Sistemas flexibles de fabricación (FSM)

Los sistemas flexibles de fabricación. (FSM). Son sistemas de automatización de la planta productiva controlado por un ordenador central que conecta varios centros de trabajo informatizados.

La Automatización de la Planta Productiva se suele describir en función del hardware tecnológico que se esté utilizando, las tecnologías automatizadas más sencillas son los robots industriales.

Pero también hay otras más punteras como las máquinas herramientas de control numérico (CNC) y los sistemas automáticos de carga-descarga-transporte materiales (AS/RS y AGVs).

Cada vez es más frecuente que estos equipos se utilicen de forma integrada, dando así lugar a las células de fabricación o a los sistemas flexibles de fabricación (FMS) y montaje (FAS).

El término FMS ha sido utilizado para etiquetar a una amplia gama de sistemas productivos con diferentes características y capacidades

Aunque el primer FMS data de los años sesenta sus aplicaciones no se han extendido hasta mediados de la década de los ochenta.

El funcionamiento de un FMS es, básicamente, el siguiente:

Los operarios llevan las materias primas de una familia de artículos hacia las estaciones de carga y descarga de materiales, donde el FMS comienza su actividad; bajo las instrucciones de un ordenador central

Los elementos de transporte comienzan a mover los materiales hacia los diferentes centros de trabajo, estando marcada la ruta a seguir por el ordenador central.

Sistemas flexibles de fabricación.
Sistemas flexibles de fabricación

El objetivo perseguido es la sincronización de las actividades, de forma que se maximice la Utilización del sistema.

Como las máquinas automáticas pueden ser utilizadas para la ejecución de diversas tareas, es posible cambiar rápidamente sus herramientas, con lo que los tiempos de lanzamiento son muy cortos.

Esta flexibilidad posibilita, además, que una operación pueda ser realizada por más de una máquina, dando lugar a la aparición de células virtuales.

Gracias a ello, la producción puede continuar aunque algunas máquinas estén paradas por cuestiones de mantenimiento.

Los sistemas FMS hacen posible la fabricación multietapas automatizada de una amplia variedad de piezas, estando diseñados para producir familias de artículos que pueden ser elaborados de forma simultánea y aleatoria.

Son capaces de responder a situaciones en las que se demandan cantidades variables de diferentes piezas.

Ello proporciona parte de la flexibilidad asociada normalmente a las configuraciones intermitentes, junto a algunas de las economías de escala características de los sistemas de flujo continuo.

Los principales elementos de los Sistemas flexibles de fabricación. (FMS) són:

Vehículos de control remoto

Cintas transportadoras

Sistemas de almacén asistidos por ordenador

Algunas ventajas de los Sistemas flexibles de fabricación.(FMS):

-Incremento de la flexibilidad.

-Reducción de las necesidades de mano de obra directa:

Debida a la reducción de ajustes y soportes de las tareas manuales de manipulación de materiales y a la automatización del control de las máquinas.

-Reducción de la inversión:

La utilización de un equipo instalado en un FMS puede ser hasta tres veces superior a la que se consigue con la máquina convencional.

También disminuye la inversión en inventario, dado que los materiales se desplazan directamente de máquina a máquina.

Todo ello promueve una menor necesidad de espacio.

-Reducción del tiempo de respuesta:

El tiempo de lanzamiento o el de cambio para la preparación de la máquina es relativamente bajo porque muchas de las tareas están automatizadas.

Como a ello se añade el bajo nivel de inventario de producción en curso, disminuyen enormemente las causas de formación de colas o de tiempos ociosos o de espera.

-Calidad consciente:

Al eliminar una gran parte de las tareas realizadas manualmente, la variabilidad desciende significativamente y se puede obtener una calidad.

-Mejoras en el control del trabajo:

Cuando hay un menor número de artículos esperando para ser procesados es mucho más sencillo controlarlos.

-Incremento de las tasas de utilización de la maquinaria.

No en todas las empresas puede ser aconsejable la implantación de un sistema FMS, las instalaciones FMS son sistemas caros y complejos, que requieren unos niveles de utilización y una infraestructura fabril adecuados.

Por estos motivos deberá estudiarse la adecuación de las características de fabricación de la empresa respecto a los FMS:

Entornos Adecuados                                                               Entornos Inadecuados
Estrecha gama de productos   Mix de productos de la misma familia de componentes Entre 10 y 50 componentes, de 5000 a 30000 unidades por término medio Productos que admitan el rediseño para adaptarse a las condiciones anterioresAmplia gama de productos   Piezas con gran variedad de formas geométricas Alto volumen y baja variedad o bajo volumen y alta variedad Componentes de gran tamaño Ciclo de tiempo de fabricación en máquina muy largo Alto riesgo de rotura de herramientas y utillaje

Algunas limitaciones de los Sistemas flexibles de fabricación.(FMS):

  1. No todas las situaciones en las que se fabrica una variedad intermedia de artículos y un volumen moderado de éstos son aptos para la instalación de un FMS.
  2. Es necesario que existan familias de piezas que puedan ser producidas en las mismas máquinas y dentro de los mismos límites de tolerancia.
  3. Suele ser necesaria la estandarización de los artículos a fabricar, a fin de que puedan ser elaborados correctamente por las máquinas NC.
  4. Un sistema flexible de fabricacióm.(FMS) suele remplazar a varias máquinas, que pueden quedarse obsoletas en diferentes momentos.
  5. La introducción de un FMS requiere, no obstante, de un largo ciclo de planificación previo y otro de desarrollo a fin de poder asegurar el éxito del sistema

La mejor opción suele consistir en ir evolucionando poco a poco como sistema: se puede empezar utilizando máquinas CNC (máquinas herramientas de control numérico computerizado).

Posteriormente, se conectan mediante un sistema automático para la gestión y el transporte de los materiales y por último, se desarrolla y se instala el sistema central regido por el ordenador y el software que se encargará de controlar y dirigir el sistema.

Actualmente los sistemas flexibles de fabricación están en continua evolución como podrás ver en este enlace.

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