jueves, 17 de marzo de 2016

INGENIERIA CONCURRENTE

INGENIERIA CONCURRENTE


La definición más acertada y concreta para definir ingeniería concurrente es “Un esfuerzo sistemático para un diseño integrado, concurrente del producto y de su correspondiente proceso de fabricación y servicio. Pretende que los encargados del desarrollo desde un principio, tengan en cuenta todos los elementos del Ciclo de Vida del Producto (CVP), desde el diseño conceptual hasta su disponibilidad, incluyendo calidad, costo y necesidad de los usuarios.”
La Ingeniería Concurrente es una filosofía orientada a integrar sistemáticamente y en forma simultánea el diseño de productos y procesos, para que sean considerados desde un principio todos los elementos del ciclo de vida de un producto, desde la concepción inicial hasta su disposición final.
En este sistema es importante recalcar “Las 3 Tos de la ingeniería concurrente”, pero ¿Qué son? Una revisión de las transformaciones de la ingeniería concurrente en la industria revela la presencia e interacción entre 3 elementos fundamentales a estos 3 elementos se les conoce como las 3 Tos de la ingeniería concurrente
- Tools (herramientas) -> Consiste en la infraestructura material
- Training (capacitación) -> Se refiere al aspecto humano e incluye la formación del personal en el uso apropiado de herramientas
- Time (tiempo)-> Considera expectativas realistas en cuanto a la fijación de objetivos Las 3 Tos de la ingeniería concurrente son dinámicas por naturaleza, es decir, el tipo de herramientas, las áreas de capacitación y las estimaciones realistas de tiempo cambian constantemente debido a las nuevas innovaciones y descubrimientos.
Los objetivos globales que se persiguen con la implementación de la IC son:
  1. Acortar los tiempos de desarrollo de los productos.
  2. Elevar la productividad.
  3. Aumentar la flexibilidad.
  4. Mejor utilización de los recursos.
  5. Productos de alta calidad.
  6. Reducción en los costos de desarrollo de los productos.
                                 

                                             Imagen 2.  http://admusach.tripod.com/doc/ingconc.htm     
     MATERIALES                                               
Los materiales son las sustancias que componen cualquier cosa o producto. Desde el comienzo de la civilización, los materiales junto con la energía han sido utilizados por el hombre para mejorar su nivel de vida. Como los productos están fabricados a base de materiales que se encuentran a nuestro alrededor.

La búsqueda de nuevos materiales progresa continuamente. Por ejemplo los ingenieros mecánicos buscan materiales para altas temperaturas, de modo que los motores de reacción puedan funcionar más eficientemente.

Los materiales más importantes que trataremos los encajaremos en tres categorías


METALES
Los metales son un grupo de elementos químicos con unas características que los hacen muy útiles para el hombre, entre las que destacan la conductividad (caso del cobre), la resistencia mecánica (hierro y acero), la resistencia a las altas temperaturas (wolframio), etc.
Los metales no suelen presentarse en la naturaleza en forma pura, sino formando óxidos que se encuentran en los minerales. Por ejemplo, la Hemetita es un mineral  que contiene  óxido férrico (Fe2O3)   con algunas trazas de otros minerales como aluminio, magnesio, etc. Otro mineral usado para obtener el hierro es la magnetita.
Hay otros metales que se presentan en forma pura, como las pepitas de oro.
Metales ferrosos
·         Hierro Dulce, con carbono <0.1%. Se oxida muy fácilmente, en cuestión de horas se forma una capa marrón que va destruyendo el material. Es un material blando y magnético, por ello se suele emplear en piezas de electroimanes
·          Aceros donde 0,1% < C < 2%. Tenemos un material donde el carbono es menor al 2%. También se oxidan, son más duros al tener más carbono, tenaces, dúctiles y maleables. Se pueden soldar sin problemas y su uso va desde los vehículos de todo tipo, herramientas de corte como la broca y hojas, etc. Si le añadimos un 12% de cromo tenemos el acero inoxidable
·         Fundiciones,  cuando el carbono es mayor del 2% y menor del 5%. A mayor carbono, mayor dureza, pero la ductilidad y tenacidad empeoran. Funden a temperaturas menores y son apropiados para fabricar piezas complicadas (se adaptan muy bien al molde). Su uso va desde los motores a las rejillas de alcantarillas.


