2. INGENIERÍA
DE
PRODUCCIÓN
• Sistemas
de
fabricación
flexible.
• Un
sistema
de
fabricación
flexible
(FMS)
es
un
grupo
de
máquinas
herramienta
con
control
numérico
que
permiten
procesar
un
conjunto
de
piezas,
con
un
sistema
automá4co
de
Luis Pedraza. Automática (09/10)
manejo
de
materiales,
y
un
control
central
para
gesBonar
el
uso
de
recursos,
de
forma
que
el
sistema
se
adapte
automá4camente
a
cambios
del
producto
a
fabricar
y
a
los
niveles
de
producción.
3. INGENIERÍA
DE
PRODUCCIÓN
• Sistema
de
fabricación
flexible.
Moxa C320
Luis Pedraza. Automática (09/10)
NPort Server Pro (especificaciones pdf)
4. INGENIERÍA
DE
PRODUCCIÓN
• Sistema
de
fabricación
flexible.
Luis Pedraza. Automática (09/10)
Shuttleworth conveyor
5. INGENIERÍA
DE
PRODUCCIÓN
• Sistema
de
fabricación
flexible.
• Niveles.
• Nivel
de
empresa.
• Nivel
de
sistema.
• Nivel
de
célula.
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Nivel
de
máquina.
• Nivel
de
disposi4vo.
6. INGENIERÍA
DE
PRODUCCIÓN
• Sistema
de
fabricación
flexible.
• Nivel
de
empresa.
• Preparación
de
los
programas
de
computador.
• Código
para
los
sistemas
de
producción
y
máquinas.
• Ordenes
de
compra
de
materias
primas.
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Documentos
de
embarque
para
los
productos
terminados.
• GesBón
de
la
producción
en
la
célula.
7. INGENIERÍA
DE
PRODUCCIÓN
• Sistema
de
fabricación
flexible.
• Nivel
de
sistema.
• Carga
y
descarga
del
soLware
de
producción
en
las
máquinas.
• Sincronización
de
operaciones
en
la
célula.
• Calibración
y
establecimiento
de
herramientas.
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Inventario
de
materias
primas,
productos
acabados
y
herramientas
uBlizadas.
8. INGENIERÍA
DE
PRODUCCIÓN
• Sistema
de
fabricación
flexible.
• Nivel
de
célula.
• Células
de
mecanizado.
• Calibración
central
de
la
célula.
• Carga
y
descarga
de
material
en
las
estaciones.
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Control
de
calidad
de
la
célula.
10. INGENIERÍA
DE
PRODUCCIÓN
• Célula
flexible
• SMC
InternaBonal
Training:
FMS200
• PrácBca
uniovi
(pdf)
• Vídeo
Luis Pedraza. Automática (09/10)
1. Estación 1: Colocación de bases
2. Estación 2: Inserción de
rodamientos
3. Estación 3: Prensa hidráulica
4. Estación 4: Inserción de ejes
5. Estación 5: Inserción de tornillos
6. Estación 6: Atornillado
robotizado
7. Estación 8: Almacén
11. INGENIERÍA
DE
PRODUCCIÓN
• Sistema
de
fabricación
flexible.
• Nivel
de
máquina.
• Centros
de
mecanizado.
(CNC).
• Operaciones
manuales.
• Control
de
calidad
de
las
máquinas.
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Calibración
de
la
máquina.
• Compensación
de
desgaste
de
herramientas.
12. INGENIERÍA
DE
PRODUCCIÓN
• Sistema
de
fabricación
flexible.
• Nivel
de
disposi4vo.
• Sensores.
• Actuadores
• Eléctricos
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• NeumáBcos
e
hidráulicos.
• Componentes
hidráulicos
y
neumáBcos.
• Componentes
eléctricos.
• Conectores.
13. Célula Flexible de Fabricación – implica a una o más máquinas que, de forma
automática, producen familias de piezas de características similares. Típicamente
integran la manipulación de la pieza y de la herramienta.
Luis Pedraza. Automática (09/10)
14. Centro de
mecanizado
Centro de
mecanizado
flexible
Luis Pedraza. Automática (09/10)
Sistema de
Variedad
fabricación flexible
Línea transfer
Línea de flujo
continuo
Productividad
15. Nota:
— El
gráfico
anterior
es
únicamente
indica4vo
pues
cada
vez
es
más
frecuente
encontrar
soluciones
innovadoras
que
combinan
varias
de
las
configuraciones
comentadas.
— Es
habitual
encontrar
células
localizadas
de
soldadura
o
Luis Pedraza. Automática (09/10)
pintura
integradas
dentro
de
las
líneas
transfer
comunes
en
automoción
o
células
de
ensamblado
en
líneas
de
producción
de
disposiBvos
electrónicos.
