Manufactura

1.1 Introducción: que es manufactura?

La palabra tiene raíces latinas: manu, significando a mano, unido a facere, queriendo decir hacer.

La definición del diccionario es "hacer de los artículos por trabajo físico o maquinaria, especialmente en gran escala". Incluso esta sencilla definición muestra una significativa tendencia histórica.

Durante cientos de años, la manufactura se realiza por trabajo físico, en el que una persona con herramientas de mano usa habilidades artesanales para hacer objetos. Desde la revolución industrial hace 200 años, maquinaria ha desempeñado un papel cada vez mayor, que se resumen en la segunda columna de la figura 1.1. Además, los modelos de los procesos de fabricación se han convertido en comprender mejor. Y en décadas más recientes, diseño asistido por ordenador y la fabricación de los mismos (CAD/CAM) y los nuevos conceptos de control de calidad (QA) se han introducido para mejorar la eficiencia en la producción. Es de esperar que el siglo 21 traerá aún mejores modelos de proceso, control más exigente, y una mayor integración.

Durante la primera parte del siglo XX, las palabras gran escala - utilizada anteriormente en la definición de diccionario - fueron sinónimo de la producción masiva de Henry Ford. Mayoría de la gente estaría de acuerdo que las tendencias actuales creadas por internet ahora han establecido el escenario para un enfoque global o incluso de gran escala en fabricación. Podemos esperar a ver la red mundial de información y la distribución de las empresas manufactureras. El concepto del siglo XX de una organización monolítica aferrado a una ética corporativa centralizada puede desaparecer. La nueva cultura puede ser las empresas más pequeñas, más ágiles que pueden surgir para fines específicos, existen mientras que el mercado sustenta el nuevo producto y luego disolver elegantemente como los cambios de mercado. Internet está demostrando, sin duda, la infraestructura de estas maneras de crear nueva empresa más flexibles e informales que respondan naturalmente a las personas con un espíritu emprendedor. En el capítulo 1, los objetivos son el escenario para estas vistas generales de fabricación y una nueva era de cambio global.

Manufactura: pasado, presente y futuro

Principios del siglo 18 Siglo 19 Siglo 20 Siglo 21

Una persona con un yunque y martillo

Proceso mal entendido

Artesanos

Artesanías Maquinas de vapor

Mejor comprensión de los procesos

Condiciones de la fábrica en ciudades Diseño asistido por ordenador, planeación, y manufactura.

Utilizando modelos de proceso limitado control de bucle cerrado.

Una mayor automatización de la fábrica. Información y redes de todo el sistema. Procesos robustos y empresas globales de control inteligente y las empresas de fabricación virtual.

1.2 El arte de la manufactura (desde 20000 B.C. al 1770 A.D.)

En el sentido más general, la industria manufacturera es central a la existencia y supervivencia. Los historiadores conectan el comienzo de la última Edad de Hielo Europea, hace aproximadamente 20.000 años, con un período en que "la tecnología tuvo un estirón" (Pfeiffer, 1986). Cro-magnones se retiraron hacia el sur desde el hielo glacial que, alcanzado más o menos, lo que ahora son los suburbios de Londres Norte. Fabricaban pieles ásperas de calidez, herramientas sencillas para la caza, e implementos para cocinar. Este período de la prehistoria general alrededor de 20000 a.c. al 10000 a.c. , se conoce como la Edad de Piedra. La simple disponibilidad de instrumentos y métodos de fabricación alrededor del período de 10000 a.c. también crea el ambiente para la vida en comunidad, en lugar de una de una mentalidad oportunistas, mentalidad de tribus nómadas. Tales comunidades preparan el escenario, en ese momento, de la revolución agraria.

Fabricación debe evolucionaron luego de estas raíces de Artes y oficios, con ocasionales golpes similares motivados por el clima, el hambre o la guerra. Por ejemplo, el descubrimiento accidental que es el mineral de cobre natural, mezclado con estaño natural, que produce un arma mucho más duradera que las de piedra remplazó a la edad de piedra con la edad del bronce. Los arqueólogos creen que las armas de bronce, vasos de beber y otros adornos fueron hechos en Tailandia, Corea y otras civilizaciones orientales tan pronto como 5000 a.c. En un momento similar, en las civilizaciones occidentales, la evidencia sugiere que estaño fue explotada en el área de Cornwall, Inglaterra. Las dos sociedades contemporáneas de Egipto y Mesopotamia aparecieron en la escena histórica hacia el año 3000 a.c. Mientras que las raíces históricas de estas culturas aparecen brumosas, ellos fueron bendecidos con sofisticados artesanos (Thomsen y Thomsen, 1974). Sus habilidades tempranas de Artes y oficios pasaron luego a los griegos y romanos, preparando así el escenario para métodos de fabricación europea. Estos crecieron muy lentamente hasta la edad de hierro y, finalmente, la revolución industrial de los siglos XVII y XVIII.

