Transformación De Materias Primas :

La actividad esencial de la industria de transformación consiste en procesar varias materias primas compradas y transformarlas en nuevos productos terminados. Algunas veces el cambio en las características físicas o químicas de las materias primas es total, y en otros casos resulta relativamente pequeño. Las materias primas que todavía no se han procesado se incluyen en un inventario de dichos materiales. En cualquier caso, el industrial no vende las materias primas idénticas a como las compra. Su costo de producción no es el precio de compra, sino el valor de manufactura de las materias primas en artículos que desea el consumidor, mediante el empleo de métodos fabriles. La función producción comprende desde la adquisición de la materia prima, su transformación, hasta la obtención del producto terminado. En el centro de la producción está la tecnología de las transformaciones. Cualquier proceso de producción puede concebirse como un sistema de insumo-producto, es decir, que la empresa fabril cuenta con un conjunto de recursos que denominamos insumos. Un proceso de transformación actúa sobre este conjunto y lo convierte en una forma modificada que son los productos. El proceso de fabricación está formado por una situación de corriente de entrada y potencial de salida. La corriente de entrada está constituida por las materias primas que se utilizan en el producto, la operación consiste en la conversión de las materias primas (junto con equipo, tiempo, mano de obra, dinero, dirección, etc) en producto terminado, que constituye el potencial de salida ó producción.

- Etapas De Un Proceso Industrial De Manufactura :

.. Función Compra.

Consiste en adquirir las materias primas necesarias para la producción, de la calidad adecuada y al precio más favorable, así como asegurar su entrega por parte del proveedor, de acuerdo con las fechas establecidas.

Para asegurar la continuidad de las operaciones operativas productivas , las materias primas que deben ser utilizadas se adquieren generalmente por anticipado a las necesidades inmediatas.

A medida que se reciben en la fábrica se guardan en el almacén de materiales, en espera de utilizarse en la producción. Esta función deberá incluir una estadística del comportamiento del proveedor para que sirva de base en la colocación de pedidos futuros.

Función Producción.

Asume la responsabilidad de transformar las materias primas y materiales en productos terminados, aceptables y económicos. Abarca los recursos básicos fabriles que se emplean: maquinaria, materia prima, mano de obra, adicionándoles también servicios y dinero. Es la actividad vital de operaciones de transformación para la recolección, registro y control de costos en una industria.

Función Distribución.

Cuando se han terminado los procesos de fabricación, las materia primas originales se han convertido en productos terminado, los cuales se transfieren al almacén de artículos terminados. Aquí se asume la responsabilidad de envasar los artículos terminados, surtir los pedidos de los clientes y continúa hasta que se cobran las ventas realizadas.
Las actividades de la función distribución son como sigue:

1. Operaciones de manejo y almacenaje de los productos terminados y embarcarlos hasta el lugar del cliente.

2. Los costos de promover clientes y de efectuar las ventas.

3. Las operaciones de registrar y de cobrar las cuentas de los clientes.


- Ejemplos De Procesos Industriales De Manufactura :

. Obtencion de Azucar (Ingenios Azucareros)
. Joyeria




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FASES DEL PROCESOS DE MANUFACTURA

1.Almacenamiento
2. Transporte
3. Mecanizado
4. Transformación de materias primas
5. Acabados
6. Ensamble
7. Pruebas de línea
8. Empaque


PROCESOS INDUSTRIALES DE MANUFACTURA

-MARROQUINERIA
-JOYERIA
-CONFECCIONES (MODISTERIA)
-EBANISTERIA
-CARPINTERIA
-GUADUA
-METALISTERIA

EHEMPLO DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO

PROCESOS INDUSTRIALES DE MANUFACTURA

A los materiales con los que están hechas las cosas se les llama materias primas.

Por ejemplo, la materia prima de los ladrillos es el barro; la de las puertas, la madera; la de los libros, el papel y el papel se fabrica a partir de la pulpa de la madera, etcétera.
Para poder obtener las materias primas se necesita el trabajo de muchas personas y además maquinaria, dinero y mucho tiempo.

El proceso de transformación de las materias primas hasta la creación de un nuevo producto, por ejemplo papel, requiere de varios pasos:

*La mayoría de los papeles están hechos de la misma forma, para hacerlos se utiliza la madera que se obtiene del tronco de los árboles.