— El
gran
crecimiento
que
la
variedad
de
la
demanda
está
experimentando
en
los
úlBmos
años
da
lugar
a
soluciones
cada
vez
más
variadas
y
con
mayores
prestaciones
en
cuanto
a
flexibilidad.
16. Flexibilidad
y
ReconAigurabilidad
— Se
pueden
observar
diferentes
formas
de
flexibilidad
en
la
producción:
¡ Flexibilidad
de
la
configuración:
por
la
que
se
pueden
añadir
o
quitar
disposiBvos
con
facilidad.
¡ Flexibilidad
en
las
operaciones
de
máquina:
facilidad
para
cambiar
las
operaciones
realizadas
y
su
orden.
¡ Flexibilidad
en
la
manipulación
de
partes
y
material:
facilidad
para
realizar
tareas
sobre
Luis Pedraza. Automática (09/10)
materiales
y
partes
diferentes.
¡ Flexibilidad
en
el
control:
capacidad
para
cambiar
secuencias
y
organización.
¡ Flexibilidad
de
operaciones
manuales:
capacidad
de
incorporar
nuevas
tareas
(ej.:
accesibilidad).
(Cada
una
de
estas
formas
de
flexibilidad
requiere
un
coste
y
reporta
unos
beneficios.
A
la
hora
del
diseño
es
necesario
establecer
ese
balance
coste-‐beneficios
que
se
adapte
a
la
producción
prevista.)
— Flexibilidad
ó
Reconfigurabilidad
¡ Flexibilidad:
ligada
a
las
operaciones
que
pueden
ser
realizadas
en
el
sistema
actual
¡ Reconfigurabilidad:
ligada
a
las
operaciones
que
se
pueden
realizar
en
un
futuro
en
caso
que
sea
necesario;
aunque
ello
requiera
de
una
reestructuración
del
sistema.
18. DeAinición
• Por
Robot
Industrial
se
enBende
a
una
máquina
de
manipulación
automá4ca,
reprogramable
y
mul4funcional
con
tres
o
más
ejes
que
pueden
posicionar
y
orientar
materiales,
piezas,
Luis Pedraza. Automática (09/10)
herramientas
o
disposiBvos
especiales
para
la
ejecución
de
trabajos
diversos
en
las
diferentes
etapas
de
producción
industrial,
ya
sea
en
una
posición
fija
o
en
movimiento.
(Interna(onal
Federa(on
of
Robo(cs,
informe
técnico
ISO/TR
83737)
Apuntes
UNED
19. Antecedentes
— 1948:
En
el
Argonne
Na(onal
Lab.
se
crea
el
primer
telemanipulador
mecánico
para
manipular
elementos
radiacBvos
— 1954:
Primer
telemanipulador
servocontrolado
— 1956:
G.
Devol
y
J.
Engelberger
crean
Unima4on
(Universal
AutomaBon)
— 1960:
Unimate:
Primer
robot
industrial
instalado
en
la
factoría
de
Luis Pedraza. Automática (09/10)
General
Motors
de
Trenton,
Nueva
Jersey
(fundición
por
inyección)
— 1973:
La
firma
sueca
ASEA
(ABB)
desarrolla
el
primer
robot
totalmente
eléctrico
(procesador
Intel)
— 1982:
El
Prof.
Makino
de
Japón
crea
el
concepto
de
robot
SCARA
(Selec(ve
Compliance
Assembly
Robot
Arm)
— 198x:
La
compañía
canadiense
SPAR
Aerospace
desarrolla
el
manipulador
del
transbordador
espacial
20. Antecedentes
Luis Pedraza. Automática (09/10)
Telemanipulador mecánico. Goertz, Argonne National Laboratory (1948)
Unimate, primer robot industrial ASEA (ABB) IRB6 (1973)
21. Antecedentes
SCARA de Hiroshi Makino (1982). Número reducido en grados de libertad, coste limitado y
Luis Pedraza. Automática (09/10)
configuración orientada al ensamblado de piezas. Video
Vídeo Robot Laparoscópico Da Vinci (no para
Brazo de Spar Aerospace Ltd., “Canadarm” gente sensible)
22. Situación
Actual
• Densidad
de
robots
en
2004
Luis Pedraza. Automática (09/10)
23. Situación
Actual
• Parque
mundial
de
robots
instalados
(Hasta
el
2000
Japón
incluye
todo
Bpo
de
robots)
600000
500000
Luis Pedraza. Automática (09/10)
400000
300000
200000
100000
0 96 97 98 99 2000 2001 2002 2003 2004
Resto del mundo 245500 272000 292100 321400 360300 395266 419936 452038 491281
Japon 399629 412961 411812 402212 389442 361232 350169 348734 356483
24. Situación
Actual
• Parque
mundial
de
robots
en
2004
Africa
430
Luis Pedraza. Automática (09/10)
Asia-Australia 86710
América 125235
Europa 278906
Japón 356483
0,00 50000,00 100000,00 150000,00 200000,00 250000,00 300000,00 350000,00 400000,00
