- La planificación de procesos asistida por computadora ( CAPP ) es el uso de tecnología informática para ayudar en la planificación de procesos de una pieza o producto en la fabricación.
- CAPP es el vínculo entre CAD y CAM, ya que proporciona la planificación del proceso que se utilizará en la producción de una pieza diseñada. [1]
Planificación de procesos asistida por computadora
- CAPP es un vínculo entre el módulo CAD y CAM.
- La planificación del proceso se ocupa de determinar la secuencia de las operaciones de fabricación individuales necesarias para producir una pieza o un producto determinado.
- La secuencia de operación resultante se documenta en un formulario que generalmente se conoce como " Hoja de ruta" (también llamada hoja de proceso / hoja de método) que contiene una lista de las operaciones de producción y las máquinas herramienta asociadas para una pieza de trabajo o ensamblaje.
- La planificación de procesos en la fabricación también se refiere a la planificación del uso de espacios en blanco, repuestos, material de embalaje, instrucciones de usuario (manuales), etc.
- El término " planificación de la producción asistida por computadora " se utiliza en diferentes contextos en diferentes partes del proceso de producción; hasta cierto punto, CAPP se superpone con el término "PIC" (control de producción e inventario).
Dado que el proceso de diseño está respaldado por muchas herramientas asistidas por computadora, la planificación de procesos asistida por computadora (CAPP) ha evolucionado para simplificar y mejorar la planificación de procesos y lograr un uso más eficaz de los recursos de fabricación.
La planificación de procesos es de dos tipos:
- Planificación de procesos asistida por ordenador de tipo generativo.
- Planificación de procesos de tipo de variante.
Rutas que especifican operaciones, secuencias de operación, centros de trabajo, estándares, herramientas y accesorios. Esta ruta se convierte en una entrada importante para el sistema de planificación de recursos de fabricación para definir operaciones con fines de control de actividad de producción y definir los recursos necesarios para fines de planificación de requisitos de capacidad.
La planificación de procesos asistida por computadora evolucionó inicialmente como un medio para almacenar electrónicamente un plan de proceso una vez creado, recuperarlo, modificarlo para una nueva pieza e imprimir el plan.
Otras capacidades fueron los sistemas de estimación estándar y de costos basados en tablas, para que los representantes de ventas pudieran crear cotizaciones para los clientes y estimar el tiempo de entrega.
Desarrollo futuro
El CAPP generativo o dinámico es el enfoque principal del desarrollo, la capacidad de generar automáticamente planes de producción para nuevos productos o actualizar dinámicamente los planes de producción sobre la base de la disponibilidad de recursos. El CAPP generativo probablemente utilizará métodos iterativos, donde se aplican planes de producción simples al desarrollo CAD / CAM automático para refinar el plan de producción inicial.
Se desarrolló un sistema de CAPP generativo en la planta de máquinas herramienta número 1 de Beijing (BYJC) en Beijing, China, como parte de un proyecto del PNUD (DG / CRP / 87/027) de 1989 a 1995. El proyecto se informó en "Revista de diseño de máquinas; Nuevas tendencias" el 9 de mayo de 1994, págs. 22-23. El sistema se demostró al comité del Premio CASA / SME al Liderazgo en Excelencia para el Desarrollo de Aplicaciones (LEAD) en julio de 1995. El comité otorgó a BYJC el Premio LEAD en 1995 por este logro. Para lograr CAPP Generativo, se realizaron modificaciones a los sistemas CAD, PDM, ERP y CAM. Además, se construyó un Sistema de Ejecución de Manufactura (MES) para manejar la programación de herramientas, personal, suministros y logística, así como para mantener las capacidades de producción en el piso de producción.
Los sistemas CAPP generativos se basan en las capacidades y capacidades de producción de una fábrica. En la fabricación discreta, las validaciones de arte a pieza se han realizado con frecuencia, pero cuando se consideran diseños de ingeniería altamente volátiles y múltiples operaciones de fabricación con múltiples opciones de herramientas, las tablas de decisiones se vuelven más largas y las matrices vectoriales más complejas. BYJC construye máquinas herramienta CNC y sistemas de fabricación flexible (FMS) según las especificaciones del cliente. Pocos son duplicados. El Sistema Generative CAPP se basa en las capacidades y capacidades únicas necesarias para producir esos productos específicos en BYJC. A diferencia de un sistema de planificación de procesos variantes que modifica los planes existentes, cada plan de proceso podría definirse automáticamente, independientemente de las rutas anteriores. A medida que se realizan mejoras en la eficiencia de la producción, las mejoras se incorporan automáticamente a la mezcla de producción actual. Este sistema generativo es un componente clave del sistema CAPP para el entorno de fabricación ágil.