 Metales no férricos
·         Cobre: Debido a su gran conductividad térmica y eléctrica, su uso queda casi exclusivamente para estos cometidos (cables, tubos de calderas...) ya que no es un material barato. Se suelda con facilidad, es muy dúctil y maleable y cuando se oxida, forma una capa verdosa que le protege.
·         Aluminio. También es un excelente conductor de la electricidad y del calor. Es muy blando con baja densidad. Como en el caso del cobre (aunque mejor aún), al oxidarse forma una fina capa de óxido de aluminio que le hace enormemente resistente a la oxidación.
Se usa mucho en la industria de la alimentación debido a su nula toxicidad, así como en marcos de ventanas y aplicaciones del estilo, ya que son resistentes a la humedad, radiaciones solares, etc.
·         Estaño. Muy blando e inoxidable. Se emplea fundamentalmente en la soldadura de cobre (cables eléctricos y tubos de calefacción) debido a su bajo punto de fusión.
Otro uso es el recubrimiento de láminas de acero para fabricar la hojalata.
·         Cinc: Se suele emplear junto con otros metales. Muy resistente a la corrosión, se emplea mucho en el proceso de galvanizado por el cual se añade este elemento a la capa externa del metal (generalmente un acero) para crear un material muy resistente en la intemperie.

También los podemos catalogar como ligeros:
·         aluminio
a) Se utiliza en aleaciones que mejoran la conducción de la corriente eléctrica 
b) se utiliza en marcos de ventanas y herrajes por su ligereza 
c) Se utiliza en la cocina por su coeficiente de transferencia de calor muy alto los alimentos se cocinan más rápido. 
d) se puede hacer en hojas muy delgadas que protegen los alimentos 
e) se pude utilizar por su maleabilidad en moldes para paz, ollas, recipientes, etc.
·         Titanio. Debido a sus propiedades, el titanio se usa en aleaciones metálicas y como sustituto del aluminio.

Y ultraligeros…
·         Magnesio

Imagen 3, https://www.google.com.co/search?q=metales&es_sm=

CERÁMICOS
La utilización de la cerámica se la realiza desde hace mucho tiempo atrás, gracias a que cuando las personas amasando el barro le daban forma, para posteriormente secarla al sol, este obtenía dureza y se podía utilizar en diferentes construcciones primitivas.

Imagen 4.clasificacion de los polimeros



Tipos de cerámica.
 • Cerámica ordinaria: se utiliza a temperatura ambiente.
• Cerámica refractaria: se utiliza a temperatura elevada. Sus componentes fundamentales son: sílice, alúmina (le da el color y el aspecto determinado) y algunos óxidos metálicos.
Los cerámicos ordinarios se clasifican según su aspecto en cuatro tipos:
• Cerámicos porosos: poseen arcilla de grano grueso, áspera, permeable y absorben la humedad (ladrillos, tejas, etc.).
• Cerámicos semicompactos: poseen arcilla de grano fino, poco permeable y no absorben la humedad.
• Cerámicos compactos: poseen estructura micro cristalina, impermeables (lozas finas, porcelanas), suaves y no absorben humedad.
• Cerámicos tenaces: soportan altos esfuerzos y temperaturas elevadas.


Propiedades de los materiales cerámicos:
• Son muy duros y presentan una gran resistencia mecánica al rozamiento, al desgaste y a la cizalladora.
• Son capaces de soportar altas temperaturas.
• Tienen gran estabilidad química y son resistentes a la corrosión.
• Poseen una amplia gama de cualidades eléctricas.