25. Situación
Actual
• Parque
mundial
de
robots
en
2004
(sin
Japón)
URSS 5000
Singapur 5443
Suecia 7341
8749
Luis Pedraza. Automática (09/10)
Benelux
11881
Taiwan
14176
Reino Unido
21893
España
28133
Francia
51302
Corea
53244
Italia
115283
EEUU
120544
Alemania
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000
26. Situación
Actual
• Robots
en
España
por
aplicaciones
(2004)
Ensamblado
2% Otros
Procesado
4% 1%
Proyección Soldadura
4% 53%
Luis Pedraza. Automática (09/10)
Manipulación y
atención maquinaria
36%
27. Situación
Actual
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• 2006:
alrededor
de
1
millón
de
robots
industriales
• 2011:
1.2
millones
• (IEEE
Spectrum,
“The
Rise
of
the
Machines”)
28. Célula
Robotizada
Robot en el centro de la célula Robot en línea
Luis Pedraza. Automática (09/10)
vídeo
29. Esquema
de
Célula
Robotizada
PLCs Sensores
Célula Flexible Célula Flexible
Central externa:
Controlador Interface
- Hidráulica
Célula Flexible Célula Flexible
- Neumática
Luis Pedraza. Automática (09/10)
Terminal Controlador Brazo mecánico
LAN Robot Robot Robot
Factoría
PLCs Memoria de Herramienta
Operación programa Robot
Robot Robot
• Células robotizadas en DirectIndustry.es
30. Esquema
del
Robot
Sistema
sensorial
Sistema de
accionamiento
Luis Pedraza. Automática (09/10)
Sistema de
transmisión
Sistema
mecánico
Sistema
de control
ABB 2400
34. Elemento
Terminal
Cables conexión KUKA KR 125
de la pinza Brida acoplamiento Muñeca del robot
elemento terminal
Luis Pedraza. Automática (09/10)
Elemento terminal
(pinza soldadura)
• Dispositivo
que
se
une
a
la
muñeca
del
brazo
robótico
para
la
realización
de
una
tarea
especí-ica.
• Podemos
dividirlos
en
dos
grandes
categorías:
pinzas
y
herramientas.
• Se
denomina
Punto
de
Centro
de
Herramienta
(TCP,
Tool
Center
Point)
al
punto
focal
de
la
pinza
o
herramienta.
• Ej.:
el
TCP
podría
estar
en
la
punta
de
una
antorcha
de
la
soldadura.
35. Elementos
Terminales
(o
actuadores
Ainales)
• Elementos
de
sujeción
• Pinzas:
Piezas
sobre
las
que
no
importa
presionar
• Todo-‐nada
ó
servocontroladas
• Apertura
paralela,
circular,
etc.
• 2,
3,
...
Dedos
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Ventosas:
Cuerpos
con
superficie
lisa
poco
porosa
• Electroimanes:
Piezas
ferromagnéBcas
• Ganchos
o
pinzas
de
enganche:
Piezas
de
grandes
dimensiones,
o
sobre
las
que
no
se
puede
ejercer
presión
• Herramientas:
• Pinzas
de
soldadura:
Dos
electrodos
que
se
cierran
sobre
la
pieza
a
soldar
• Pistolas
de
soldadura
• Láser
de
corte
• Atornillado,
fresa,
lijadora,
pistola
de
pintura,
cañón
de
corte
por
agua
…
36. Pinzas:
Diseños
Luis Pedraza. Automática (09/10)
Libro: “Robot Grippers”
37. Aplicación:
Instalación
de
lunas
en
un
coche
Luis Pedraza. Automática (09/10)
Vídeo manipulación de cristal
Vídeo Kuka KR1000 Titan (1000 kg payload)
Vídeo montaje de lunas
38. Pinzas
de
soldadura
• Intercambiador
• Vídeo.
Ensamblaje
del
BMW
5
sedán
• Vídeo.
Intercambio
de
herramienta
• Vídeo.
Intercambio
de
herramienta
Luis Pedraza. Automática (09/10)
39. Pistolas
de
soldadura
Luis Pedraza. Automática (09/10)
Vídeo robot soldadura ABB
Vídeo robot soldadura Motoman
Vídeo soldadura Kawasaki Robotics en astillero (incluye pórtico)
40. Láser
de
corte
Luis Pedraza. Automática (09/10)
Vídeo ABB
Vídeo Grabado de madera
41. Campo
de
acción
(I)
Luis Pedraza. Automática (09/10)
Dada la estructura y número de las articulaciones, el brazo del robot puede llegar a
alcanzar ciertos puntos del espacio, pero nunca todos. Al conjunto de los puntos del
espacio que el robot puede alcanzar con su herramienta se le denomina campo de
acción (o espacio de trabajo, workspace), y es una característica propia de cada robot.
