13/03/2012 CLASE 7

La clase comenzó con la explicación de el Manufacturing Glossary text, lo cual aparece en el siguiente enlace:
Manufacturing glossary text

A continuación vimos diferentes jemplos de simulación:
Máquina de vapor,Taladro, Barbería,Tienda de reparación de televisiones...

PROCESOS PRODUCTIVOS Y GESTION DE PRODUCCIÓN:

    PUNTOS CLAVE PARA UNA SIMULACIÓN:

• Necesidad de cantidad de equipos y personal.

• Nº, tipo y disposición física de los elementos de transporte etc.

• Localización y tamaño de los buffer o inventario.

• Evaluación de un cambio en el volumen del producto o de la mezcla.

• Evaluación del efecto de nuevas piezas de tipo en un sistema de fabricación existente.

• Evaluación del capital invertido.

• Planificación de los recursos de trabajo.

También echamos un vistazo a ciertos artículos desde la página web de Winter Simulation Conference.

06/03/2012 CLASE 6

      En electrónica un autómata es un sistema secuencial, aunque en ocasiones la palabra es utilizada también para referirse a un robot. Puede definirse como un equipo electrónico programable en lenguaje no informático y diseñado para controlar, en tiempo real y en ambiente industrial, procesos secuenciales. Sin embargo, la rápida evolución de los autómatas hace que esta definición no esté cerrada.

GRAFCET ESTACION 1

ELEMENTOS DE CONTROL

RELE 

        El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes. Fue inventado por Joseph Henry en 1835. 

        Dado que el relé es capaz de controlar un circuito de salida de mayor potencia que el de entrada, puede considerarse, en un amplio sentido, como un amplificador eléctrico. Como tal se emplearon en telegrafía, haciendo la función de repetidores que generaban una nueva señal con corriente procedente de pilas locales a partir de la señal débil recibida por la línea. Se les llamaba "relevadores" De ahí "relé".

• FUNCIONES LÓGICAS CON RELES

• ELEMENTOS CON MEMORIA

• VENTAJAS

        La gran ventaja de los relés electromagnéticos es la completa separación eléctrica entre la corriente de accionamiento, la que circula por la bobina del electroimán, y los circuitos controlados por los contactos, lo que hace que se puedan manejar altos voltajes o elevadas potencias con pequeñas tensiones de control. También ofrecen la posibilidad de control de un dispositivo a distancia mediante el uso de pequeñas señales de control. En el caso presentado podemos ver un grupo de relés en bases interface que son controlado por modulos digitales programables que permiten crear funciones de temporización y contador como si de un mini PLC (Circuito Lógico Programable) se tratase. Con estos modernos sistemas los relés pueden actuar de forma programada e independiente lo que supone grandes ventajas en su aplicación aumentando su uso en aplicaciones sin necesidad de utilizar controles como PLC's u otros medios para comandarlos.(ver fig 8).Se puede encender una bombilla o motor y al encenderlo se apaga el otro motor o bombilla

• TIPOS DE RELES

        Existen multitud de tipos distintos de relés, dependiendo del número de contactos, de la intensidad admisible por los mismos, tipo de corriente de accionamiento, tiempo de activación y desactivación, etc. Cuando controlan grandes potencias se les llama contactores en lugar de relés.

1. Relés electromecánicos

> Relés de tipo armadura: pese a ser los más antiguos siguen siendo lo más utilizados en multitud de aplicaciones. Un electroimán provoca la basculación de una armadura al ser excitado, cerrando o abriendo los contactos dependiendo de si es NA (normalmente abierto) o NC (normalmente cerrado). 

> Relés de núcleo móvil: a diferencia del anterior modelo estos están formados por un émbolo en lugar de una armadura. Debido a su mayor fuerza de atracción, se utiliza un solenoide para cerrar sus contactos. Es muy utilizado cuando hay que controlar altas corrientes 

> Relé tipo reed o de lengüeta: están constituidos por una ampolla de vidrio, con contactos en su interior, montados sobre delgadas láminas de metal. Estos contactos conmutan por la excitación de una bobina, que se encuentra alrededor de la mencionada ampolla. 

> Relés polarizados o biestables: se componen de una pequeña armadura, solidaria a un imán permanente. El extremo inferior gira dentro de los polos de un electroimán, mientras que el otro lleva una cabeza de contacto. Al excitar el electroimán, se mueve la armadura y provoca el cierre de los contactos. Si se polariza al revés, el giro será en sentido contrario, abriendo los contactos ó cerrando otro circuito.

        2. Relé de estado sólido

        Se llama relé de estado sólido a un circuito híbrido, normalmente compuesto por un optoacoplador que aísla la entrada, un circuito de disparo, que detecta el paso por cero de la corriente de línea y un triac o dispositivo similar que actúa de interruptor de potencia. Su nombre se debe a la similitud que presenta con un relé electromecánico; este dispositivo es usado generalmente para aplicaciones donde se presenta un uso continuo de los contactos del relé que en comparación con un relé convencional generaría un serio desgaste mecánico, además de poder conmutar altos amperajes que en el caso del relé electromecanico destruirian en poco tiempo los contactos. Estos relés permiten una velocidad de conmutación muy superior a la de los relés electromecánicos. 

