La palabra manufactura se deriva del latín manu factus, que significa “hecho a mano”, y apareció por primera vez en 1567. La palabra manufacturar apareció en 1683.

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El proceso de diseño del producto y la ingeniería concurrente

- El diseño del producto:

Es una actividad crítica, porque se estima que 70% u 80% del costo de desarrollo y manufactura de un producto está determinado por las decisiones tomadas en las etapas iniciales del diseño. Primero, el diseño de un producto requiere un entendimiento completo de sus funciones y de su desempeño esperado.

Las actividades de diseño y manufactura suelen efectuarse de manera consecutiva (fig. I.4a), una metodología que en principio puede parecer lógica y directa, pero que en la práctica desperdicia recursos de modo extremo. En teoría, un producto puede pasar de un departamento de una organización a otro, puede producirse y después colocarse directamente en el mercado, pero es común que haya dificultades.

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- La ingeniería concurrente

Integra el diseño y la manufactura de un producto con vistas a optimizar todos los elementos incluidos en su ciclo de vida. Este método reduce:

- los cambios en el diseño y la ingeniería de un producto

- el tiempo y los costos comprendidos en llevarlo desde su diseño conceptual hasta su producción e introducción en el mercado.

El ciclo de vida típico de un producto nuevo consta de las siguientes etapas:

- arranque.

- crecimiento rápido en el mercado.

- Madurez.

- declinación.

- La manufactura asistida por computadora:

Comprende todas las fases de la manufactura, para lo cual se utilizan y procesan las grandes cantidades de información sobre materiales y procesos reunidas y almacenadas en la base de datos de la organización. Ahora las computadoras ayudan a los ingenieros de manufactura y a sus asociados a organizar tareas como programación del control numérico de máquinas, programación de robots para manejo y ensamble de materiales, diseño de herramientas, matrices y monturas, así como mantenimiento del control de calidad.

Diseño para manufactura, ensamble, desensamble y servicio

- El diseño para manufactura (DFM):

Es un método completo de producción de bienes e integra el proceso de diseño con materiales, métodos de manufactura, planeación de procesos, ensamble, prueba y aseguramiento de la calidad. Esta metodología requiere que los diseñadores entiendan cabalmente las características, capacidades y limitaciones de los materiales, los procesos de manufactura y las operaciones, la maquinaria y el equipo relativos.

- El diseño para ensamble (DFA) y el diseño para desensamble:

Son aspectos importantes de la manufactura, debido a que pueden contribuir significativamente al costo del producto. Un producto que se puede ensamblar fácilmente también se debe desensamblar fácilmente. Importantes desarrollos posteriores incluyen el diseño para servicio, cuya meta es tener fácil acceso a las partes individuales o a los sub-ensambles de un producto para darles servicio.

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Selección de materiales

- Al seleccionar materiales para un producto, primero se consideran sus propiedades mecánicas: resistencia, tenacidad, ductilidad, dureza, elasticidad, fatiga y termofluencia.

- Después se consideran las propiedades físicas de los materiales: densidad, calor específico, dilatación y conductividad térmica, punto de fusión, y propiedades eléctricas y magnéticas.

- Las propiedades químicas también desempeñan un papel importante, tanto en ambientes hostiles como en los normales. La oxidación, corrosión, degradación general de las propiedades, toxicidad e inflamabilidad de los materiales son factores importantes que se deben considerar.

- Las propiedades de manufactura de los materiales determinan si se pueden fundir, formar, maquinar, unir y tratar térmicamente con relativa facilidad (tabla I.3). El método o métodos utilizados para procesar materiales en las formas finales deseadas pueden afectar el desempeño, la vida de servicio y el costo del producto.

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- El costo y la disponibilidad de las materias primas de los materiales procesados y de los componentes manufacturados, son preocupaciones importantes en la manufactura.

- La confiabilidad del suministro y la demanda del material afectan el costo.

- Una vez que se han manufacturado los materiales, la apariencia de los productos influye en su atractivo para el consumidor. El color, la sensación y la textura superficial son características que todos consideramos al decidir la compra de un producto en particular. También son importantes los fenómenos que dependen del tiempo y del servicio, como el desgaste, la fatiga, el deslizamiento y la estabilidad dimensional. Estos fenómenos podrían afectar significativamente el desempeño de un producto y, si no se controlan, causar un funcionamiento deficiente o la falla del producto.

Selección de procesos de manufactura

[pic 7][pic 8]La producción de partes exige una extensa variedad de procesos de manufactura en continua expansión, y por lo general hay más de un método de manufactura para una parte a partir de un material dado.

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- Consecuencia de la selección inapropiada de materiales y procesos:

Se pueden proporcionar numerosos ejemplos de fallas de productos debidas a la selección inapropiada de materiales o procesos de manufactura, o al control insuficiente de las variables del proceso. Generalmente se considera que ha fallado un componente o un producto cuando:

- Deja de funcionar (rotura de flecha, engrane, tornillo, cable o álabe de turbina).

- No funciona apropiadamente o no satisface las especificaciones requeridas (desgaste de rodamientos, engranes, herramientas y matrices).

- Resulta poco confiable o inseguro para usos posteriores (grieta en una flecha, conexión deficiente en un tablero