42. Campo
de
acción
(II)
Campo Asimétrico
FANUC ARC Mate 100i
Luis Pedraza. Automática (09/10)
43. Campo
de
acción
(III)
Campo Simétrico
Stäubli RX 90
Vídeo inspección obleas de silicio
Vídeo inspección de carrocería
Vídeo bailando
Luis Pedraza. Automática (09/10)
44. Campo
de
acción
(IV)
• Área
de
trabajo
de
un
Unimate
2000
Luis Pedraza. Automática (09/10)
45. Campo
de
acción
(V)
ROBOT SCARA
Luis Pedraza. Automática (09/10)
47. Tipos
de
Robots.
ClasiAicación
por
la
geometría
del
espacio
de
trabajo.
• Cartesiano/Pór4co:
UBlizado
en
“pick
and
place”,
sellado,
ensamblado,
y
soldado.
El
brazo
Bene
3
arBculaciones
prismáBcas,
cuyos
ejes
coinciden
con
los
de
coordenadas
cartesianas
• Robot
Cilíndrico:
Sus
ejes
forman
un
sistema
de
coordenadas
cilíndricas
• Robot
esférico
o
polar:
Sus
ejes
forman
un
sistema
de
coordenadas
Luis Pedraza. Automática (09/10)
polares
• Robot
SCARA:
Posee
dos
arBculaciones
de
rotación
en
paralelo
que
permiten
su
movimiento
en
un
plano,
y
una
tercera
prismáBca
en
dirección
perpendicular
a
dicho
plano
• Robot
ar4culado:
Posee
al
menos
tres
arBculaciones
de
rotación
• Robor
paralelo:
Empleado
en
plataformas
de
simulación
de
vuelo
y
manipulación(vídeo)
ensamblaje
de
alta
precisión/velocidad
(vídeo).
Cadena
cinemáBca
cerrada.
48. Robot
Cartesiano
• Vídeo de robot cartesiano neumático
• Vídeo de robot cartesiano eléctrico
Luis Pedraza. Automática (09/10)
53. Programación
por
Guiado
• Guiado
pasivo
Directo Maniquí
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Guiado
ac4vo,
empleando
el
propio
sistema
de
accionamiento
del
robot,
controlado
desde
una
botonera
o
joysBck
(teach
pendant)
54. Aspectos
a
considerar
en
el
diseño
de
una
célula
de
fabricación
Alexible:
• Lay-‐out:
esquema
de
implantación
de
equipos,
máquinas
y
otros
elementos
de
la
planta
• Arquitectura
de
control:
tanto
hardware
como
soLware
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Elección
de
la
maquinaria
:
en
especial
el
ROBOT
• Seguridad:
tratada
de
forma
especial
al
aparecer
maquinas
con
funcionamiento
automáBco
• Jus4ficación
económica
de
la
implantación
55. Diseño
y
control
de
una
célula
robotizada
• Definición
de
la
disposición
psica:
Lay-‐out
• En
un
proceso
de
ajuste
itera4vo
siguiendo
las
fases
indicadas
anteriormente
• UBlizando
herramientas
CAD
genéricas
• Simuladores
de
células
roboBzadas
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Simuladores
de
sistemas
de
fabricación
flexible
• Nota:
los
fabricantes
pueden
proporcionar
modelos
CAD
de
sus
productos
Vídeo 3DCreate
Vídeo Simulación de soldadura
57. Simulación
• Simuladores
de
sistemas
de
fabricación
flexible
• Dimensionar
la
célula
• ProducBvidad
y
rendimiento
• Comportamiento
ante
cambios
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Demanda
• Averías
• Cambios
de
producto
• Ensayo
de
estrategias
• Detección
de
cuellos
de
botella
y
puntos
muertos
58. Características
para
seleccionar
de
un
robot
• Geométricas:
• Área
de
trabajo
(puntos
singulares):
uso
de
simuladores
• Grados
de
libertad
(DOF)
• Errores
en
el
seguimiento
de
trayectorias
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Errores
de
posicionamiento
• Resolución:
Mínimo
incremento
que
acepta
la
unidad
de
control.
• Limitado
por
la
electrónica
de
sensores
(captadores
de
posición),
converBdores
A/D
y
D/A,
etc.
• Precisión:
distancia
entre
el
punto
programado
y
el
valor
medio
de
los
puntos
realmente
alcanzados.
• Errores
de
calibración,
deformación,
modelado,
etc.
• Repe4bilidad:
radio
de
la
esfera
que
abarca
los
puntos
alcanzados
por
el
robot
tras
muchos
movimientos
• Debido
al
sistema
mecánico:
rozamientos,
histéresis,
zonas
muertas,
etc.