*Después de que se corta un árbol, su tronco y ramas se llevan a la fábrica de papel, ahí se les remueve la corteza para dejar la madera limpia y se corta en trozos muy pequeños, todo este proceso requiere energía y una enorme cantidad de agua limpia, porque si se utiliza agua sucia, el papel saldría manchado y de mala calidad.

*Posteriormente, los trozos de madera se colocan en recipientes muy grandes, en los que hay agua y sustancias químicas; se calienta a altas temperaturas hasta que se forma una pulpa. Esa pulpa se lava y purifica para remover las impurezas; si el tipo de papel lo requiere, se blanquea con cloro ( para hacer hojas blancas).

*Después, la pulpa se coloca en una especie de batidora gigante, nuevamente con agua, este procedimiento hace que todas las fibras de la madera se mezclen perfectamente y se distribuyan de forma homogénea. Luego se lleva a unos rodillos que tienen perforaciones que sirven para eliminar el exceso de agua, después pasa a otras máquinas en las que por medio de bandas hechas con malla, se sigue eliminando el agua y además se van uniendo las fibras conforme la pulpa se seca.

Para finalizar, la pulpa es conducida a las máquinas de secado y cuando está lista se almacena en rollos muy grandes. Los rollos se llevan a las fábricas de cuadernos; en ellas el papel se imprime si el cuaderno va a ser rayado o cuadriculado; después se corta al tamaño deseado y se encuaderna.

Para terminar el cuaderno será necesario contar con las pastas, que también fueron hechas a partir de la madera; las pastas se cortan e imprimen de diferentes maneras; pueden pegarse, engraparse, coserse o perforarse para poder colocar espirales de plástico o metal.

Así se fabrican cuadernos para todos los gustos y necesidades, de distintas formas, colores o tamaños.De esta misma manera se hacen los bloques, libretas, papel para empacar, cartulinas, servilletas o papel higiénico.

Del mismo modo que la madera sufre todo un proceso para convertirse en papel y finalmente en un cuaderno, la mayoría de los productos tienen que pasar por una gran cantidad de procesos antes de ser aprovecharlos y todos necesitan, por lo menos, un tipo de materia prima especial para su elaboración.

Por ejemplo, la materia prima del vidrio es la arena; de los plásticos, el petróleo; del queso, la leche y de algunas telas, el algodón.

De acuerdo con su origen, las materias primas pueden agruparse en tres categorías principales:

*Origen vegetal
*Origen animal
*Origen mineral

Los materiales de origen vegetal incluyen todos los cultivos de cereales, frutas o verduras, que sirven como materia prima para muchas clases de alimentos y bebidas, así como a los que proveen fibras para hacer canastas o cuerdas y a los árboles que proveen madera.

Los de origen animal comprenden principalmente a los derivados del ganado vacuno, porcino, caprino, etc., y a otros organismos como gallinas, peces, abejas o gusanos de seda. Los de origen mineral son los productos extraídos de las minas y el suelo, como el oro, plata, hierro, cobre, etcétera. En las industrias se hacen todos los procesos para transformar las materias primas en artículos útiles. En ellas trabajan personas capacitadas para realizar su trabajo y fabricar artículos de buena calidad. En México existen muchas clases de industrias en las que se fabrican todo tipo de cosas, desde tortillas, pan, jugos, hasta juguetes, muebles, aparatos electrónicos, bicicletas, automóviles y muchas cosas.

Estrategias De Producción

La integración entre marketing y manufacturase hace mas evidente si analizamos los distintos tipos de procesos en las industrias y cómo se relacionan para cada una los cambios en las estrategias de costos, marketing y precios entre plantas.
Mientras los mercados son eminentemente dinámicos, la manufactura es totalmente fija.
Cada proceso tiene sus características propias y generalmente tiene mayores costos si no hay una correspondencia entre el tipo de proceso y el volumen ycantidad de modelos. Procesos existentes:

1.Proceso tipo proyecto

Mercados: los proyectos se hacen según los pedidos del cliente; requieren alto cambio de producto e introducción de nuevos productos.
Manufactura: Equipos de propósito general. Los procesos son altamente flexibles para corresponderse con los variados pedidos.

