Tecnología de gruposIng. Guillermo Conde Medina, M.P.E.D.R.

Concepto

Es un concepto que busca aprovechar las semejanzas en diseño y procesamiento entre las piezas que serán producidas.

Es un enfoque para manufactura en el cual se

identifican y agrupan piezas similares para aprovechar sus similitudes en el diseño y la

producción.

Tecnología de gruposLas similitudes entre las piezas permiten clasificarlas en familias. No es extraño que una fábrica que produce 10 000 piezas diferentes sea capaz de agrupar la mayoría de ellas en 20 o 30 familias de piezas.

La semejanza en las características de piezas similares parece indicar que se pueden alcanzar beneficios mediante la clasificación y codificación de esas piezas en familias. Con encuestas en plantas manufactureras se ha demostrado en forma repetida lo común de la semejanza en las piezas.

Esas encuestas consisten en separar cada producto en sus

componentes, y después identificar

las piezas similares.

Tecnología de grupos

Metales

PolímerosCerámicos

Compuestos metal-cerámicos

Compuestos metal-polímeros

Compuestos Cerámico-polímeros

Beneficios de la Tecnología de Grupos

Se promueve la estandarización en las herramientas, en la instalación de soportes y en las configuraciones.

Se reduce el manejo de material porque las piezas se mueven dentro de una celda de maquinado y no dentro de toda la fábrica.

Los calendarios de producción pueden ser más sencillos.

Se reduce el tiempo de producción.

Se reduce el trabajo en proceso.

Se simplifica la planeación de los procesos.

Mejora la satisfacción de los trabajadores cuando laboran en una celda de tecnología de grupos.

Desventajas de la Tecnología de Grupos

El reordenamiento de las máquinas para producción de la

planta en las celdas de maquinado adecuadas. Se

requiere tiempo para planear y realizar este reordenamiento y

las máquinas no producen durante el cambio.

El mayor problema para iniciar un programa de TG es identificar

las familias de piezas.

Si la planta hace 10 000 piezas distintas, la revisión de todos los

dibujos de piezas y su agrupación en familias es una

tarea enorme que consume una cantidad importante de tiempo.

Familia

Una característica central de los grupos tecnológicos, o tecnología de grupos, es la familia de piezas. Siempre hay diferencias entre las piezas de una familia, pero las similitudes son lo suficientemente cercanas para poder agruparlas en la misma familia.

Algunas piezas tienen el mismo tamaño y forma; sin embargo, sus requerimientos de procesamiento son muy distintos debido a las diferencias en el material de trabajo, las cantidades de producción y las tolerancias de diseño.

Una familia de piezas es un grupo de piezas que poseen

similitudes en la forma geométrica y el tamaño, o

en los pasos de procesamiento que se usan

en su manufactura.

Ejemplo de familia de piezas

Ambas piezas son geométricamente idénticas, pero no pertenecen a la misma familia.

Codo de PVC, se fabrica en altas cantidades y tienen unas tolerancias muy amplias.

Es de latón, con una producción baja y unas tolerancias muy bajas.

La maquinaria para procesar PVC no es la misma que la que procesa metal, además de que cuando menores sean las tolerancias aceptadas, más cara y compleja será la maquinaria usada.

Ejemplo de familia de piezas

Todas las piezas son diferentes entre ellas, pero comparten la maquinaria para su fabricación, por lo que forman parte de la misma familia.

Técnicas de agrupaciónExisten varias formas para identificar familias de

piezas en la industria.

• Un método involucra las fotografías de las piezas y el uso del mejor juicio para agruparlas en familias apropiadas (inspección visual).

• Otro enfoque, denominado análisis de flujo de producción, usa la información que contienen las hojas de ruta para clasificar las piezas, agrupando así en la misma familia. las piezas con pasos de manufacturas similares.

• El método más usado, y el más costoso, es la clasificación y codificación de piezas.

La clasificación y codificación de piezas

implica la identificación de similitudes y diferencias

entre las piezas para relacionarlas mediante un esquema de codificación

común.

Inspección visual

• Su utilidad está limitada a aquellas empresas que manejen pocas partes

Este método es económico, poco sofisticado y depende de las preferencias personales.

