Industria 4.0
Cambios en la industria:
Condiciones para la revolución industrial:
Se investiga, se crean nuevas tecnologías y cuando estas tecnologías o desarrollos llegan a
un nivel es cuando se empiezan a implantar en la industria y cuando se habla de una nueva
era industrial.
- ChatGPT: Procesamiento del lenguaje natural, se han hecho investigaciones de
cómo investigar ese lenguaje.
El objetivo de las revoluciones industriales es:
- Ahorrar recursos (tener los recursos necesarios de cara al futuro) que tengan una
vida útil más larga
- Sostenibilidad
- Minimizar la chatarra generada a la hora de crear componentes
- Reducir costes
- Mejorar la logística.
Industria 4.0:
- El rápido aumento en la última década de los volúmenes de datos, el
almacenamiento en la nube, la potencia informática de alquiler y la omnipresente
conectividad de la red ha permitido un análisis de los datos operativos que antes
era imposible. Tenemos más datos, se pueden almacenar en la nube y se puede
alquilar más potencia informática.
- El avance de las capacidades analíticas. El desarrollo de productos requiere un
análisis para que tenga éxito, y cuanto más fuerte y sólido sea el análisis, mayor
será la calidad del producto final.
- La introducción de una nueva forma de interacción entre el hombre y la máquina.
La industria 4.0 afecta a toda la cadena de producción, no solo a la fabricación.
1
,Beneficios:
Si se consigue mejorar un 1%, se podría conseguir un ahorro muy considerable, es muy
relevante.
La industria 4.0 aprovecha mejor los recursos que tenemos sin comprometer tanto a las
generaciones futuras, el punto es minimizar el consumo de energía que tengan los procesos
en la tabla y aumentar la sostenibilidad.
Mantenimiento preventivo vs predictivo
El preventivo requiere de una programación hecha por un operario mientras que en el
predictivo se programa en función de las necesidades del momento.
¿Cuándo se debería hacer el mantenimiento?
2
,El punto óptimo está en la zona de mantenimiento preventivo. Justo donde se cruzan las
líneas.
Es mejor estar al tanto de lo que le ocurre a la máquina, para que no se llegue a romper y
tener que pagar mucho en repararla, en vez de haber invertido más en la prevención de esa
rotura.
Mecanizado
Modelización en el proceso de mecanizado
Máquina herramienta
Las máquinas-herramienta son máquinas, equipos y sistemas que por medio de procesos
mecatrónicos hacen funcionar una herramienta para dar forma a piezas generalmente
metálicas.
Están ligadas a la fabricación avanzada, la productividad y la innovación productiva en los
sectores estratégicos. Son la base de la fabricación.
Sectores:
- Automoción, ej: freno de un coche.
- Ferrocarril
- Aeronáutica
- Energía
Mecanizado:
- Es el proceso por el que se eliminan trozos de material mediante herramientas con
filos perfectamente definidos
- Las especificaciones geométricas de un componente se producen mediante los
movimientos relativos de la herramienta y la pieza.
- Estos procesos son una rama de producción fundamental en los sectores de la
automoción, el ferrocarril naval, aviación, electrodomésticos y construcción.
- La supervisión y el control de los procesos de corte son esenciales para lograr las
especificaciones del cliente.
Mecanizado en 2D:
- Rake angle (γ): Este ángulo define la orientación de la superficie de
desprendimiento y tiene influencia en el proceso deformación de la viruta.
- Clearance angle (α): Este ángulo, también conocido como ángulo de incidencia,
define la orientación de la cara del flanco .
3
, - Shear angle (Φ): El ángulo formado por el plano de corte y la nueva superficie
- Primary shear zone: Es la zona donde se produce la mayor cantidad de tensión
plástica para formar la viruta.
- Secondary shear zone: Es la zona en la que la viruta está en contacto con la
superficie de desprendimiento . Además de la deformación plástica, se produce una
fricción entre la herramienta y la viruta que genera una zona de temperatura
relevante .
- Tertiary shear zone : Es la zona donde la superficie nueva generada roza con la
herramienta . Si la herramienta está nueva, la cantidad de trabajo plástico y de
fricción generada es baja. Sin embargo, si la herramienta está desgastada, esta
zona adquiere gran relevancia, generando altas temperaturas, lo que favorece el
daño de la microestructura y afecta al estado de integridad de la superficie.
- Dead zone of material: En algunos casos, debido a las altas cargas mecánicas, se
crea una zona muerta sobre el filo de corte Built -Up - Edge(BUE), que modifica la
geometría de la herramienta generando el proceso de formación de la viruta.
- Las herramientas de corte deben aplicar fuerzas de corte para generar la viruta.
- Fc: Fuerza de corte que actúa en la dirección de la velocidad de corte.
(paralelamente a la nueva superficie)
- Ft: Fuerza de empuje que actúa sobre la dirección del avance. (dirección al
enchufe de la herramienta)
La zona verde es donde la viruta se desplaza por la herramienta.
La zona morada es donde ejerce fricción la herramienta sobre la nueva superficie.
La azul, la más relevante, donde se separa la viruta del material y se crea la nueva
superficie.
La zona roja es la zona muerta, el material no va ni donde la viruta ni donde el nuevo
material. A veces es contraproducente y otras veces es beneficioso. Generalmente ocurre a
velocidades de corte bajas.
Fc → fuerza que se ejerce a la superficie, avance, movimiento de la herramienta respecto a
la superficie.
Ft → cuanto profundizamos el material respecto a la propia pieza.