Imagen 5.clasificacion de los ceramicos


POLÍMEROS

Clasificación
Existen varias formas posibles de clasificar los polímeros, sin que sean excluyentes entre sí.
Según su origen

·         Polímeros naturales Existen en la naturaleza muchos polímeros y las biomoléculas que forman los seres vivos son macromoléculas poliméricas. Por ejemplo, las proteínas, los ácidos nucleicos, los polisacáridos (como la celulosa y la quitina), el hule o caucho natural, lalignina, etc.


·         Polímeros semi sintéticos Se obtienen por transformación de polímeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa, el caucho vulcanizado,etc.


·         Polímeros sintéticos Muchos polímeros se obtienen industrialmente a partir de los monómeros. Por ejemplo, el nylon, el poli estireno, el Policloruro de vinilo (PVC), el polietileno, etc.


Según su mecanismo de polimerización
 En 1929 Caroches propuso la siguiente clasificación:


·         Polímeros de condensación La reacción de polimerización implica a cada paso la formación de una molécula de baja masa molecular, por ejemplo agua.

·         Polímeros de adición. La polimerización no implica la liberación de ningún compuesto de baja masa molecular. Esta polimerización degenera cuando un "catalizador", inicia la reacción. Este catalizador separa la unión doble carbono en los monómeros, luego aquellos monómeros se unen con otros debido a los electrones libres, y así se van uniendo uno tras uno hasta que la reacción termina.


·         Polímeros formados por reacción en cadena Se requiere un iniciador para comenzar la polimerización; un ejemplo es la polimerización de alquenos (de tipo radical ario). En este caso el iniciador reacciona con una molécula de monómero, dando lugar a un radical libre, que reacciona con otro monómero y así sucesivamente. La concentración de monómero disminuye lentamente. Además de la polimerización de alquenos, incluye también polimerización donde las cadenas reactivas son iones (polimerización catiónica y anicónica).

·         Polímeros formados por reacción por etapas El peso molecular del polímero crece a lo largo del tiempo de manera lenta, por etapas. Ello es debido a que el monómero desaparece rápidamente, pero no da inmediatamente un polímero de peso molecular elevado, sino una distribución entre dímeros, trímeros, y en general, aligoneros; transcurrido un cierto tiempo, estos aligoneros empiezan a reaccionar entre sí, dando lugar a especies de tipo polimérico. Esta categoría incluye todos los polímeros de condensación de Caroches y además algunos otros que no liberan moléculas pequeñas pero sí se forman gradualmente, como por ejemplo los poliuretanos.

Según su composición química


·         Polímeros orgánicos. Posee en la cadena principal átomos de carbono.


·         Polímeros orgánicos vinílicos. La cadena principal de sus moléculas está formada exclusivamente por átomos de carbono. Dentro de ellos se pueden distinguir:


-Poli olefinas, formados mediante la polimerización de olefinas. Ejemplos: polietileno y polipropileno.
-Polímeros estirémonos, que incluyen al estireno entre susmonómeros. Ejemplos: poli estireno y caucho estireno-butadieno.
-Polímeros vinílicos halogenados, que incluyen átomos de halógenos (cloro, flúor...) en su composición. Ejemplos: PVC y PTFE.
-Polímeros acrílicos
Ejemplos: PMMA.



·         Polímeros orgánicos no vinílicos. Además de carbono, tienen átomos de oxígeno o nitrógeno en su cadena principal. Algunas sub-categorías de importancia:

Poliésteres
Poliamidas
Poliuretanos

·         Polímeros inorgánicos.
Entre otros:

Basados en azufre. Ejemplo: poli sulfuros.
Basados en silicio. Ejemplo: silicona

Imagen 6. https://www.google.com.co/search?q=polimeros&es_sm=122&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0CAcQ_AUoAWoVChMIxZzE2vyGyAIVBtQeCh0IgAuE&biw=1242&bih=585#tbm=isch&q=polimeros+sinteticos+clasificacion&imgrc=z9-GwZywQ_SXWM%3A
ALGUNAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES:





Procesos de manufactura:
definición general : son un conjunto de opciones que se unas para modificar características de varias materias primas como la forma, la densidad, la resistencia, el tamaño o la estética .

