Evolución de las máquinas de calculo y el control numerico

Evolución de las máquinas de calculo y el control numerico

Siglo XIV a 1943

Origen y evolución en una sola linea del tiempo

Por: Gerardo Sánchez Paz

1942

1833

SIGLO XX

1728

Siglo XIV

1943

1940

1842

1805

1642

Evolución de las máquinas de calculo y el control numerico

1947 1976

Origen y evolución en una sola linea del tiempo

Por: Gerardo Sánchez Paz

1971

1954

1959

1951

1947

1956 y 1958

1976

1960´s

1952

1948

Evolución de las máquinas de calculo y el control numerico

1970 2024

Por: Gerardo Sánchez Paz

2020

1990

2010

1984

1970´s

Referencias bibliograficas

2015

2000's

1989

1982

1956 y 1958

Desarrollo del APT (Automatically Programmed Tool)

Se otorga la patente de la máquina de control numérico a los inventores John T. Parsons and Frank Stulen. Patente No. 2,821,187.

1956

1958

El APT (Automatically Programmed Tool) es un sistema de programación de la década de 1960 diseñado para máquinas de control numérico (NC y CNC). Puntos Clave: Lenguaje de Programación: Utilizaba un lenguaje intuitivo de alto nivel para describir geometría y procesos. Interfaz Gráfica: Facilitaba la visualización del mecanizado. Generación Automática de Códigos: Convertía descripciones en códigos listos para máquinas, acortando el tiempo de programación.

Se otorga la patente de la máquina de control numérico a los inventores John T. Parsons and Frank Stulen. Patente No. 2,821,187.

1948

Se desarrolló el transistor.

El transistor, desarrollado en 1947 por John Bardeen, Walter Brattain y William Shockley en los Laboratorios Bell, es un dispositivo semiconductor que actúa como interruptor o amplificador de señales eléctricas. Su invención revolucionó la electrónica, permitiendo la creación de computadoras, radios y otros dispositivos. Considerado uno de los inventos más importantes del siglo XX, el transistor facilitó la miniaturización y la mejora de la eficiencia en la tecnología moderna.

1842

Seytre y Pape de Francia, y Bain de Escocia, producen instrumentos automáticos que utilizan un sistema de perforación

Seytre y Pape de Francia, junto con Bain de Escocia, fueron pioneros en el siglo XIX en la creación de instrumentos automáticos que utilizaban un sistema de perforación. Este método permitía programar acciones específicas, similar al uso de tarjetas perforadas. Sus innovaciones impulsaron la automatización en diversas industrias y contribuyeron al desarrollo de tecnologías más complejas.

1959

Se empezaron a construir circuitos integrados.

La construcción de circuitos integrados comenzó en 1959 con Robert Noyce de Fairchild Semiconductor. Estos circuitos combinan múltiples componentes electrónicos en un solo chip, lo que reduce su tamaño y costo, además de mejorar la fiabilidad y la velocidad. Tuvieron un impacto revolucionario en la industria electrónica, facilitando el desarrollo de computadoras y otros dispositivos. Desde entonces, ha habido avances hacia circuitos de integración a gran escala y muy gran escala (LSI y VLSI). En resumen, 1959 fue un hito en la electrónica moderna.

AÑO

1642

Pascal construyó una calculadora mecánica.

En 1642, el matemático y filósofo francés Blaise Pascal inventó una de las primeras calculadoras mecánicas, conocida como la "Pascalina". Este dispositivo se diseñó para ayudar a su padre, que era recaudador de impuestos, a realizar cálculos más fácilmente. La Pascalina podía sumar y restar, utilizando un sistema de ruedas dentadas que representaban los números.

SIGLO XX

La válvula de vacío basándose en los estudios de Frederick Guthrie en 1873.

La válvula de vacío, basada en los estudios de Frederick Guthrie en 1873, controla el flujo de electricidad en un vacío. Permite que los electrones se muevan entre electrodos, actuando como un interruptor o amplificador. Fue clave en la electrónica, sentando las bases para tubos de vacío en radios y computadoras tempranas.

1940

Aiken en E.U.A. y Zuse en Alemania usando relevadores construyeron la primera máquina electrónica computable.

Howard Aiken en EE. UU. y Konrad Zuse en Alemania construyeron pioneras máquinas electrónicas computables en la década de 1930. Aiken desarrolló la Harvard Mark I, una calculadora electromecánica, mientras que Zuse creó la Z3, la primera computadora programable y automática. Ambos sentaron las bases para la computación moderna.

1976

Se aplicó el microprocesador a las computadoras, dando un enorme salto en el desarrollo del CNC

La aplicación del microprocesador a las computadoras en las décadas de 1970 y 1980 revolucionó el control numérico por computadora (CNC). Esto permitió realizar interpolaciones rectas y curvas entre ejes, mejorando la precisión y el rendimiento de las máquinas herramienta. Además, facilitó la automatización de procesos y proporcionó flexibilidad en la programación. En conjunto, estos avances transformaron la manufactura, aumentando la productividad y la calidad en la producción de componentes.