Diez partes diferentes en tamaño y forma, pero muy similares en términos de

manufactura.

Las partes se maquinan con torneado a partir de materia prima cilíndrica; algunas

partes requieren taladrado y/o fresado.

Clasificación y codificación de piezasLa mayoría de los sistemas de clasificación y codificación están entre los siguientes:

Sistemas basados en atributos del diseño de piezas.

Sistemas basados en atributos de la manufactura de piezas.

Sistemas basados tanto en atributos de diseño como de manufactura.

Clasificación y codificación de piezas

Atributos de diseño de piezas

• Dimensiones principales• Forma básica externa• Forma básica interna• Relación longitud/diámetr• Tipo de material• Función de la pieza• Tolerancias• Acabado superficial

Atributos de manufactura de piezas

• Proceso principal• Secuencia de operación• Tamaño del lote• Producción anual• Máquinas-herramienta• Herramientas de corte• Dimensiones principales

Clasificación y codificación de piezas

Debido a que cada compañía produce un conjunto único de piezas y productos, un sistema de clasificación y codificación que sea satisfactorio para una empresa no es necesariamente apropiado para otra. Cada compañía debe diseñar su propio esquema de codificación.

Beneficios de la clasificación y codificación de piezas

Facilita la formación de familias de piezas.

Permite una recuperación rápida de los dibujos del diseño de una pieza.

Reduce la duplicación del diseño debido a que se recuperan diseños de piezas similares o idénticos y se reutilizan en lugar de diseñarlo desde el principio.

Promueve la estandarización del diseño.

Mejora la estimación y la cuantificación de costos.

Beneficios de la clasificación y codificación de piezasFacilita la programación de piezas con control numérico, permitiendo que las piezas nuevas usen el mismo programa de las piezas ya existentes en la misma familia.

Permite la racionalización y mejoramiento en el diseño de herramientas y soportes.

Hace posible la planeación de procesos asistidos por computadora (CAPP, por sus siglas en inglés).

Clasificación y codificación de piezas

Las variaciones en los códigos que resultan de la forma en que se asignan los símbolos, pueden ser agrupados en tres tipos de códigos distintos:• Monocódigo (código jerárquico)• Policódigo (código de tipo dígito)• Multicódigo (código combinado)

Monocódigo

Está basado en una estructura de árbol, en el cual cada símbolo amplifica la información del dígito anterior, por lo tanto los dígitos en un monocódigo no peuden ser interpretados independientemente del resto de los símbolos.

La principal ventaja del monocódigo es que contiene mucha información en un código relativamente chico. Su aplicabilidad está muy limitada porque es difícil capturar la

información de la secuencia de manufactura de una manera jerárquica.

Policódigo

Cada posición del código representa un poco de información, indiferente al número previo.

Es mucho más fácil de construir y usar, pero no es tan detallado como el monocódigo.

Multicódigo

Sistema de clasificación “Opitz”

La mayoría de los sistemas de códigos usan este tipo de estructura debido a que conserva las ventajas del

monocódigo y policódigo.

Análisis del flujo del proceso

Envuelve la inspección de las hojas de proceso usados para las secuencias de las partes de las operaciones a ser desarrolladas. Este método es referido algunas veces como el PFA o "Método de Análisis del Fluojo del Proceso" (por sus siglas en inglés).

Análisis de flujo de proceso (FPA)

Colección de datos

• Al menos debe de tener el número de parte y la secuencia de operaciones. Cada operación de cada parte determinará las operaciones por máquina. Datos adicionales serán tamaño de lotes, estándares de tiempo y la demanda anual.

Ordenamiento de procesos de ruteo

• Las partes se arreglan en grupos de acuerdo a la similitud de la ruta de su proceso.

Carta PFA

• Es una tabulación del proceso o números de código de máquina para todos los paquetes de partes. También se conoce como la matriz de incidencia parte-máquina.

Análisis de grupo

• Grupos relacionados son identificados y re-arrelgados dentro de patrones nuevos que pone juntos paquetes con secuencias de máquinas.

Análisis de flujo del proceso (FPA)

Método de ROC (Rank Order Clustering)

Método de Hollier