Introducción a la manufactura Flashcards
Definición de
Manufactura
“hecho con las manos”
-raíz latina manus que significa “mano”
-y factura que significa “hacer”
La manufactura se
puede definir de
dos maneras:
tecnológica y económica
La manufactura en el sentido tecnológico:
Aplicación de procesos físicos y químicos para alterar la geometría, propiedades o apariencia de un material para fabricar piezas o productos; incluye el ensamble de piezas para fabricar productos
La manufactura en el sentido económico
Transformación de los materiales en artículos de valor mayor por medio de operaciones de procesamiento o ensamblado. Agrega valor al material cambiando su forma o propiedades, o mediante su combinación con otros materiales que también han sido alterados.
¿Qué es la manufactura y ejemplos?
Productos que son adquiridos por otras empresas con el fin de dar término a productos propios. Ejemplo, fábrica textil que necesita insumos como botones, cremalleras o cinturones de cuero para acabar sus diseños y confecciones.
Las industrias manufactureras son:
empresas que producen o suministran bienes y servicios.
Las industrias se clasifican en:
Primarias, secundarias o terciarias.
Las industrias primarias:
cultivan y explotan recursos naturales, como la agricultura y minería.
Las industrias secundarias:
Toman la producción de las primarias y la convierten en bienes de consumo y capital. En esta categoría, la manufactura es la actividad principal, pero también quedan incluidas las construcciones y la generación de energía.
Las industrias terciarias:
constituyen el sector de servicios de la economía.
Los materiales en la manufactura se clasifican en una de tres categorías básicas:
- metales
- cerámico
- polímeros
Sus características químicas, propiedades mecánicas y físicas son distintas y afectan los procesos de manufactura. Además de las tres categorías básicas, hay
4) compósitos, mezclas no homogéneas de los otros tres tipos fundamentales.
Metales:
Por lo general son aleaciones, que están compuestos de dos o más elementos, con al menos uno en forma metálica. Los metales y las aleaciones se dividen en dos grupos: ferrosos y no ferrosos
Los metales ferrosos:
Se basan en el hierro, incluye acero. Grupo comercial más importante. El hierro puro tiene un uso comercial limitado, pero cuando se mezcla con carbono tiene más usos y mayor valor comercial. Las aleaciones de hierro y carbono forman acero y hierro colado.
El acero se define como:
Aleación de hierro-carbono que contiene 0.02-2.11% de carbono. Categoría más importante dentro del grupo de metales ferrosos. Su composición incluye otros elementos, como manganeso, cromo, níquel y molibdeno, para mejorar las propiedades del metal. Sus aplicaciones incluyen construcción, transporte y productos de consumo
El hierro colado es:
Aleación de fierro y carbono (2-4%) que se utiliza en la fundición. El silicio también está presente (0.5 a 3%), y es frecuente que también se agreguen otros elementos. Se encuentra en hierro colado gris; sus aplicaciones incluyen bloques y cabezas para motores de combustión
Los metales no ferrosos:
Incluyen los demás elementos metálicos y sus aleaciones. Tienen más importancia comercial que los metales puros. Incluyen metales puros y aleaciones de aluminio, cobre, oro, magnesio, níquel, plata, estaño, titanio, zinc y otros metales
Cerámicos:
Contiene elementos metálicos y no metálicos. Los no metálicos son oxígeno, nitrógeno y carbono. Los cerámicos incluyen una variedad de materiales tradicionales y modernos: arcilla, sílice alúmina y carburo de silicio.
Polímeros
Compuesto formado por unidades estructurales repetidas denominadas meros, cuyos átomos comparten electrones que forman moléculas grandes. Por lo general, consisten en carbono más uno o más elementos como hidrógeno, nitrógeno, oxígeno y cloro. Los polímeros se dividen en tres categorías:
1) polímeros termoplásticos o termovariables
2) polímeros termoestables o termofijos y
3) elastómeros.
Los polímeros termoplásticos
Pueden sujetarse a ciclos de calentamiento y enfriamiento sin que se altere la estructura molecular. Incluyen polietileno, poliestireno, cloruro de polivinilo y nylon.
Los polímeros termofijos
Sufren una transformación química hacia una estructura rígida después de haberse enfriado a partir de una condición plástica calentada, de ahí el nombre de “termofijos”.
Compósitos
Es un material que consiste en dos o más fases que se procesan por separado y luego se unen para lograr propiedades superiores a las de sus constituyentes.
Los compósitos se encuentran en:
La naturaleza (madera) y pueden producirse en forma sintética. El tipo sintetizado incluye triquitas de vidrio en una matriz de polímero y triquitas de polímero
Un proceso de manufactura es
Procedimiento diseñado que resulta en un cambio físico y/o químico con la intención de aumentar el valor de dicho material. Se ejecuta una operación unitaria sobre una pieza. Las operaciones de manufactura se dividen en dos tipos
básicos:
1) Las operaciones de proceso
2) Las de ensamblado.
Una operación de proceso es:
Hace que un material pase de un estado de acabado a otro más avanzado que está más cerca del producto final que se desea. Se agrega valor cambiando la geometría, las propiedades o la apariencia del material de inicio. Por lo general, se requiere más de una operación de proceso para transformar el material de inicio a su forma final.