2.Job – shop (taller)

Mercados: fabrica de acuerdo a los requisitos de los clientes y está solamente limitado por las habilidades de la fuerza laboral y su tecnología. (ejemplo: construcción de grúas).
Manufactura: los procesos deben ser flexibles, por la variedad de las órdenes. Están más orientadas a ser fabricación contra pedido y se trabaja con órdenes pendientes. Permite hacer cambios incrementales para acomodarse a la demanda. La inversión es menor comparada con los procesos de batch y repetitivo.

3.Proceso batch

Mercados: son lotes de producciónque definen un rango amplio de volumen (mayor al job-shop y menor a la producción repetitiva). Se vende en cantidad de planta (ejemplo: industrias de pinturas).
Manufactura: los procesos deben ser flexibles y además deben poder procesar volúmenes más grandes.

4.Proceso repetitivo
Mercado: se venden productos estándar y el precio tiene gran influencia. Las modificaciones al producto están más limitadas por ser los equipos muy delicados. No permiten un rango alto de modificaciones (ejemplo: heladeras).
Manufactura: el equipamiento puede procesar un rango muy limitado de variaciones y las producciones deben ser altas.

5.Proceso continuo

Mercados: son industrias que desde el inicio procesan altos volúmenes de producción. Las modificaciones, si se pueden realizar, quedan en un rango muy reducido (ejemplo: industrias petroleras).
Manufactura: las plantas tienen una alta inversión y el procesamiento es totalmente continuo (24hs). Los stocks en proceso son más bajos, comparados con el stock de materia prima y el stock del producto terminado.

DISPOSITIVO DE ENTRADA:


Sensor:




Un sensor es un dispositivo capaz de transformar magnitudes físicas o químicas, llamadas variables de instrumentación, en magnitudes eléctricas.Una magnitud eléctrica obtenida puede ser una resistencia eléctrica (como en una RTD), una capacidad eléctrica (como en un sensor de humedad), una tension eléctrica (como en un termopar), una corriente eléctrica (como un fototransistor), etc.



Puede decirse también que es un dispositivo que aprovecha una de sus propiedades con el fin de adaptar la señal que mide para que la pueda interpretar otro dispositivo. Como por ejemplo el termómetro de mercurio que aprovecha la propiedad que posee el mercurio de dilatarse o contraerse por la acción de la temperatura. Un sensor también puede decirse que es un dispositivo que convierte una forma de energía en otra. Áreas de aplicación de los sensores: Industria automotriz, Industria aeroespacial, Medicina , Industria de manufactura, Robótica , etc.







DISPOSITIVO DE SALIDA:


ACTUADOR:


Se denominan actuadores a aquellos elementos que pueden provocar un efecto sobre un proceso automatizado. Los actuadores son dispositivos capaces de generar una fuerza a partir de líquidos, de energía eléctrica y gaseosa. El actuador recibe la orden de un regulador o controlador y da una salida necesaria para activar a un elemento final de control como lo son las válvulas.




Los actuadores hidráulicos, neumáticos y eléctricos son usados para manejar aparatos mecatrónicos. Por lo general, los actuadores hidráulicos se emplean cuando lo que se necesita es potencia, y los neumáticos son simples posicionamientos. Sin embargo, los hidráulicos requieren demasiado equipo para suministro de energía, así como de mantenimiento periódico. Por otro lado, las aplicaciones de los modelos neumáticos también son limitadas desde el punto de vista de precisión y mantenimiento.












REGULADOR:







Un regulador es un dispositivo electrónico creado para obtener un valor de salida deseado en base al nivel de entrada, ya sea mecánico o eléctrico.
Este consiste en fijar el valor de la tensión de salida, siendo esta típicamente de 9, 12, 15 o 18 V, en función de la entrada y las condiciones de la pista. Por lo general es un elemento de bajada y con una disipación de calor proporcional. Un ejemplo mecánico es una llave de agua donde se regula el flujo de agua que sale por ella.


INTERFAZ DE USUARIO

La interfaz de usuario es el medio con que el usuario puede comunicarse con una máquina, un equipo o una computadora, y comprende todos los puntos de contacto entre el usuario y el equipo.