Un ejemplo de estas habilidades tempranas de Artes y oficios fue el proceso de fundición a la cera perdida. Fue descubierto por ambos los egipcios y los coreanos en la época de 5000 B.C.to 3000 B.G en el proceso, un artista de talla y crea un modelo de cera decir de una pequeña estatua. Arena o arcilla luego viene alrededor de este modelo de cera. A continuación, el modelo de cera se derrita fuera a través de un pequeño orificio en la parte inferior para dejar un núcleo hueco. El pequeño orificio está conectado, y luego metal líquido se vierte en un orificio más amplio en la parte superior de la cavidad hueca. Tras la congelación de metal y conjuntos, se rompe el molde de arena. Algunos acabados de mano, desbarbado y pulido representan el objeto de arte deseada. En capítulos posteriores en el libro se describen tiendas modernas de prototipo rápido, conectados a Internet, producción de pequeños lotes de las envolturas del equipo de ejecución de la prueba para AT, Silicón Graphics, e IBM. Estos son de alta tecnología de operaciones por cualquiera. Sin embargo, irónicamente, este proceso de cera perdida es uno de los procesos básicos que es ampliamente utilizado en la creación de prototipos.

Si las raíces de forja y fundición con los artesanos de Egipto y Corea, ¿qué pasa con un poco más complejo procesos tales como girar y fresado? Bronce beber vasos extraídos por los arqueólogos de las tumbas en Thebes, Egipto, mostrar la característica vueltas de círculos de sus bases como si en un torno crudo. (Como se describe más adelante, un torno es una máquina herramienta de torneado, predominantemente utilizada hoy para cambiar el diámetro de una barra de acero). La fecha de fabricación se estima que antes de 26 a.c., porque Tebas fue saqueada en ese año (Armarego y Brown, 1969). En el Museo británico y el Museo de Historia Natural en Nueva York, muchos objetos de arte muestran estos círculos torneados característicos de las primeras operaciones de mecanizado.

Incluso el torno de la palabra tiene raíces románticas. Deriva el torno de la palabra, relacionado con la descripción de una vara flexible o rama de árbol esbelto solía girar la barra como se describe a continuación. Primeros tornos fueron operados por dos personas: una sujeción de la herramienta, la otra girar la barra a mecanizar. Tarde o temprano alguien (probablemente uno de los chicos de inflexión agotado) había averiguado que uno podría amañar un sistema crudo algo como un pedal de la máquina de coser antigua. Una cuerda fue envuelta y enrollar alrededor del extremo libre de la barra a mecanizar. Uno de los extremos estaba ligado al tornero de pie, más bien como un estribo; el otro extremo estaba atado al extremo de un palo de elástico o rama de árbol (el listón) que se clavó en las vigas del techo. Como el tornero planteó su pie hacia arriba y hacia abajo, el movimiento gira la barra hacia adelante y atrás, y el listón funcionaba como un resorte de retorno para la cuerda. Obviamente esto era un proceso relativamente crudo desde una visión moderna de precisión alcanzable! Pero de la palabra liston viene torno de palabra de hoy. Y en Gran Bretaña, la palabra "tornero" se utiliza con frecuencia en lugar de la palabra americana "maquinista" para el operador de torno.

Esta introducción a la industria desde un punto de vista artístico trae las primeras reflexiones sobre el diseño para la fabricación (DFM) (véase Bralla, 1998). Debe ser claro desde las descripciones anteriores de forja, fundición y mecanizado allí es siempre un equilibrio entre la complejidad del diseño original y fácilmente cómo se hace. Estaba claro, sin duda, a los artesanos originales. En cualquier museo de historia natural mostrando arte europeo, se pueden ver muchos elementos funcionales como ollas, herramientas ordinarias, implementos alimentarios que son más bien opacan buscando: de adorno ni márgenes, no redondeados maravillosamente. Por el contrario, collares y joyas exóticas contienen estas adiciones fantasiosas. Los elementos más decorativos son las asas y la vaina de espadas. Obviamente eran los objetos más importantes que incluso el corazón de un promedio de los soldados, y que estaban dispuestos a pagar relativamente grandes sumas de dinero a los artesanos para crear belleza, así como la funcionalidad. Culturas asiáticas tuvieron diferentes maneras de demostrar la riqueza o posición social, donde la simplicidad era sinónimo de belleza. No obstante, se emplearon los mejores materiales y estructuras refinadas.

Un análisis económico de diseño para facilitar

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