La manufactura integrada por computadora (CIM) por sus siglas en inglés, es la integración de las computadoras en los procesos de producción de manufactura. Este sistema es un sistema complejo ya que cuenta con múltiples capas de diseño creadas con el propósito de minimizar los gastos y aumentar las ganancias en todos los aspectos del proceso de manufactura. Este sistema de manufactura integrada por computadora debe proporcionar asistencia computarizada como su nombre lo indica, controlar y elevar el nivel de integración de todos los procesos de fabricación a través de la automatización.
El CIM o el sistema de manufactura integrada por computadora es un componente tecnológico penetrante en los sistemas de manufactura ya que es más que una nueva tecnología, es una filosofía nueva de operar los procesos productivos. En otras palabras; esta tecnología involucra los conceptos de manufactura, integración y computadoras, las cuales veremos a continuación:
MANUFACTURA
Con la manufactura nos referimos a realizar y fabricar productos de forma manual o a través de sistemas mecánicos que ayuden al incremento de la producción. La manufactura es todo el proceso de fabricación de un producto desde inicio a fin. Es decir que involucra desde las actividades del diseño, compra de materiales, fabricación, empaque, logística, ventas, etc., por ello es que viene involucrando todos los sistemas de información necesarios para completar el proceso de la fabricación y entrega del producto.
INTEGRACIÓN
La integración hablando en procesos productivos significa que se deben integrar todos los departamentos involucrados en el desarrollo de todo el proyecto sin importar el tipo de participación en el proceso, para que la información que aporte cada departamento esté disponible oportunamente para todos evitando retrasos o malos entendidos en el transcurso del proceso de manufactura.
LAS COMPUTADORAS
Las computadoras dentro de un sistema de manufactura son las herramientas que ayudan a la automatización de la producción, es por ello que los sistemas de manufactura integrada por computadora o CIM usan la tecnología por medio de las computadoras para integrar todas las actividades del proceso de producción.
La manufactura integrada por computadora (CIM) incluye todos los hardwares y softwares necesarios para las telecomunicaciones. En los sistemas de manufactura existen 5 niveles de jerarquía de control, los cuales mencionaremos a continuación.
NIVELES JERARQUICOS DEL CIM
En los sistemas de manufactura integrados por computadora existen 5 niveles de jerarquía de control:
- Control de máquinas (PLCs).
- Control de celdas.
- Computadora de área.
- Computador de planta.
- Computador corporativo.
El nivel más bajo es el uno: control de máquinas (PLCs), y consiste en los productos basados en los microprocesadores que se encargan directamente de controlar las maquinas. En el control de celdas, el cual es el segundo nivel, es el trabajo en conjunto de varias máquinas que funcionan individualmente en su trabajo, pero son controladas por una máquina central. El tercer nivel: computadora de área, este nivel se encarga de monitorear un área en específico, ya sea una línea de ensamblado o maquinado. El nivel cuatro se ocupa específicamente para las funciones administrativas, ya que todas las actividades a pesar de ser automatizadas y tener una planeación a diferentes niveles, siempre existe alguien que autoriza y reparte las actividades en la organización. Por último tenemos el nivel cinco con el computador corporativo, que es donde se ubica la base de datos, programas financieros y la información administrativa de la organización.
BENEFICIOS DE LA IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE MANUFACTURA INTEGRADO POR COMPUTADORA CIM
Reducción de costos de diseño. | 15 – 30 % |
Reducción de tiempo muerto. | 30 – 60 % |
Aumento de la calidad | 2 – 5 veces más. |
Aprovechamiento del talento profesional (Ingenieros). | 3 – 35 veces más. |
Incremento de la productividad de producción. | 40 – 70 % |
Incremento de la productividad en maquinaria. | 2 – 3 veces. |
OBJETIVOS PRINCIPALES AL IMPLEMENTAR UN PROCESO DE MANUFACTURA CIM
- Especificar el sistema de fabricación flexible a elementar en la industria.
- Ensamble de módulos con diferentes piezas.
- Conocer y utilizar diferentes componentes mecánicos.
- Habilidad pata implementar y poner en funcionamientos sistemas automatizados.
- Ensamble y desensamble de componentes mecánicos.
- Instalación de componentes neumáticos.
- Lectura y desarrollo de planos de circuitos neumáticos.
- Conocer el uso de secadoras y compresoras.
