La selección de los FMS son muy demandantes al capital ya que típicamente empiezan alrededor de 8 millones de pesos, para el sector educativo. Es por ello que debe hacerse un análisis crítico del costo beneficio, antes de tomar una decisión final. Este análisis deberá incluir factores como, costo del capital, energía, materiales, mano de obra, mercado para los productos manufacturados y fluctuaciones en la demanda anticipada para el tipo de producto. Un factor adicional es el tiempo y esfuerzo requeridos para la instalación y depuración del sistema. Típicamente un FMS puede tomar de 6 a 12 meses en instalarse y cuando menos 3 meses en depurar, aunque los FMS requieren pocos o ningún operador de máquina el personal involucrado con la operación total debe ser entrenado y altamente capacitado. Este personal incluye Ingenieros en manufactura, programadores computacionales e
ingenieros de mantenimiento. [Huang, 2011]
Gracias a las ventajas que proporcionan los FMS muchas empresas manufactureras y centros educativos han considerado durante mucho tiempo la implementación de grandes sistemas dentro de sus inmuebles o planteles. Después de analizar de forma particular lo que realiza cada célula flexible en el trabajo real de realizar prácticas, procesos reales y virtuales; se toma la decisión de seleccionar para este laboratorio lo siguiente.
El Laboratorio de Manufactura Flexible, será un sistema de entrenamiento multidisciplinario el cual puede ser aprovechado por diversas áreas, principalmente: Mecatrónica, Gestión de la producción, Mantenimiento industrial, Electricidad, Electrónica, Automotriz, Control y Automatización.
En el laboratorio se llevan a cabo procesos diferentes:
La elaboración de estos productos se puede desarrollar en forma automática y de manera manual, con el objetivo de hacer una comparación entre un proceso convencional y un proceso automatizado.
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compatibilidad entre otros equipos, lo cual se puede llevar a cabo con este laboratorio sin ninguna dificultad.
Con el estudio y aprovechamiento de todas las ventajas que brinda el Laboratorio de Procesos Automatizados Integrados por Computadora Expandible, el alumno tendrá las herramientas necesarias para poder enfrentar los problemas que se presentan actualmente en la industria.
La selección del laboratorio de manufactura flexible está compuesta por los siguientes componentes:
3.1.1 Selección de Celdas Flexibles de manufactura (CFM).
Centro de torneado CNC.
Centro De Maquinado CNC.
Un Robot de 6 grados de libertad sobre riel invertido para manejo de
materiales.
3.1.2 Sistema de Manejo de Materiales y Procesos.
Un sistema modular de banda transportadora con estaciones de
paro, y transferencia de pallets.
Un almacén de materiales cartesiano automático (AS/RS).
Sistema de identificación de pallets por medio de RFID
Cabina de Pintura
Estación de ensamble
Estación de llenado y enlatado
Estación neumática de empacado
3.1.3 Estación de Control y monitoreo remoto.
Servidor de control y monitoreo (HMI).
Software 3D con escenario virtual del proceso
3.1.4 Control de calidad.
Sistema de visión para control de calidad.
3.1.5 Centro De Torneado CNC
Centro de CNC con Brazo Robot Alimentador
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3.1.6 Un Sistema Modular de Banda Transportadora con Estaciones de Paro y Transferencia de Pallets.
Almacén de Materiales Cartesiano Automático (AS/RS).
Sistema de Identificación de Pallets por Medio de RFID.
Estación de Proceso Cabina de Pintura
Estación de Ensamble Electrónico y Mecánico (con Robot
de 6 Grados
y Alcance 650mm).
Estación para Llevar a cabo una Tarea Completa de
Llenado y
Enlatado.
3.1.7 Estación Neumática para llevar un Proceso de Empacado. 3.1.8 Estación de Control y Monitoreo.
Servidor de Control y Monitoreo (HMI).
Software 3D con Escenario Virtual del Proceso.
3.1.9 Control de Calidad.
Sistema de Visión para Control de Calidad.
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FIGURA 12. COMUNICACIÓN INTEGRAL DE LA CÉLULA FLEXIBLE [Meyers, 2006]
3.1.11 Integración
Los puntos más importantes a tomar en cuenta para la correcta integración son:
La materia prima y los accesorios incluidos, en cada una de las
estaciones a integrar, y que deberán ser compatibles con el resto de las estaciones que intervengan en un mismo proceso.
Los códigos de barra que identifican cada pallet, contendrá información
compatible con los protocolos establecidos al sistema de control.
Los sensores que identifican la presencia de los pallets, en las bahías
del AS /RS están ubicados de acuerdo a las dimensiones de dichos pallets, lo que permitirá su sensado.
La capacidad de carga del AS/ RS se encuentra definida para las
dimensiones y pesos adecuados, de los materiales manipulados en las estaciones.
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Todos los grippers (pinzas de sujeción), ya sea de AS/ RS, Robots,
deberán estar diseñadas únicamente para los pallets y/o materiales suministrados en los equipos.
Las bandas, transferencias y topes están diseñados para un mismo
tamaño de pallet, por lo que solo el incluido deberá ser el adecuado para que estos sistemas de distribución y estaciones trabajen de forma correcta.
La comunicación de los equipos deberán contener códigos de
programación que permitan la correcta transferencia de datos.
La instalación de los equipos deberá adaptada a la correcta interacción
con el resto de los equipos.
La capacitación y el soporte técnico deberá estar orientado a los equipos
que sean diseñados para su propia integración.
Todas las estaciones de trabajo que se complementan con el HMI,
Almacén AS/ RS y bandas de distribución. En el HMI se deberá realizar la solicitud de cierto proceso, el almacén deberá alojar la materia prima para ello, y las bandas deberán distribuir los materiales hasta su correspondiente estación.
Bandas modulares que nos permitan simular distintas configuraciones
En la figura 13 se muestra la integración del Sistema Flexible de Manufactura desde el punto de vista de un proceso de control.
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