIM es la integración de toda la empresa manufacturera mediante el uso de sistemas integrados y comunicación de datos, junto con nuevas filosofías de gestión que mejoran la eficiencia organizacional y del personal ." ERHUM
En una revisión bibliográfica se demostró que se publicaron 37 conceptos diferentes de CIM, la mayoría provenientes de Alemania y Estados Unidos. En una cronología de las 37 publicaciones es posible observar cómo se desarrolló el concepto de CIM a lo largo del tiempo. También resulta notable la diferencia entre los conceptos de todas las publicaciones. [ 6 ]

system.jpg|thumb|320px|CIM y sistema de control de producción: La fabricación integrada por computadora se utiliza para describir la automatización completa de una planta de fabricación, con todos los procesos funcionando bajo control informático e información digital que los vincula entre sí. [ 7 ]

Desafíos clave

Existen tres desafíos principales para el desarrollo de un sistema de fabricación integrado por computadora que funcione sin problemas:

  • Integración de componentes de diferentes proveedores: Cuando diferentes máquinas, como máquinas CNC, cintas transportadoras y robots, utilizan diferentes protocolos de comunicación (en el caso de los AGV , incluso diferentes tiempos de carga de las baterías) pueden causar problemas.
  • Integridad de los datos : Cuanto mayor sea el grado de automatización, más importante será la integridad de los datos utilizados para controlar las máquinas. Si bien el sistema CIM ahorra mano de obra en la operación de las máquinas, requiere personal adicional para garantizar las medidas de seguridad adecuadas para las señales de datos que se utilizan para controlarlas.
  • Control de procesos : Si bien se pueden utilizar ordenadores para ayudar a los operarios humanos de la planta de fabricación, siempre debe haber un ingeniero competente disponible para gestionar las circunstancias que no pudieron ser previstas por los diseñadores del software de control.

Subsistemas

Un sistema de fabricación integrado por ordenador no es lo mismo que una «fábrica totalmente automatizada» , que funcionaría de forma completamente independiente de la intervención humana, aunque representa un gran avance en esa dirección. Parte del sistema implica una fabricación flexible , donde la fábrica puede modificarse rápidamente para producir diferentes productos, o donde el volumen de producción puede cambiarse rápidamente con la ayuda de ordenadores. Algunos o todos los siguientes subsistemas pueden encontrarse en una operación CIM:

Técnicas asistidas por ordenador:

Dispositivos y equipos necesarios:

Tecnologías:

Otros:

CIMOSA

CIMOSA (Computer Integrated Manufacturing Open System Architecture) es una propuesta europea de la década de 1990 para una arquitectura de sistemas abiertos para CIM, desarrollada por el Consorcio AMICE como una serie de proyectos ESPRIT . [ 8 ] [ 9 ] El objetivo de CIMOSA era "ayudar a las empresas a gestionar el cambio e integrar sus instalaciones y operaciones para afrontar la competencia mundial. Proporciona un marco arquitectónico coherente tanto para el modelado empresarial como para la integración empresarial , tal como se requiere en los entornos CIM". [ 10 ]

CIMOSA proporciona una solución para la integración empresarial con cuatro tipos de productos: [ 11 ]

  • El marco de modelado empresarial CIMOSA proporciona una arquitectura de referencia para la arquitectura empresarial.
  • CIMOSA IIS, un estándar para la integración física y de aplicaciones.
  • CIMOSA Systems Life Cycle es un modelo de ciclo de vida para el desarrollo y la implementación de CIM.
  • Elementos clave para la normalización y los fundamentos del desarrollo de normas internacionales.

