La integración de las Líneas de Producción a los ERPs, ¡Es posible!

Por: Ing. Ángel David Martínez Nieto.
Energética Servicios de Ingeniería, S.A. de C.V.

En México, existen empresas que conocen la cantidad de recursos disponibles en su almacén para la fabricación de sus productos y los lotes de producto terminado que han generado, gracias a su ERP*; sin embargo, se ha descuidado la integración de sus líneas de producción a los útiles paquetes de software administrativo, que en los últimos años han ganado nuevos clientes en nuestro país. En otras palabras, la compañía conoce que entra a sus almacenes y cuánto tiene en sus inventarios de producto terminado, pero en lo que se refiere a su línea de producción “...SAP© se queda ciego...”
 
El proceso de negocio, desde el piso de producción hasta las oficinas administrativas, debe de estar sincronizado, coordinado y optimizado a lo largo de toda la organización; ello permite a los productores tener ventaja sobre sus competidores pues, pueden ser capaces de encontrar las áreas de mejora para su empresa, antes de que estas surjan “por si solas” y se conviertan en un problema, generando cambios forzados, reactivos y no siempre rentables.

¿Sabía usted que hoy en día se puede obtener información útil e indispensable para la toma de decisiones desde cada uno de los puntos críticos del proceso productivo? Sí, actualmente es posible obtener esta información desde la línea de proceso, comunicándose con ella en tiempo real, gracias a los nuevos dispositivos de medición y control de las variables fundamentales (KPIs*),(p. Ej.: Temperatura, flujo, presión, nivel, unidades, etc) los cuales, remplazan a la Planta que se comporta como una “caja negra” dedicada a la transformación de materia prima en productos útiles, por un ente que se comunica con el personal que la opera y administra.
Una aplicación típica es, por ejemplo, observar y controlar el nivel de algún tanque de almacenamiento de materia prima o la cantidad de líquido que se suministra a la línea de producción desde una PC conectada a la red de la organización, para llevar registros diarios, semanales, mensuales, o como el administrador u operador lo prefieran; todo ello, se puede incorporar con un sistema de solicitud de abastecimiento automático, en el cual, la línea de proceso “solicita” al ERP la cantidad de insumos necesarios para la fabricación del Lote, y al terminar, descuenta del inventario la cantidad precisa de materiales utilizados y registra el tamaño del Lote producido (con o sin la intervención humana). Además, los sistemas tienen la ventaja de ser “modulares”, por lo que se puede comenzar invirtiendo en el sistema de medición local y posteriormente en el sistema de control, registro y administración de la línea de producción.

La solución implica la integración del MES* de la empresa con su ERP y le permite al personal de producción de la compañía el tener una visión general en tiempo real del las acciones de ejecución (producción), así como de los indicadores relacionados con los costos y desempeños de su línea de proceso, para responder rápidamente a los detalles de producción, y a su vez, permitir que la Administración tenga claro como se está comportando el Piso de la Planta.

En Energética, con este tipo de soluciones apoyamos el crecimiento sólido y rentable de nuestros clientes, proveedores y de nuestra compañía.

Trabajamos para empresas en dónde la ventaja competitiva consiste en la habilidad de hacer los procesos más rápidos, más flexibles, más eficientes, y sobre todo, más rentables.

Ofrecemos equipos de instrumentación de procesos y sistemas para el control y monitoreo de las líneas de producción para las variables de presión, temperatura, flujo y nivel, de alta precisión y para áreas Ex; posicionadores para controlar de manera precisa las válvulas con funciones de auto-ajuste y fácilmente configurables; controladores y registradores para monitorear desde uno hasta más de doce canales; y los sistemas de pesaje y dosificación que se adaptan a sus requisitos particulares.

Energética puede ser un excelente socio de negocios para usted; ofreciéndole un portafolio de productos en mejora e innovación continua, sin importar si su aplicación requiere de productos personalizados o un sistema que represente la solución completa para su Planta.