Un regulador eléctrico puede pensarse en el alternador de un coche, para cargar la batería eléctrica, o en un cargador de un aparato donde la entrada es la línea eléctrica y un transformador, y obtenemos a la salida el voltaje requerido por el aparato.
Los reguladores son de dos tipos, fijos y ajustables, de esta forma se puede tener cualquier gama de tensiones con un bajo coste.
En sistemas de control se requieren valores fijos con precisión de los niveles milesimales en los cuales los reguladores desempeñan un papel muy importante.

DISPOSITIVOS DE INTERFAZ DE POTENCIA:

Las interfaces de potencia son dispositivos intermedios entre nuestro microcontrolador y aquellos aparatos que requieran cantidades de corriente mayores a los que pueden manejar nuestro microcontrolador (por lo general estamos hablando de 40 miliamperios como máximo por pin), motores de paso, motores DC, servomotores, lamparas incandescentes, reflectores, grupos de leds son ejemplos de dispositivos que podriamos a llegar a controlar desde el microcontrolador a través de las interfaces de potencia, es un grave error tratar de conectarlos directamente a los pines del microcontrolador.

INTERFAZ DE USUARIO:

La interfaz de usuario es la forma en que los usuarios pueden comunicarse con una computadora, y comprende todos los puntos de contacto entre el usuario y el equipo. Sus principales funciones son:
Manipulación de archivos y directorios
Herramientas de desarrollo de aplicaciones
Comunicación con otros sistemas
Información de estado
Configuración de la propia interfaz y entorno
Intercambio de datos entre aplicaciones
Control de acceso
Sistema de ayuda interactivo.

ESTRUCTURA Y COMPONENTES DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO

Los sistemas de control en lazo abierto:



Una señal de entrada actúa sobre los elementos que controlan el funcionamiento de la máquina o proceso, y a la salida se obtiene la señal controlada. En este tipo de sistemas de control la señal de salida no tiene efecto sobre la acción de control.





En nuestra vida cotidiana nos encontramos con muchos de estos sistemas de control. Por ejemplo, el funcionamiento de una lámpara suele estar controlado mediante un interruptor: al accionar el interruptor, el circuito eléctrico se cierra y la lámpara se enciende; cuando se vuelve a accionar el interruptor, el circuito se abre de nuevo y la lámpara se apaga. Se trata de un sistema de control en lazo abierto, ya que permite controlar el funcionamiento de la lámpara a través del interruptor, pero el estado de encendido o apagado de la lámpara (es decir, la salida del sistema) no influye en la acción de control.



Otros ejemplos son los sistemas de mando de los electrodomésticos presentes en el hogar (lavadora, horno eléctrico, etc.).








Los sistemas de control en lazo cerrado:





En este tipo de sistemas, las señales de salida y de entrada están relacionadas mediante un bucle de realimentación, a través del cual la señal de salida influye sobre la de entrada. De esta forma, la señal de salida tiene efecto sobre la acción de control.

En estos sistemas existe un elemento, denominado captador o sensor, que es capaz de detectar los cambios que se producen en la salida y llevar esa información al dispositivo de control, que podrá actuar en consonancia con la información recibida para conseguir la señal de salida deseada.



Por tanto, los sistemas de control en lazo cerrado son capaces de controlar en cada momento lo que ocurre a la salida del sistema, y modificarlo si es necesario. De esta manera, el sistema es capaz de funcionar por sí solo de forma automática y cíclica, sin necesidad de intervención humana. Estos sistemas, capaces de autocontrolarse sin que intervenga una persona, reciben el nombre de sistemas de control automáticos o automatismos.



Un ejemplo de automatismo fácil de entender es el que controla la temperatura de una habitación mediante un termostato. El termostato es un dispositivo que compara la temperatura indicada en un selector de referencia con la existente en la habitación; en caso de que ambas no sean iguales, genera una señal que actúa sobre el sistema de calefacción, hasta hacer que la temperatura de la habitación coincida con la de referencia.