Para lograr el sistema Generative CAPP, se construyeron componentes para cumplir con las capacidades necesarias:
- Se definieron las capacidades de fabricación de taller de BYJC. Se determinó que hay 46 operaciones principales y 84 operaciones dependientes que el taller podría ejecutar para producir la mezcla de productos. Estas operaciones son operaciones primitivas de fabricación. A medida que se incorporan nuevas capacidades de fabricación al repertorio de la fábrica, es necesario incorporarlas al espectro de operaciones.
- Estas operaciones de fábrica se utilizan luego para definir las características de las extensiones de diseño basado en características que se incorporan al sistema CAD.
- La combinación de estas extensiones de funciones y los datos paramétricos asociados con ellas se convirtieron en parte de los datos que se pasan del sistema CAD al sistema PDM modificado como el contenido del conjunto de datos para el producto, ensamblaje o pieza específicos.
- El sistema ERP se modificó para manejar las capacidades de fabricación de cada herramienta en el taller. Esta es una extensión de los avances y velocidades normales que el sistema ERP tiene la capacidad de mantener sobre cada herramienta. Además, los registros de personal también se mejoran para señalar las características especiales, los talentos y la educación de cada empleado en caso de que sea relevante en el proceso de fabricación.
- Se creó un Sistema de Ejecución de Manufactura (MES). El componente principal del MES es un sistema inteligente experto / artificial que compara los objetos de características de ingeniería del sistema PDM con las herramientas, el personal, el material, las necesidades de transporte, etc., necesarios para fabricarlos en el sistema ERP. Una vez que se identifican los componentes físicos, se programan los elementos. La programación se actualiza continuamente en función de las condiciones en tiempo real de la empresa. En última instancia, los parámetros de este sistema se basaron en:
- una. Gastos
- B. Hora
- C. Dimensiones físicas
- D. Disponibilidad
Los parámetros se utilizan para producir ecuaciones diferenciales multidimensionales. Resolver las ecuaciones diferenciales parciales producirá la planificación óptima del proceso y la producción en el momento en que se generó la solución. Las soluciones tenían la flexibilidad de cambiar con el tiempo en función de la capacidad de satisfacer criterios de fabricación ágiles. La planificación de la ejecución puede ser dinámica y adaptarse a condiciones cambiantes.
El sistema permite poner en línea nuevos productos rápidamente en función de su capacidad de fabricación. Los sistemas CAD / CAM, PDM y ERP más sofisticados ya tienen el trabajo básico incorporado para la planificación generativa de procesos asistida por computadora. La tarea de construir e implementar el sistema MES aún requiere identificar las capacidades que existen dentro de un establecimiento dado y explotarlas al máximo de su potencial. El sistema creado es muy específico, los conceptos se pueden extrapolar a otras empresas.
Los métodos CAPP tradicionales que optimizan los planes de manera lineal no han podido satisfacer la necesidad de una planificación flexible, por lo que los nuevos sistemas dinámicos explorarán todas las combinaciones posibles de procesos de producción y luego generarán planes de acuerdo con los recursos de mecanizado disponibles. Por ejemplo, KS Lee et al. afirma que "Al considerar las tareas de multiselección simultáneamente, un algoritmo genético especialmente diseñado busca en todo el espacio de la solución para identificar el plan óptimo". [2]
Ver también
- CAD, ( diseño asistido por computadora )
- CAM, ( fabricación asistida por computadora )
- CIM, ( fabricación integrada por computadora )
Referencias
- ^ Engelke, William D. (1987), "Cómo integrar sistemas CAD / CAM: gestión y tecnología", p. 237-238. Prensa CRC. ISBN 0-8247-7658-5 .
- ^ "Editores de Inderscience: vincular la academia, los negocios y la industria a través de la investigación" .