Articulo de referencia

Sistema de fabricación reconfigurable

Un sistema de fabricación reconfigurable ( RMS ) es un sistema inventado en 1998 que está diseñado para el inicio de un cambio rápido en su estructura, así como en sus component...

Un sistema de fabricación reconfigurable ( RMS ) es un sistema inventado en 1998 que está diseñado para el inicio de un cambio rápido en su estructura, así como en sus componentes de hardware y software , con el fin de ajustar rápidamente su capacidad de producción y funcionalidad dentro de una familia de piezas en respuesta a cambios repentinos del mercado o cambios intrínsecos del sistema. [1] [2] Una máquina reconfigurable puede tener sus características y piezas mecanizadas. [3]

Historia

Diagrama esquemático del RMS de Koren, dibujado por Rod Hill

El RMS, así como uno de sus componentes, la máquina herramienta reconfigurable (RMT), se inventaron en 1998 en el Centro de Investigación de Ingeniería para Sistemas de Manufactura Reconfigurables (ERC/RMS) de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Michigan . [4] [5] [6] El término reconfigurabilidad en la manufactura probablemente fue acuñado por Kusiak y Lee. [7]

De 1996 a 2007, Yoram Koren recibió una subvención de la NSF  de 32,5 millones de dólares para desarrollar la base científica RMS y sus herramientas de software y hardware . [8] La tecnología RMS se basa en un enfoque que consta de elementos clave, cuya compilación se denomina base científica RMS.

Operaciones del sistema

Arquitectura de sistemas de fabricación reconfigurables por Y. Koren

El sistema se compone de etapas: 10, 20, 30, etc. Cada etapa consta de máquinas idénticas, como fresadoras CNC . El sistema produce un producto. El producto fabricado se mueve en el transportador horizontal . Luego, Gantry-10 agarra el producto y lo lleva a uno de los CNC-10. Cuando el CNC-10 termina el procesamiento, Gantry-10 lo mueve de nuevo al transportador. El transportador mueve el producto a Gantry-20, que agarra el producto y lo carga en el RMT-20, y así sucesivamente. Las máquinas de inspección se colocan en varias etapas y al final del sistema de fabricación.

El producto puede moverse durante su producción en muchas rutas de producción. En la práctica, existen pequeñas variaciones en la precisión de máquinas idénticas, que crean errores acumulados en el producto fabricado; cada ruta tiene su propia "corriente de variaciones" (un término acuñado por Y. Koren ). [9] [10]

Características

Dibujo de patente RMT : US 5943750.  Patente de una máquina herramienta reconfigurable con una estructura modular, que contiene módulos de husillo que se pueden reconfigurar para permitir diferentes operaciones de mecanizado.

Los sistemas de fabricación reconfigurables ideales , según el profesor Yoram Koren en 1995, poseen seis características: modularidad , integrabilidad , flexibilidad personalizada, escalabilidad, convertibilidad y capacidad de diagnóstico. [5] [11] Las características de sus componentes son: máquinas reconfigurables, controladores y software de control del sistema. Un RMS no necesariamente tiene todas las características. [12] Estos principios se denominan principios RMS de Koren. Supuestamente, cuanto más de estos principios sean aplicables a un sistema de fabricación determinado, más reconfigurable será ese sistema. Los principios RMS son:

Los componentes de RMS son máquinas CNC , [13] herramientas reconfigurables, [5] [11] máquinas de inspección reconfigurables, [14] y sistemas de transporte de materiales (como pórticos y transportadores) que conectan las máquinas para formar el sistema. Diferentes disposiciones y configuraciones de estas máquinas afectarán la productividad del sistema. [15] Se puede utilizar una colección de herramientas matemáticas, que se definen como la base científica de RMS, para maximizar la productividad del sistema con el menor número posible de máquinas.

Véase también

Referencias

  1. ^ Koren, Y., Jovane, F., Heisel, U., Moriwaki, T., Pritschow G., Ulsoy G. y VanBrussel H.: Sistemas de fabricación reconfigurables. Un artículo de presentación. CIRP Annals, vol. 48, n.º 2, págs. 6-12, noviembre de 1999.
  2. ^ Ingeniería de Michigan | Acerca de nuestro ERC
  3. ^ Moon, YM y Kota, S.: Diseño de máquinas herramienta reconfigurables. Journal of Manufacturing Science and Engineering, Trans of the ASME, 124:22, págs. 480–483, mayo de 2002.
  4. ^ Koren Y. y Kota, S.: Máquina herramienta reconfigurable. Patente estadounidense US 5943750 ; fecha de emisión: 31/8/1999. 
  5. ^ abc "Creación del nuevo paradigma de fabricación con exactamente la funcionalidad y capacidad necesarias, exactamente cuando se necesitan". Centro de investigación de ingeniería para sistemas de mecanizado reconfigurables . Consultado el 22 de septiembre de 2024 .
  6. ^ Koren, Y. y Ulsoy, G,: Sistema de fabricación reconfigurable que tiene un método para cambiar su capacidad de producción. Patente estadounidense n.° 6.349.237; fecha de emisión: 19/02/2002.
  7. ^ Kusiak, A. y Lee, GH, Diseño de componentes y sistemas de fabricación para reconfigurabilidad, Actas de la Primera Conferencia Mundial sobre Diseño Integrado y Tecnología de Procesos, Austin, TX, págs. 14-20, diciembre de 1995.
  8. ^ Beca NSF: Centro de investigación de ingeniería para sistemas de mecanizado reconfigurables
  9. ^ Jianjun Shi, J. Modelado y análisis de flujo de variación para procesos de fabricación de múltiples etapas. CRC Press, Taylor & Francis Group, 2006. ISBN 0-8493-2151-4 . 
  10. ^ Hu, SJ y Koren Y.: Teoría de la corriente de variación para el ensamblaje de carrocerías automotrices. Anales del CIRP, vol. 46/1, págs. 1–6. 1997.
  11. ^ ab Landers, R., Min, BK y Koren, Y.: Máquinas herramientas reconfigurables. CIRP Annals, vol. 49, n.º 1, págs. 269-274, julio de 2001.
  12. ^ Mehrabi, M. Ulsoy, G. y Koren Y.: Sistemas de fabricación reconfigurables: clave para la fabricación del futuro. Journal of Intelligent Manufacturing, vol. 11, n.º 4, págs. 403–419, agosto de 2000.
  13. ^ Koren, Y.: Control informático de sistemas de fabricación. McGraw-Hill Book Co., Nueva York, 1983. ISBN 0-07-035341-7 
  14. ^ Koren, Y. y Katz, R.: Aparato reconfigurable para inspección durante un proceso de fabricación. Patente estadounidense n.° 6.567.162 Fecha de emisión: 20/5/03.
  15. ^ Koren, Y., Hu J. y Weber T.: Impacto de la configuración del sistema de fabricación en el rendimiento. CIRP Annals, vol. 1, págs. 689–698, agosto de 1998.
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