Se pueden encontrar dos procesos y cada uno se divide en cinco formas de hacerlo


Procesos que cambian la forma del material

·         Metalurgia extractiva
·         Fundición
·         Formado en frio y caliente
·         Metalurgia de polvos
·         Moldeo de plástico


Procesos que provocan desprendimiento de viruta por medio de maquinas


·         Métodos de maquinado convencional
·         Métodos de maquinado especial

Procesos que cambian las superficies

·         Con desprendimiento de viruta
·         Por pulido
·         Por recubrimiento


Procesos para ensamblado de materiales

·         Uniones permanentes
·         Uniones temporales


Procesos para cambiar propiedades físicas

·         Temple de piezas
·         Temple superficial
Tabla 1. http://www.monografias.com/trabajos73/procesos-manufactura-ingenieria-industrial/procesos-manufactura-ingenieria-industrial2.shtml

Referencias


LA GERENCIA DE OPERACIONES Y PRODUCCIÓN, Y EL DISEÑO DE PRODUCTOS Y PROCESOS
·         PRODUCTIVIDAD Y COMPETITIVIDAD
PRODUCTIVIDAD
La palabra productividad, se utilizó por primera vez en 1774, por el economista francés Francois Quesnay, para explicar los resultados de producción en la agricultura. En 1930 el Dr. Walter Shewart, quien trabajaba con la compañía Bell, realizó los primeros estudios y trabajos acerca de la calidad y la productividad.
En 1950, en París, la OCDE (Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico) la definió como el cociente entre la producción y uno de los factores para obtenerla (parcial).
El enfoque sistémico lo define como:
PRODUCTIVIDAD = PRODUCCIÓN FINAL / FACTORES PRODUCTIVOS
"Relación entre producción final y factores productivos (tierra, capital, infraestructura y trabajo) utilizados en la producción de bienes y servicios". Entonces, la productividad es la relación entre la producción obtenida por un sistema productivo y los recursos utilizados para obtener dicha producción. Por eso, también se puede definir como "el empleo óptimo, con el mínimo posible de pérdidas, de todos los factores de la producción, para obtener la mayor cantidad de producto con esos insumos, en las cantidades planificadas, con la calidad debida, y en los plazos acordados".
·         COMPETITIVIDAD
"Son las características de un país, una empresa o una persona, que le permiten participar ventajosamente en un mercado no controlado". Algunas de las tipologías para cada uno de ellos se exponen a continuación:
PAÍS:
·         Infraestructura moderna
·         Recursos humanos preparados /calificados
·         Políticas coherentes de estimulo a la empresa privada, al comercio exterior, a las inversiones nacionales y extranjeras, etc.
EMPRESA:
·         Alta calidad de los productos y servicios
·         Alta productividad
·         Eficiencia
·         Buena gerencia
·         Recursos humanos preparados / calificados
·         Insumos de primera calidad.
·         Presentación inmejorable de sus productos
·         Excelentes mecanismos de comercialización
PERSONA:
·         Eficiente
·         Actualizado
·         Competente
·         Agregue valor
·         Productivo en la unidad donde se desempeña
·         GERENCIA DE PROCESOS
PROCESO
Un proceso es "una serie sistemática de acciones dirigidas al logro de un objetivo propuesto". Un trabajo es un proceso, e igualmente lo son los diferentes componentes del mismo.
Todos los procesos tienen dos elementos en común:
·         Insumos: productos y/o servicios que me proporcionan otros.
·         Resultados: productos y/o servicios suministrados a otros.

·         MI PROCESO
·         Yo necesito de mi proceso para lograr mis compromisos.
·         En mi proceso todo depende de mí.
·         Necesito evitar el error antes que se convierta en defecto.
·         Yo soy el dueño de mi proceso.
·         Yo soy responsable por mi proceso.

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