60. Características
de
selección
de
un
robot
— CinemáBcas:
¡ Velocidad
nominal
y
máxima,
aceleración,
deceleración,
etc.
— Dinámicas:
¡ Fuerza,
capacidad
de
carga
(payload),
frecuencia
de
resonancia
— Tipo
de
movimientos:
Luis Pedraza. Automática (09/10)
¡ ArBculares,
línea
recta,
etc.
— Modo
de
programación:
¡ Guiado,
textual,
o
ambos.
— Tipos
de
accionamiento:
¡ Eléctrico,
neumáBco,
hidráulico,
etc.
— Comunicaciones:
¡ E/S
digitales,
línea
serie,
redes,
etc.
— Servicio
del
proveedor:
¡ Mantenimiento,
asistencia
técnica,
cursos
de
formación,
etc.
— Coste
61. Luis Pedraza. Automática (09/10)
AGVs
Almacenamiento
e
idenBficación
MÁQUINAS
Y
SISTEMAS
DE
APOYO
A
LA
PRODUCCIÓN
63. INGENIERÍA
DE
PRODUCCIÓN
• Diagrama
de
flujo
del
proceso
• Eliminación
de
transporte
y
colas
existentes
en
el
proceso
que
sean
innecesarias
• Fases
de
transporte
juegan
2
papeles:
• Mover
piezas
de
manera
“ópBma”
entre
máquinas
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Orientar
y
posicionar
la
pieza
con
precisión
suficiente
para
que
se
gane
en
producBvidad
y
calidad
Almacenaje Manipulación Almacenaje
Proveedores
Cliente
Final
Transporte Transporte Transporte
64. INGENIERIA
DE
PRODUCCION
• Manejo
de
materiales.
• Transferencia
con4nua.
Las
partes
se
mueven
conBnuamente
a
velocidad
constante.
Ej.:
embotelladora.
• Transferencia
intermitente
(o
sincronizada).
El
movimiento
es
disconBnuo.
Ej.:
ensamblajes.
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Estaciones
en
puntos
fijos.
• Movimientos
intermitentes.
• Sincronización
del
movimiento
de
todas
las
piezas.
• Transferencia
asíncrona
(no
sincronizada).
Cada
pieza
es
transportada
a
la
siguiente
estación
cuando
su
procesamiento
actual
ha
terminado,
independientemente
de
las
otras
partes.
• Movimientos
independientes.
65. AGVs:
DeAinición
• AGV.
Definición
de
Material
Handling
Industry:
• Los
AGV
son
vehículos
equipados
con
sistemas
de
guiado
automá4co,
ópBcos
o
electromagnéBcos.
• Son
capaces
de
seguir
rutas
predeterminadas
y
Luis Pedraza. Automática (09/10)
pueden
tener
capacidad
de
programación,
selección
de
paradas,
bloqueos,
y
cualquier
otra
caracterísBca
requerida
por
el
sistema.
66. AGVs:
Características
— Los
AGVs
empezaron
a
uBlizarse
en
los
años
50.
— Generalmente
son
vehículos
eléctricos
equipados
con
baterías.
Luis Pedraza. Automática (09/10)
67. AGVs:
Tipos
— Vehículos
de
remolque.
vídeo.
— Vehículos
de
baja
capacidad
de
carga.
— Unidades
de
carga.
vídeo.
vídeo
(0:49)
— Remolque
de
palets.
vídeo.
— Estaciones
de
ensamblado
móviles.
— Tipo
carreBlla
elevadora.
vídeo.
Vídeo de almacén “inteligente”
Luis Pedraza. Automática (09/10)
68. AGVs:
Tipos
• Vehículos
de
remolque.
Remolcan
materiales,
generalmente
muy
voluminosos
hacia
dentro
y
hacia
fuera
de
las
áreas
de
almacén.
• Unidades
de
carga.
Con
una
plataforma
para
soportar
palets
o
materiales,
y
algún
mecanismo
especial
para
transferir
la
carga.
• Remolque
de
palets.
Emulan
la
operación
de
los
remolques
Luis Pedraza. Automática (09/10)
manuales
de
palets,
con
cierta
capacidad
de
elevación.
• Tipo
carreBlla
elevadora.
Similares
a
los
anteriores,
con
menores
capacidades
de
carga
y
mayor
capacidad
de
elevación
en
general.
• Vehículos
de
baja
capacidad.
Para
mover
pequeñas
canBdades
de
material
en
áreas
de
espacio
reducido.
• Estaciones
de
ensamblado
móviles.
Desplazan
subensamblajes
a
lo
largo
de
las
diferentes
unidades
de
montaje,
hasta
que
el
ensamblaje
es
completado.