       3. Relé de corriente alterna

        Cuando se excita la bobina de un relé con corriente alterna, el flujo magnético en el circuito magnético, también es alterno, produciendo una fuerza pulsante, con frecuencia doble, sobre los contactos. Es decir, los contactos de un relé conectado a la red, en algunos lugares, como varios países de Europa y latinoamérica oscilarán a 50 Hz y en otros, como en Estados Unidos lo harán a 60 Hz. Este hecho se aprovecha en algunos timbres yzumbadores, como un activador a distancia. En un relé de corriente alterna se modifica la resonancia de los contactos para que no oscilen. 

       4. Relé de láminas

        Este tipo de relé se utilizaba para discriminar distintas frecuencias. Consiste en un electroimán excitado con la corriente alterna de entrada que atrae varias varillas sintonizadas para resonar a sendas frecuencias de interés. La varilla que resuena acciona su contacto; las demás, no. Los relés de láminas se utilizaron en aeromodelismo y otros sistemas de telecontrol.

• EJEMPLO 1

•  EJEMPLO 2

• PROCESO DE FABRICACION 

        Un proceso de fabricacion es el conjunto de operaciones unitarias necesarias para modificar las características de lasmaterias primas. Dichas características pueden ser de naturaleza muy variada tales como la forma, la densidad, la resistencia, el tamaño o la estética. Se realizan en el ámbito de la industria. 

        Para la obtención de un determinado producto serán necesarias multitud de operaciones individuales de modo que, dependiendo de la escala de observación, puede denominarse proceso tanto al conjunto de operaciones desde la extracción de los recursos naturales necesarios hasta la venta del producto como a las realizadas en un puesto de trabajo con una determinada máquina-herramienta. 

        En el ámbito industrial se suelen considerar convencionalmente los procesos elementales que se indican, agrupados en dos grandes familias: 

• Tecnología mecánica: 

1. Moldeo 

    Fundición 
    Pulvimetalurgia 
    Moldeo por inyección 
    Moldeo por soplado 
    Moldeo por compresión 

2. Conformado o deformación plástica. 
    

    Laminación 

     Forja 

     Extrusión 
    Estirado 
    Conformado de chapa 
    Encogimiento 
    Calandrado 

3. Procesos con arranque de material 

    Mecanizado 
         Torneado 
         Fresadora 
         Taladrado 
    Electroerosión 
    Tratamiento térmico 
         Templado 
         Revenido 

           Recocido 
         Nitruración 
         Sinterización 

4. Tratamientos superficiales; Acabado 

    Eléctricos 
        Electropulido 
    Abrasivos 
        Pulido 

5. Tecnología química 

    Procesos físicos 
    Procesos químicos 
        Tratamientos superficiales 
             Pasivado 

28/02/2012 CLASE 5

METODO MONTECARLO AMPLIACION

          El método Montecarlo es un método numérico que permite resolver problemas físicos y matemáticos mediante la simulación de variables aleatorias. Lo vamos a considerar aquí desde un punto de vista didáctico para resolver un problema del que conocemos tanto su solución analítica como numérica. El método Montecarlo fue bautizado así por su clara analogía con los juegos de ruleta de los casinos, el más célebre de los cuales es el de Montecarlo, casino cuya construcción fue propuesta en 1856 por el príncipe Carlos III de Mónaco, siendo inaugurado en 1861. 

      El uso de los métodos de Montecarlo como herramienta de investigación, proviene del trabajo realizado en el desarrollo de la bomba atómica durante la Segunda Guerra Mundial en el Laboratorio Nacional de Los Álamos en EE. UU. Este trabajo conllevaba la simulación de problemas probabilísticos de hidrodinámica concernientes a la difusión de neutrones en el material de fisión. Esta difusión posee un comportamiento eminentemente aleatorio. En la actualidad es parte fundamental de los algoritmos de Raytracing para la generación de imágenes 3D. 

 

        A continuación se realizaron dos ejemplos en clase para mejor comprensión del método Montecarlo:

Ejemplo 1:

Generador de números aleatorios:

n€c(0,1) cR:

Distribución uniforme:

Área= 1

Ejemplo 2 (entrada de alumnos en clase):

         El método de Montecarlo proporciona soluciones aproximadas a una gran variedad de problemas matemáticos posibilitando la realización de experimentos con muestreos de números pseudoaleatorios en una computadora. El método es aplicable a cualquier tipo de problema, ya seaestocástico o determinista. A diferencia de los métodos numéricos que se basan en evaluaciones en N puntos en un espacio M-dimensional para producir una solución aproximada, el método de Montecarlo tiene un error absoluto de la estimación que decrece como 1/√N en virtud del teorema del límite central.