Una operación de ensamblado…
Une dos o más componentes a fin de crear una entidad nueva, llamada ensamble, subensamble o algún otro término que se refiera al proceso de unión
Una operación de proceso utiliza
energía mecánica, térmica, eléctrica y química y se aplica por medio de maquinaria. También se requiere de la energía humana, pero los trabajadores se emplean para controlar las máquinas, supervisar las operaciones y cargar y descargar las piezas
Se distinguen tres tipos generales de operaciones de proceso:
- Operaciones de formado,
- Operaciones de mejoramiento de una propiedad y
- Operaciones de proceso de superficies.
Operaciones de proceso -> Las operaciones de formado:
Alteran la geometría del material por medio de fundición, forja y maquinado
Operaciones de proceso -> Las operaciones de mejoramiento de una propiedad:
Agregan valor al material con la mejora de sus propiedades físicas sin cambio de la forma. Ejemplo: tratamiento térmico
Operaciones de proceso -> Las operaciones de proceso de superficies:
Se ejecutan para limpiar, tratar, recubrir o depositar material sobre la superficie exterior del trabajo. Ejemplos comunes del recubrimiento son el cromado y el pintado.
El proceso de formado se divide en:
1) procesos de solidificación
2) procesamiento de partículas o metalurgia de
polvos
3) procesos de deformación
4) procesos de remoción de material
Los procesos de formado aplican:
Calor o fuerzas mecánicas para que surtan un efecto en la geometría del material de trabajo. Hay varias maneras de clasificar los procesos de formado.
Procesos de solidificación
En los que el material con que se comienza es un líquido calentado o semifluido que se enfría y solidifica para formar la geometría de la pieza;
Procesamiento de partículas o metalurgia de
polvos
Los materiales de inicio son polvos, que se forman y calientan con la geometría deseada
Procesos de deformación
En los que el material con que se comienza es un sólido dúctil que se deforma para crear la pieza
Procesos de remoción de material
En los que el material de inicio es un sólido, a partir del cual se retira material de modo que la pieza resultante tenga la geometría que se busca.
La sinterización es
Un ciclo térmico, consiste en calentar la pieza compactada a una temperatura inferior al punto de fusión del metal base.
En la metalurgia de polvos
El material de inicio son polvos metálicos. Que se fuerzan hacia una cavidad llamada matriz y después se calientan para unir las partículas individualmente
La ductilidad es
La propiedad de los metales para formar alambres o hilos de diferentes grosores.
La extrusión es
Un proceso donde el material se empuja o extrae a través de un troquel de una sección transversal deseada.
En los procesos de deformación
La pieza inicial se conforma por la aplicación de fuerzas que exceden la resistencia del material. Para que se forme, debe ser dúctil para evitar que se fracture durante la deformación. Para incrementar su ductilidad, se calienta hasta una temperatura por debajo del punto de fusión.
Los procesos de remoción de material
Operaciones que retiran el exceso de material de la pieza, de modo que la forma que resulta tiene la geometría buscada.
-Torneado, taladrado y fresado.
Los procesos de unión permanente incluyen
La soldadura autógena, soldadura fuerte, soldadura blanda y unión mediante adhesivos. Forman una unión de componentes que no puede separarse con facilidad.
Las operaciones de manufactura se llevan a cabo
Con el uso de maquinaria y herramienta. El empleo de maquinaria comenzó con la Revolución Industrial.
Otras máquinas para la producción incluyen
Prensas, martillo de forja, laminadoras, máquinas soldadoras y máquinas de inserción
El equipo de producción puede ser de
Propósito general o especial.
El equipo de propósito general
es más versátil y adaptable a una variedad de trabajos. Se halla disponible en el comercio para cualquier compañía manufacturera que quiera invertir en él.
El equipo de propósito especial
diseñado para producir una pieza específica en cantidades grandes. La economía de la producción en masa justifica las grandes inversiones en maquinaria a fin de alcanzar eficiencias elevadas.
El tipo de herramientas depende
del tipo de proceso de manufactura
Tecnologías cognitivas:
Productos del campo de la inteligencia artificial. Ejemplos incluyen visión artificial, aprendizaje automático, procesamiento del lenguaje natural, reconocimiento de voz y robótica.
La Cuarta Revolución Industrial implica
Una nueva revolución que combina técnicas avanzadas de producción y operaciones con tecnologías inteligentes que se integrarán en las organizaciones, las personas y los activos.
La Industria 4.0 está marcada por
La aparición de nuevas tecnologías. Las organizaciones deben identificar las tecnologías que mejor satisfacen sus necesidades para invertir en ellas.
Industria 4.0 -*Del mundo físico al digital.
Se captura la información del mundo físico y se crea un registro digital de la misma.
Industria 4.0 -*De digital a digital
La información se comparte y se interpreta utilizando analítica avanzada, análisis de escenarios e inteligencia artificial para descubrir información relevante.
Industria 4.0 -*Del mundo digital al físico.
Se aplican algoritmos para traducir las decisiones del mundo digital a datos efectivos, estimulando acciones y cambios en el mundo físico.
La industria 4.0 puede mejorar…
las operaciones de negocio y el crecimiento de los ingresos, transformado los productos, la cadena de suministro y las expectativas de los clientes.
¿Cuáles son los impactos de la Industria 4.0?
*Ecosistemas: Afecta a todos los agentes del ecosistema
*Organizaciones: La capacidad de ajustarse y aprender de los datos puede hacer que las organizaciones sean más receptivas, proactivas y predictivas.
*Individuos: para los empleados, un cambio en el trabajo, para los clientes, mayor personalización en los productos y servicios