69. AGVs:
Tipos
Más ejemplos
… y más
Luis Pedraza. Automática (09/10)
Unidad de carga Estac. Ensamblado móvil
Elevador
Unidad de carga
Remolque
70. AGVs:
Tipos
Robot autónomo KAMRO
• Universidad de Karlsruhe
• Recibe tareas de ensamblado del
controlador de célula
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Busca las piezas necesarias con un
sistema de visión artificial y realiza el
ensamblado de manera autónoma
71. AGVs:
Tipos
• Kiva
Systems
• vídeo
Luis Pedraza. Automática (09/10)
72. AGVs:
funciones
• Funciones
de
un
AGV.
1. Guiado.
2. Elección
de
ruta.
3. Control
de
tráfico.
Luis Pedraza. Automática (09/10)
4. Transferencia
de
la
carga.
5. GesBón
del
sistema.
73. AGVs:
funciones
• Guiado:
• El
AGV
sigue
una
trayectoria
predeterminada,
opBmizada
para
el
flujo
de
material
• Trayectoria
pintada
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Cables
enterrados
• Triangulación
por
ultrasonidos,
guiado
láser,
balizas…
• Ejemplos
74. AGVs:
funciones
• Elección
de
rutas
• El
AGV
es
capaz
de
modificar
su
ruta
en
función
de
las
condiciones
y
necesidades
de
fabricación
• Sencillo
de
implementar
en
el
caso
de
emplear
cables
enterrados
• Control
de
tráfico
• Maximizar
flujo
de
material
/
minimizar
interferencias
y
colisiones
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Control
por
zonas.
Cada
AGV
uBliza
una
única
zona.
• Detección
de
otros
AGVs.
Precisa
sensores
especiales.
• Control
combinado.
Emplea
los
dos
anteriores.
• Transferencia
de
la
carga
• Manual.
• Carga
y
descarga
automáBca.
• Rodillos
y
cadenas.
• Elevadores.
• Empujadores.
75. AGVs:
funciones
• Ges4ón
del
sistema.
• Técnicas
de
asignación
de
vehículos.
• A
bordo.
Panel
de
interfase
con
el
operador
en
el
AGV.
• Fuera
del
AGV.
La
interfase
con
el
operador
está
fuera
del
AGV.
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Terminal
remoto.
Extensión
del
anterior
con
monitor
o
localizador
• Computador
central.
Controla
el
movimiento
de
todos
los
AGVs
• Combinación
de
las
anteriores.
• Monitorización.
Seguimiento
visual
del
estado
de
los
AGVs
y
su
entorno
76. AGVs:
aplicaciones
— Cuando
los
materiales
llegan
tarde
a
los
centros
de
trabajo
más
del
5%
del
Bempo
con
un
sistema
manual.
— Cuando
hay
más
de
10
puntos
de
carga
y
descarga
en
el
sistema.
— Cuando
los
movimientos
de
materiales
están
entre
35
y
200
cargas
por
hora.
— Cuando
se
necesitan
tres
o
cuatro
carreBllas
en
mínimo
de
dos
turnos.
Luis Pedraza. Automática (09/10)
— Cuando
se
están
usando
más
de
300
pies
de
rodillos
o
cintas
transportadoras.
— Cuando
el
soLware
de
control
de
la
producción
requiere
conocer
en
4empo
real
la
situación
de
los
materiales.
— Cuando
el
nivel
de
inventario
debido
a
piezas
en
proceso
hace
dipcil
subir
la
producBvidad.
— Cuando
la
automa4zación
de
los
centros
de
trabajo
requiere
una
mayor
automaBzación
de
los
sistemas
de
transporte.
— Cuando
existe
gran
canBdad
de
productos
dañados
con
los
sistemas
de
transporte
convencional.
78. Tipos
de
stocks:
Según
su
grado
de
transformación
• Materias
primas.
Materiales
uBlizados
para
hacer
los
componentes
del
producto
terminado.
• Componentes.
Partes
o
subensamblajes
que
se
incorporan
al
producto
final.
• Productos
en
curso
de
fabricación.
Materiales
y
componentes
que
están
experimentando
transformaciones
o
que
están
en
la
planta
entre
dos
operaciones
consecuBvas.
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Productos
semi-‐terminados.
Han
sufrido
ya
parte
de
las
operaciones
de
producción
y
cuya
venta
no
tendrá
lugar
hasta
que
no
se
complete
dicho
proceso
producBvo.
• Productos
terminados.
Artculos
finales
desBnados
a
su
venta.
• Subproductos
y
material
de
desecho.
De
carácter
accesorio
y
secundario
a
la
fabricación
principal.
• Materiales
para
consumo
y
reposición
• CombusBbles,
repuestos,
material
de
oficina…
• Embalajes
y
envases.
Necesarios
para
el
transporte
en
condiciones
adecuadas.