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Cambios en la industria:
Condiciones para la revolución industrial:
Se investiga, se crean nuevas tecnologías y cuando estas tecnologías o desarrollos llegan a
un nivel es cuando se empiezan a implantar en la industria y cuando se habla de una nueva
era industrial.
- ChatGPT: Procesamiento del lenguaje natural, se han hecho investigaciones de
cómo investigar ese lenguaje.
El objetivo de las revoluciones industriales es:
- Ahorrar recursos (tener los recursos necesarios de cara al futuro) que tengan una
vida útil más larga
- Sostenibilidad
- Minimizar la chatarra generada a la hora de crear componentes
- Reducir costes
- Mejorar la logística.
Industria 4.0:
- El rápido aumento en la última década de los volúmenes de datos, el
almacenamiento en la nube, la potencia informática de alquiler y la omnipresente
conectividad de la red ha permitido un análisis de los datos operativos que antes
era imposible. Tenemos más datos, se pueden almacenar en la nube y se puede
alquilar más potencia informática.
- El avance de las capacidades analíticas. El desarrollo de productos requiere un
análisis para que tenga éxito, y cuanto más fuerte y sólido sea el análisis, mayor
será la calidad del producto final.
- La introducción de una nueva forma de interacción entre el hombre y la máquina.
La industria 4.0 afecta a toda la cadena de producción, no solo a la fabricación.
1
,Beneficios:
Si se consigue mejorar un 1%, se podría conseguir un ahorro muy considerable, es muy
relevante.
La industria 4.0 aprovecha mejor los recursos que tenemos sin comprometer tanto a las
generaciones futuras, el punto es minimizar el consumo de energía que tengan los procesos
en la tabla y aumentar la sostenibilidad.
Mantenimiento preventivo vs predictivo
El preventivo requiere de una programación hecha por un operario mientras que en el
predictivo se programa en función de las necesidades del momento.
¿Cuándo se debería hacer el mantenimiento?
2
,El punto óptimo está en la zona de mantenimiento preventivo. Justo donde se cruzan las
líneas.
Es mejor estar al tanto de lo que le ocurre a la máquina, para que no se llegue a romper y
tener que pagar mucho en repararla, en vez de haber invertido más en la prevención de esa
rotura.
Mecanizado
Modelización en el proceso de mecanizado
Máquina herramienta
Las máquinas-herramienta son máquinas, equipos y sistemas que por medio de procesos
mecatrónicos hacen funcionar una herramienta para dar forma a piezas generalmente
metálicas.
Están ligadas a la fabricación avanzada, la productividad y la innovación productiva en los
sectores estratégicos. Son la base de la fabricación.
Sectores:
- Automoción, ej: freno de un coche.
- Ferrocarril
- Aeronáutica
- Energía
Mecanizado:
- Es el proceso por el que se eliminan trozos de material mediante herramientas con
filos perfectamente definidos
- Las especificaciones geométricas de un componente se producen mediante los
movimientos relativos de la herramienta y la pieza.
- Estos procesos son una rama de producción fundamental en los sectores de la
automoción, el ferrocarril naval, aviación, electrodomésticos y construcción.
- La supervisión y el control de los procesos de corte son esenciales para lograr las
especificaciones del cliente.
Mecanizado en 2D:
- Rake angle (γ): Este ángulo define la orientación de la superficie de
desprendimiento y tiene influencia en el proceso deformación de la viruta.
- Clearance angle (α): Este ángulo, también conocido como ángulo de incidencia,
define la orientación de la cara del flanco .
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, - Shear angle (Φ): El ángulo formado por el plano de corte y la nueva superficie
- Primary shear zone: Es la zona donde se produce la mayor cantidad de tensión
plástica para formar la viruta.
- Secondary shear zone: Es la zona en la que la viruta está en contacto con la
superficie de desprendimiento . Además de la deformación plástica, se produce una
fricción entre la herramienta y la viruta que genera una zona de temperatura
relevante .
- Tertiary shear zone : Es la zona donde la superficie nueva generada roza con la
herramienta . Si la herramienta está nueva, la cantidad de trabajo plástico y de
fricción generada es baja. Sin embargo, si la herramienta está desgastada, esta
zona adquiere gran relevancia, generando altas temperaturas, lo que favorece el
daño de la microestructura y afecta al estado de integridad de la superficie.
- Dead zone of material: En algunos casos, debido a las altas cargas mecánicas, se
crea una zona muerta sobre el filo de corte Built -Up - Edge(BUE), que modifica la
geometría de la herramienta generando el proceso de formación de la viruta.
- Las herramientas de corte deben aplicar fuerzas de corte para generar la viruta.
- Fc: Fuerza de corte que actúa en la dirección de la velocidad de corte.
(paralelamente a la nueva superficie)
- Ft: Fuerza de empuje que actúa sobre la dirección del avance. (dirección al
enchufe de la herramienta)
La zona verde es donde la viruta se desplaza por la herramienta.
La zona morada es donde ejerce fricción la herramienta sobre la nueva superficie.
La azul, la más relevante, donde se separa la viruta del material y se crea la nueva
superficie.
La zona roja es la zona muerta, el material no va ni donde la viruta ni donde el nuevo
material. A veces es contraproducente y otras veces es beneficioso. Generalmente ocurre a
velocidades de corte bajas.
Fc → fuerza que se ejerce a la superficie, avance, movimiento de la herramienta respecto a
la superficie.
Ft → cuanto profundizamos el material respecto a la propia pieza.
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