SISTEMA DE CONTROL MANUAL:

El control manual abarca conmutar y regular individualmente los circuitos eléctricos; el número de las combinaciones conmutables aumenta considerablemente, de acuerdo con el número de circuitos.Teniéndose circuitos eléctricos regulables, son muchas las situaciones de iluminación posibles.Dónde está la diferencia con respecto al control de luz programable: Si la conmutación y la regulación se efectúan a mano, las combinaciones y los estados prácticamente dejan de ser reproducibles.



SISTEMAS DE CONTROL AUTOMATICO:

Los sistemas de control automático son objetos o sistemas que, al recibir una señal de entrada, realizan alguna función de forma automática sin la intervención de las personas.
El desarrollo de los sistemas de control automáticos ha supuesto que los objetos de consumo posean una autonomía tal que funcionan prácticamente sin intervención de las personas, no solo en la industria, sino también, y de forma más acusada, en el hogar. Así, aparatos como microondas, frigoríficos, sistemas de calefacción y aire acondicionado, alarmas antirrobo, ordenadores, etc., son aparatos que usamos habitualmente, mejorando la calidad de vida de las personas y realizando funciones de forma automática.

HISTORIA DE LA AUTOMATIZACION

Las primeras máquinas simples sustituían una forma de esfuerzo en otra forma que fueran manejadas por el ser humano, tal como levantar un peso pesado con sistema de poleas o con una palanca. Posteriormente las máquinas fueron capaces de sustituir formas naturales de energía renovable, tales como el viento, mareas, o un flujo de agua por energía humana.

Los botes a vela sustituyeron a los botes de remos. Todavía después, algunas formas de automatización fueron controlados por mecanismos de relojería o dispositivos similares utilizando algunas formas de fuentes de poder artificiales -algún resorte, un flujo canalizado de agua o vapor para producir acciones simples y repetitivas, tal como figuras en movimiento, creación de música, o juegos. Dichos dispositivos caracterizaban a figuras humanas, fueron conocidos como autómatas y datan posiblemente desde 300 AC.

En 1801, la patente de un telar automático utilizando tarjetas perforadas fue dada a Joseph Marie Jacquard, quien revolucionó la industria del textil.

La parte más visible de la automatización actual puede ser la robótica industrial. Algunas ventajas son repetitividad, control de calidad más estrecho, mayor eficiencia, integración con sistemas empresariales, incremento de productividad y reducción de trabajo. Algunas desventajas son requerimientos de un gran capital, decremento severo en la flexibilidad, y un incremento en la dependencia del mantenimiento y reparación. Por ejemplo, Japón ha tenido necesidad de retirar muchos de sus robots industriales cuando encontraron que eran incapaces de adaptarse a los cambios dramáticos de los requerimientos de producción y no eran capaces de justificar sus altos costos iniciales.

Para mediados del siglo 20, la automatización había existido por muchos años en una escala pequeña, utilizando mecanismos simples para automatizar tareas sencillas de manufactura. Sin embargo el concepto solamente llego a ser realmente práctico con la adición (y evolución) de las computadoras digitales, cuya flexibilidad permitió manejar cualquier clase de tarea. Las computadoras digitales con la combinación requerida de velocidad, poder de computo, precio y tamaño empezaron a aparecer en la década de 1960s. Antes de ese tiempo, las computadoras industriales era exclusivamente computadoras analógicas y computadoras híbridas. Desde entonces las computadoras digitales tomaron el control de la mayoría de las tareas simples, repetitivas, tareas semiespecializadas y especializadas, con algunas excepciones notables en la producción e inspección de alimentos. Como un famoso dicho anonimo dice, "para muchas y muy cambiantes tareas, es difícil remplazar al ser humano, quienes son fácilmente vueltos a entrenar dentro de un amplio rango de tareas, más aún, son producidos a bajo costo por personal sin entrenamiento."

Existen muchos trabajos donde no existe riesgo inmediato de la automatización. Ningún dispositivo ha sido inventado que pueda competir contra el ojo humano para la precisión y certeza en muchas tareas; tampoco el oído humano. El más inútil de los seres humanos puede identificar y distinguir mayor cantidad de esencias que cualquier dispositivo automático. Las habilidades para el patrón de reconocimiento humano, reconocimiento de lenguaje y producción de lenguaje se encuentran más allá de cualquier expectativa de los ingenieros de automatización.