79. Tipos
de
stock:
Por
su
categoría
funcional
(I)
• Inventarios
de
Ciclo:
en
la
mayoría
de
las
ocasiones
no
Bene
senBdo
comprar
o
producir
artculos
a
medida
que
van
siendo
demandados,
sino
que
lo
habitual
es
mandar
ordenes
de
pedido
de
un
tamaño
superior
a
las
necesidades
del
momento,
dando
lugar
así
a
un
inventario
que
es
consumido
a
lo
largo
del
Bempo.
• Stock
de
Seguridad:
son
aquellos
consBtuidos
como
protección
frente
a
la
incerBdumbre
de
la
demanda
y
del
plazo
de
entrega
del
pedido,
tratando
de
evitar
la
inexistencia
de
inventarios
en
un
momento
dado
y
la
consiguiente
parada
en
el
proceso
producBvo
o
Luis Pedraza. Automática (09/10)
insaBsfacción
de
la
demanda
del
cliente.
• Inventarios
Estacionales:
su
objeBvo
es
hacer
frente
a
un
aumento
esperado
de
las
ventas,
como
por
ejemplo
los
helados
en
verano.
Suavizan
niveles
de
producción.
• Inventarios
en
Tránsito:
artculos
que
van
circulando
entre
las
diferentes
fases
de
producción
y
distribución
como
por
ejemplo
entre
el
almacén
de
productos
terminados
y
el
almacén
regional
de
distribución
• Nota
1:
En
la
mayoría
de
ocasiones
un
mismo
artculo
presenta
situaciones
de
inventarios
que
corresponde
a
varias
de
estas
caracterísBcas
funcionales,
puesto
que
un
inventario
cíclico
puede
serlo
a
la
vez
estacional
y
de
seguridad.
• Nota
2:
En
cualquier
caso
actúan
como
reguladores
entre
los
ritmos
de
entrada
y
las
cadencias
de
salida
80. Tipos
de
stock:
Por
su
categoría
funcional
(II)
Tipo Función Ventajas
Inventarios de ciclo • Desacoplar operaciones del sistema • Descuentos por cantidad
productivo y el consumidor del • Reducción de costes de
suministrador preparación, manejo de
materiales, trabajos
administrativos, etc.
Stocks de seguridad • Variaciones en el plazo de entrega • Aumento de las ventas.
de pedido. • Reducción de costes de
• Variaciones no previstas de la transporte, sustitución de
demanda. productos de alto valor, fallos en
Luis Pedraza. Automática (09/10)
los servicios a los clientes, horas
extras, etc.
Inventarios estacionales • Laminar y distribuir en el tiempo la • Reducción de costes de
producción para hacer frente a las contratación, seguros sociales,
ventas estacionales o promociones. etc.
• Protección frente a incrementos de • Reducción de costes de
precios de materias primas. materiales.
• Prevención de interrupciones en el
suministro.
Inventarios en tránsito • “Llenar” el sistema de distribución • Reducción de costes de
física para hacer posible su transportes.
funcionamiento.
81. Almacenamiento
tradicional
Rack systems
Portable racks
Bulk storage (almacenamiento de bulto) Drive-through racks (estantes portátiles)
(sistemas de estante)
Cantilever racks (estantes voladizos)
Luis Pedraza. Automática (09/10)
Flow-through racks
Estanterías
y arcas
Cajones
Más ejemplos…
82. Almacenes
Automatizados
(AS/RS)
• AS/RS:
Automated
Storage/Retrieval
Systems
• Definición
(Material
Handling
Industry):
AS/RS
es
una
combinación
de
equipos
y
controladores
que
manejan,
almacenan
y
recuperan
materiales
con
Luis Pedraza. Automática (09/10)
precisión,
seguridad
y
velocidad
bajo
un
determinado
grado
de
automaBzación.
• Componentes:
• Estructura
de
almacenamiento
• Mecanismo
de
almacenamiento
y
recuperación
• Módulos
unitarios
• Estaciones
de
transferencia
(P&D,
pick
and
deposit)
83. Almacenes
Automatizados
(AS/RS)
• AS/RS:
Componentes
• Estructura
de
almacenamiento
• Soportar
y
contener
el
material
• Mecanismo
de
almacenamiento
y
recuperación
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Máquina
S/R
ó
grúa
• Movimientos
dentro
de
la
estructura
hasta
los
comparBmentos
• Mecanismo
para
transferir
la
carga
entre
comparBmentos
y
máquina
S/R
• Módulos
unitarios
• Estandarización
• Palets,
cestas,
cajones…
• Estaciones
de
transferencia
• Estaciones
P&D
(pickup
and
deposit)
• (Sistema
de
control)
84. La
Gestión
Física
de
los
Almacenes:
Magnitudes
estáticas
que
inAluyen
en
la
conformación
del
almacén
• Palets
• El
palet
europeo
es
el
acondicionamiento
colecBvo
de
mayor
uso,
en
sus
medidas,
radica
el
éxito
de
su
uBlización:
800
×
1.200
mm
• Su
longitud,
1,2
metros
corresponden
a
un
poco
menos
de
la
mitad
del
ancho
máximo
de
los
camiones,
reglamentado
por
el
código
de
carretera
(2,5
metros)
lo
cual
racionaliza
las
tasas
de
llenado
de
los
vehículos.