- Conocer e identificar el uso de los diferentes sensores; inductivos, capacitivos, ópticos, etc.
- Conocer la estructura y el modo de operar de los PLC.
- Conocer los diferentes lenguajes de programación de los PLC.
COMPONENTES DE UN SISTEMA DE MANUFACTURA INTEGRADO POR COMPUTADORA CIM
ALMACEN DE MATERIA PRIMA
Un almacén es un espacio designado para el resguardo ya sea de materia prima o producto terminado, y son utilizados por muchos fabricantes, exportadores, importadores, transportistas, comerciantes, etc. En un almacén se puede resguardar la materia prima, los productos semiterminados y los productos terminados que están a la espera de las indicaciones para ser entregado al cliente o al siguiente proceso de producción. También, en un almacén se puede resguardar refacciones para el mantenimientos de las instalaciones o equipo.
ALMACEN DE PRODUCTOS EN PROCESO
Los materiales que has pasado por ciertas partes del proceso pueden ser resguardados en el almacén para luego ser terminados. Si los productos semiterminados en el almacén son programados que deben ser resguardados por cierto tiempo el almacén recibe el nombre de almacén de materiales en proceso. En este almacén se resguardan los productos en proceso: que son los productos semiterminados ya que han pasado por una parte del proceso de producción y en algún momento se reutilizaran para completar el producto final.
SISTEMA FLEXIBLE DE MANUFACTURA (FMS)
El sistema flexible de manufactura es un sistema que es integrado por máquinas y herramientas las cuales están enlazadas con un sistema automatizado y controlado mediante una computadora, estas herramientas pueden ser los equipos CNC (Control Numérico por Computadora).
Un sistema flexible de manufactura o FMS, consta por varias máquinas y herramientas de control numérico CNC ya que son eficientes en sus operaciones por su gran rapidez y precisión de producción. A estos sistemas se les llama flexibles por que pueden integrar un gran número de piezas al fabricarlas y producirlas simultáneamente en diferentes tamaños, por lo que estos sistemas flexibles pueden alcanzar la eficacia de una línea de producción bien balanceada.
SISTEMA HIDRAULICO
Existe el principio de Pascal o también conocida como ley de Pascal, que es una ley atribuible al físico y matemático francés Blaise Pascal (1623 – 1662). Esta ley indica lo siguiente: nos dice que la presión ejercida por un fluido incomprensible y en equilibrio dentro de un recipiente indeformable, se transmite con la misma intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.
Un sistema hidráulico se compone de los siguientes elementos:
- Un acumulador.
- Una bomba.
- Una válvula de control.
- Un actuador.
- Un filtro.
- Una válvula de liberación.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE UN SISTEMA HIDRAULICO
El principio de funcionamiento de un sistema hidráulico consiste en que el fluido es bombeado a través del sistema hasta un actuador o servo. Un servo es un cilindro con un pistón en su interior que transforma la potencia del fluido en trabajo creando la potencia necesaria para mover una superficie de control.
Existen diferentes tipos de servos, los cuales son seleccionados y utilizados dependiendo de las necesidades del circuito hidráulico. Los servos pueden ser de actuación simple, es decir en un solo sentido o también puede ser de doble actuación; lo que significa que el fluido puede aplicarse a una sola parte o en ambas partes, dependiendo del uso en el sistema hidráulico.
El sistema hidráulico utiliza una válvula de selección, la cual controla el fluido y lograr que el sistema actué en las dos direcciones.
Existe una válvula de liberación en los sistemas hidráulicos, las cuales su funcionamiento es proporcionar una salida al sistema en caso de que se produzca un exceso de la presión del fluido.
La bomba es muy importante en los sistemas hidráulicos, ya que es la que introduce la presión en el sistema. Existen manuales, eléctricas o mecánicas.
Para finalizar, es importante mantener el líquido lo más limpio posible de las impurezas o los restos del fluido, y para esto es necesario el uso de un filtro para asegurar un mayor rendimiento y duración del fluido hidráulico.
CODIGO BINARIO
El código binario es el sistema de representación de textos, es un sistema numérico de dos dígitos, o bits el «1» y el «0». El código binario es utilizado con métodos de codificación de datos variados, como por ejemplo cadenas de caracteres o de bits y dichos métodos pueden ser de ancho fijo o ancho variable.
REFERENCIA
Groover (2001). Automation, Production System and CIM.