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*ERP: Sistemas de Planeación de los Recursos Empresariales, p. Ej. SAP©.
*MES: Sistemas de Ejecución de la Manufactura.
*KPIs: Indicadores clave de desempeño.

Bibliografía:

Un plástico reforzado está constituido por una matriz de resina polimérica combinada con algún agente de refuerzo. La matriz polimérica permite la conformación del material, dándole cohesión, y las fibras de refuerzo confieren propiedades mecánicas como resistencia y rigidez. Las fibras de refuerzo más utilizadas en aplicaciones para ingeniería son las de vidrio y las de carbono, pudiendo recurrir para aplicaciones específicas las fibras de boro o aramida.

Normalmente el material compuesto está formado por la matriz polimérica y un solo tipo de fibras, de diferente tamaño (cortas, continuas) y disposición (unidireccional, trenzada), siendo menos común la combinación de fibras de distinta naturaleza (vidrio y carbono).

La utilización de los materiales compuestos se ha incrementado en diversos campos de la ciencia y la tecnología debido a su elevada rigidez y resistencia específica, bajo peso, buena resistencia al desgaste y la corrosión, estabilidad dimensional, excelente relación resistencia a fatiga/peso y propiedades direccionales, ofreciendo claras ventajas sobre los materiales convencionales como componentes resistentes o estructurales en un gran número de aplicaciones en los sectores de aeronáutica, automoción, construcción de máquinas y biomecánica. La mayor funcionalidad y la menor necesidad de mantenimiento son también dos razones adicionales para el desarrollo de estos materiales.

Las fibras de vidrio constituyen el refuerzo utilizado de forma mayoritaria debido a que reducen la tasa de expansión, incrementan el módulo de elasticidad, tienen características deseables como su alta rigidez y durabilidad y resistencia a las altas temperaturas y a la corrosión y su bajo precio.

Los materiales compuestos de matriz polimérica se utilizan ampliamente en diversas estructuras como aeronaves, robots, máquinas y prótesis. Estas aplicaciones requieren de una alta calidad superficial, incluyendo exactitud y integridad superficial.

El maquinado en torno

La utilización de los materiales compuestos de matriz polimérica requiere el desarrollo de adecuados proceso de fabricación para obtener componentes mecánicos con características dimensiónales rigurosas.

Los procesos de conformación primarios utilizados son numerosos (inyección, extrusión, bobinado, etc) y dependen tanto de la naturaleza termoplástico o termoestable del material como de la propia aplicación concreta (forma de la pieza, prestaciones deseadas, imperativos de producción). Por procesos de conformación secundarios entendemos las diferentes operaciones de maquinado (torneado, fresado, taladrado). El maquinado es un proceso de fabricación en el cual se utiliza una herramienta de corte para eliminar el exceso de material hasta conseguir la forma y dimensiones deseadas. En los últimos años ha crecido el interés por el maquinado de los materiales compuestos mediante técnicas convencionales y los esfuerzos han ido encaminados a predecir las fuerzas de corte observando los modos de fractura que cusan la separación de la viruta.

El torneado es una de las operaciones de maquinado mas utilizadas en la industria para producir una gran variedad de componentes de acuerdo con especificaciones estrictas de diseño. Las superficies de los acoplamientos mecánicos para diversas aplicaciones tribiologicas se consiguen en la actualidad mediante operaciones de torneado.

El proceso de torneado de los materiales compuestos de matriz polimérica reforzados con fibras es diferente al de los metales y el cuerpo de conocimientos teórico y experimental de los metales no es aplicable directamente.

Los materiales compuestos contienen dos fases con propiedades mecánicas y térmicas muy diferentes, que se traducen en interacciones complejas entre la matriz y el refuerzo.

Las propiedades físicas y térmicas del material compuesto dependen del tipo, porcentaje y orientación de la fibra, de las propiedades de la matriz polimérica así como de la variabilidad de la propia matriz.