• La
medida
y
estructura
de
los
palets,
se
adecua
a
las
siguientes
normaBvas
nacionales
e
internacionales:
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• Normas
AENOR,
DIN
e
ISO
• La
ficha
435.2.0
de
la
Unión
Internacional
de
Ferrocarriles.
• Robots
paleBzadores
(paleBzado/despaleBzado,
video)
como
susBtución
de
las
operaciones
manuales.
• Célula
robo4zada
de
pale4zación
• Más
ejemplos
86. Almacenes
Automatizados
(AS/RS)
• Sistemas
de
almacenamiento
carrusel
• Consisten
en
una
pista
transportadora
ovalada
de
cadena
de
la
cual
se
suspenden
una
serie
de
arcas
o
cestas.
Luis Pedraza. Automática (09/10)
Horizontal Vertical
90. IdentiAicación
de
Productos
• Es
importante
realizar
el
seguimiento
de
las
partes
y
los
productos
• Técnicas:
• Visión
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• OCR
• Códigos
de
barras
• Soportes
magnéBcos
• Chips
RFID
91. IdentiAicación
de
Productos
(I)
• Visión
• Reconocimiento
ÓpBco
de
Caracteres
(OCR)
• El
sistema
reconoce
y
procesa
Bpos
especiales
de
caracteres
legibles,
compara
esos
patrones
con
aquellos
que
están
almacenados
en
la
Luis Pedraza. Automática (09/10)
memoria
del
computador.
• El
disposiBvo
lector
idenBfica
la
serie
de
detalles
de
líneas,
curvas
y
bordes
que
definen
a
cada
carácter
en
un
conjunto
de
caracteres
definidos.
• Código
de
barras
• Una
serie
de
técnicas
de
mediante
las
cuales
se
codifica
datos
en
una
imagen
formada
por
combinaciones
de
barras
y
espacios.
92. IdentiAicación
de
Productos
(II)
• Códigos
de
barras
• En
su
forma
más
habitual
es
un
símbolo
compuesto
por
barras
y
espacios
alternos
de
anchuras
variables.
• Representan
combinaciones
de
letras
y
números,
que
suelen
acompañar
al
símbolo
• CaracterísBcas:
• Robustez,
simplicidad,
buenas
tolerancias
para
impresión
y
lectura,
Luis Pedraza. Automática (09/10)
lata
densidad
de
información
• Los
más
empleados
en
industria:
Interleaved
2
of
5
(sólo
números,
en
pares)
y
el
Code
39
(alfanumérico)
• Lectores.
Tres
componentes:
• Fuente
luminosa
• Fotodetector
• Microprocesador.
convierte
la
salida
del
fotodetector
en
una
serie
de
letras
y
números
93. IdentiAicación
de
Productos
(III)
• Bandas
o
Soportes
Magné4cos
• UBliza
de
señales
electromagnéBcas
de
alta
o
baja
energía
para
registrar
y
codificar
información
en
una
banda
que
puede
ser
leída
por
una
máquina
para
idenBficación
instantánea.
• La
aplicación
mas
difundida
quizás
es
las
tarjetas
de
crédito
(idenBficación
de
personas)
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• La
codificación
de
bandas
magnéBcas,
de
acuerdo
a
las
normas
ISO
se
hace
en
hasta
en
tres
pistas
o
tracks
contenidas
en
la
banda
magnéBca.
• Enlaces:
• Monograpas.com
• Estándar
ISO
94. IdentiAicación
de
Productos
(IV)
• IdenBficación
por
Radio
Frecuencia
(RFID)
• RFID
o
la
tecnología
de
idenBficación
por
radio
frecuencia
es
un
método
electrónico
de
asignar
un
código
de
información
a
un
producto,
proceso
o
persona
y
usar
esta
información
para
idenBficar
o
acceder
a
información
adicional
al
respecto
• Los
sistemas
de
idenBficación
por
radio
frecuencia
consisten
generalmente
de
dos
componentes:
Luis Pedraza. Automática (09/10)
• El
transpondedor
(transponder)
que
está
de
alguna
manera
unido
al
elemento
a
ser
idenBficado
• El
lector
o
transceptor
que
detecta
la
idenBdad
del
transponder
• Enlaces:
• Funcionamiento
de
RFID
• Algunas
aplicaciones
en
producción
95. IdentiAicación
de
Productos
(V)
Hitachi: nuevos chips RFIS de 0.05x0.05 mm2
(2007) µ-Chip de 0.4x0.4 mm2 (2003)
Luis Pedraza. Automática (09/10)