Según Vernadat (1996), CIMOSA acuñó el término proceso de negocio e introdujo el enfoque basado en procesos para el modelado empresarial integrado , basado en un enfoque transfronterizo, que se oponía a los enfoques tradicionales basados ​​en funciones o actividades. Con CIMOSA también se introdujo el concepto de " Arquitectura de Sistema Abierto " (OSA) para CIM, diseñada para ser independiente del proveedor y construida con módulos CIM estandarizados. Aquí, la OSA se describe en términos de sus aspectos funcionales, de información, de recursos y organizativos. Esto debe diseñarse

Áreas

Existen múltiples áreas de uso:

Véase también

Referencias

  1. ↑ Kalpakjian, Serope; Schmid, Steven (2006), Ingeniería y tecnología de fabricación (5.ª  ed.), Prentice Hall, pág.  1192, ISBN 978-7-302-12535-8.
  2. ↑ Laplante, Phillip A. (2005), Diccionario completo de ingeniería eléctrica (2.ª ed.), CRC Press, pág. 136, ISBN   978-0-8493-3086-5.
  3. ↑ "Sistemas de fabricación flexibles" . 21 de marzo de 2017.
  4. ↑ Saracoglu, BO (2011). "Identificación de criterios de rendimiento tecnológico para CAD/CAM/CAE/CIM/CAL en la industria de la construcción naval". Gestión de la tecnología para el futuro global - Conferencia PICMET 2006. pp. 1635–1646 . doi : 10.1109/PICMET.2006.296739 . ISBN  978-1-890843-14-4. S2CID 23963474 . 
  5. ↑ Wu, Cheng; Fan, Yushun; Xiao, Deyun (2001). «Fabricación integrada por ordenador» (PDF) . En Salvendy, Gavriel (ed.). Manual de ingeniería industrial: tecnología y gestión de operaciones (3.ª ed.). Nueva York: John Wiley & Sons . págs. 484–529 . doi : 10.1002/9780470172339 . ISBN   978-0-471-33057-8Archivado del original (PDF) el 27 de octubre de 2020.
  6. ^ Meudt, Tobías; Pohl, Malta; Metternich, Joachim (27 de julio de 2017). "Modelle und Strategien zur Einführung des Computer Integrated Manufact-turing (CIM) - Ein Literaturüberblick" . Impresiones TU : 36.
  7. ↑ Waldner, Jean-Baptiste (septiembre de 1992). Principios de la fabricación integrada por ordenador . Londres: John Wiley & Sons . págs. 128–132. ISBN  0-471-93450-X.
  8. ↑ Consorcio AMICE (1991). Arquitectura de sistema abierto para CIM, Informe de investigación del proyecto ESPRIT 688 , vol. 1, Springer-Verlag, 1989.
  9. ↑ Consorcio AMICE (1991), Arquitectura de Sistema Abierto, CIMOSA, AD 1.0, Descripción de la Arquitectura , Consorcio ESPRIT AMICE, Bruselas, Bélgica.
  10. ↑ F. Vernadat (1996). Modelado e integración empresarial . pág. 40
  11. ↑ Richard C. Dorf, Andrew Kusiak (1994). Manual de diseño, fabricación y automatización . pág. 1014

Lecturas adicionales

  • Yoram Koren, Control informático de sistemas de fabricación , McGraw Hill, Inc., 1983, 287 págs., ISBN 0-07-035341-7
  • Singh, V (1997). El fiasco de CIM: Metodologías para facilitar la interoperabilidad del software . Springer. ISBN 981-3083-21-2.
  • A. de Toni y S. Tonchia, Flexibilidad de fabricación: una revisión de la literatura International Journal of Production Research, 1998, vol. 36, no. 6, 1587–617.
  • Jean-Baptiste Waldner (1992), Principios de la fabricación integrada por ordenador , John Wiley & Sons, ISBN 0-471-93450-X
  • Jean-Baptiste Waldner (1990), CIM, les nouvelles outlooks de la production , DUNOD-BORDAS, ISBN 978-2-04-019820-6
  • cam-occ, un programa CAM para Linux que utiliza OpenCASCADE
  • Revista Internacional de Fabricación Integrada por Computadora