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La obtención o fabricación del plástico

El plástico es considerado un material polimérico orgánico (compuesto por moléculas orgánicas gigantes) que puede deformarse hasta conseguir una forma deseada por medio de extrusión, moldeo o hilado. Las moléculas pueden ser de origen natural, por ejemplo la celulosa, cera y el caucho (hule) natural, o sintéticas, como el polietileno y el nylon.

La fabricación de los plásticos y sus manufacturados implica cuatro pasos básicos: obtención de las materias primas, síntesis del polímero básico, obtención del polímero como un producto utilizable industrialmente y moldeo o deformación del plástico hasta su forma definitiva.

Materias primas

En un principio, la mayoría de los plásticos se fabricaban a partir de resinas de origen vegetal, como la celulosa (del algodón), el furfural (de la cáscara de la avena), aceites de semillas y derivados del almidón o del carbón. La caseína de la leche era uno de los materiales no vegetales utilizados. A pesar de que la producción del nylon se basaba originalmente en el carbón, el aire y el agua, y de que el nylon 11 se fabrica todavía con semillas de ricino, la mayoría de los plásticos se elaboran hoy con derivados del petróleo. Las materias primas derivadas del petróleo son tan baratas como abundantes. No obstante, dado que las existencias mundiales de petróleo tienen un límite, se están investigando otras fuentes de materias primas, como la gasificación del carbón.

Síntesis del polímero

El primer paso en la fabricación de un plástico es la polimerización. Como Los dos métodos básicos de polimerización son las reacciones de condensación y las de adición. Estos métodos pueden llevarse a cabo de varias maneras. En la polimerización en masa se polimeriza sólo el monómero, por lo general en una fase gaseosa o líquida, si bien se realizan también algunas polimerizaciones en estado sólido. Mediante la polimerización en disolución se forma una emulsión que se coagula seguidamente. En la polimerización por interfase los monómeros se disuelven en dos líquidos inmiscibles y la polimerización tiene lugar en la interfase entre los dos líquidos.

Aditivos

Con frecuencia se utilizan aditivos químicos para conseguir una propiedad determinada. Por ejemplo, los antioxidantes protegen el polímero de degradaciones químicas causadas por el oxígeno o el ozono. De una forma parecida, los estabilizadores lo protegen de la intemperie. Los plastificantes producen un polímero más flexible, los lubricantes reducen la fricción y los pigmentos colorean los plásticos. Algunas sustancias ignífugas y antiestáticas se utilizan también como aditivos. Muchos plásticos se fabrican en forma de material compuesto, lo que implica la adición de algún material de refuerzo (normalmente fibras de vidrio o de carbono) a la matriz de la resina plástica. Los materiales compuestos tienen la resistencia y la estabilidad de los metales, pero por lo general son más ligeros. Las espumas plásticas, compuestas de plástico y gas, proporcionan una masa de gran tamaño pero muy ligera.

Forma y acabado

Las técnicas empleadas para conseguir la forma final y el acabado de los plásticos dependen de tres factores: tiempo, temperatura y deformación. La naturaleza de muchos de estos procesos es cíclica, si bien algunos pueden clasificarse como continuos o semicontinuos.

Una de las operaciones más comunes es la extrusión. Una máquina de extrusión consiste en un aparato que bombea el plástico a través de un molde con la forma deseada. La máquina de extrusión también realiza otras operaciones, como moldeo por soplado o moldeo por inyección.

Otros procesos utilizados son el moldeo por compresión, en el que la presión fuerza al plástico a adoptar una forma concreta, y el moldeo por transferencia, en el que un pistón introduce el plástico fundido a presión en un molde. El calandrado es otra técnica mediante la que se forman láminas de plástico. Algunos plásticos, y en particular los que tienen una elevada resistencia a la temperatura, requieren procesos de fabricación especiales.

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