1952

Se mostró la primera máquina herramienta NC, en el Instituto Tecnológico de Massachusetts.

La primera máquina herramienta NC (control numérico) fue presentada en 1952 en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) por el ingeniero John T. Parsons. Esta innovación permitió el control automatizado de máquinas herramientas mediante códigos numéricos, lo que revolucionó la industria de la manufactura. La máquina original era un fresadora que utilizaba cintas perforadas para programar sus movimientos. Este avance facilitó la producción de piezas complejas con mayor precisión y repetibilidad, sentando las bases para el desarrollo del control numérico computarizado (CNC) en las décadas siguientes. El impacto de esta tecnología se extendió a numerosos sectores, mejorando la eficiencia y la calidad de la producción industrial.

1728

Basil Bouda y Falcon, intentó programar el diseño del tejido por medio de fichas perforadas

¿Basil Bouda y Falcon, intentó programar el diseño del tejido por medio de fichas perforadas. De este modo, sólo determinadas agujas del telar podían atravesar los agujeros, pudiéndose conseguir así el dibujo de tejidos. Este avance en la industria textil no solo mejoró la eficiencia de la producción, sino que también marcó el inicio de una nueva era en la automatización y la programación.

1960

Joseph Marie Jacquard, perfeccionó la técnica de controlar las agujas tejedoras del telar mediante tarjetas perforadas.

Joseph-Marie Jacquard, nacido en 1752, fue un inventor francés que revolucionó la industria textil al perfeccionar el telar mecánico con un sistema de tarjetas perforadas. Este sistema controlaba el levantamiento de los hilos, permitiendo crear patrones complejos de forma automatizada y aumentando la productividad. Su invento facilitó la producción en masa de tejidos decorativos y sirvió de inspiración para pioneros de la computación, como Charles Babbage y Ada Lovelace. Jacquard falleció en 1834, pero su legado perdura en la automatización y la programación.

1960´s

Implementación del G code por la Electronic Industries Alliance en los Estados Unidos y Se desarrolla el concepto de Sistema flexible de manufactura por David Williamson

La Electronic Industries Alliance (EIA) implementó el G-code en la década de 1960 para estandarizar la programación de máquinas CNC. Su objetivo era facilitar la comunicación entre diferentes máquinas y fabricantes, permitiendo la transferencia de programas con poca adaptación.

David Williamson desarrolló el Sistema Flexible de Manufactura (FMS) en los años 70, que integra máquinas para adaptarse a cambios en la producción. Permite fabricar diversos productos en pequeñas cantidades, mejorando la eficiencia y reduciendo costos, lo que permite a las empresas responder rápidamente a la demanda. El FMS marcó un avance hacia métodos de producción más flexibles en la industria.

1947

La “Parsons Corporation” de Michigan desarrolló un sistema de control que dirige un husillo

La Parsons Corporation de Michigan desarrolló un sistema de control para dirigir un husillo, mejorando la precisión en procesos de mecanizado. Este sistema se aplicó en industrias como la aeroespacial y automotriz, utilizando tecnología electrónica y software avanzado. Su innovación facilitó la producción de piezas complejas de manera más eficiente, elevando la competitividad en la manufactura automatizada.

1951

El Laboratorio de Servomecanismos (MIT) añadió un control por ordenador al sistema de Parsons

El Laboratorio de Servomecanismos del MIT integró control por ordenador al sistema de Parsons, mejorando la precisión y flexibilidad en procesos industriales. Esta innovación permitió ajustes dinámicos en tiempo real y facilitó la automatización en la manufactura, marcando un hito en la modernización de la ingeniería y la producción.

1942

La "Bendix Corporation" tiene dificultades para fabricar una leva tridimensional

La Bendix Corporation tuvo dificultades para fabricar una leva tridimensional para bombas de inyección de motores de avión. La solución fue utilizar una máquina que definía y movía la herramienta secuencialmente entre múltiples puntos de la trayectoria, lo que permitió un mecanizado preciso de formas complejas. Esta innovación mejoró la producción y contribuyó al desarrollo del control numérico computarizado (CNC) en la industria aeroespacial.

1954

El concepto de Control Numérico se anunció al público.

El Control Numérico (NC) fue anunciado al público en 1952 por John T. Parsons en el MIT. Esta tecnología permitía operar máquinas herramienta mediante instrucciones codificadas, inicialmente usando cintas perforadas. Esto revolucionó la manufactura al aumentar la precisión y reducir la intervención manual, sentando las bases para el Control Numérico Computarizado (CNC) en los años 60, que incorporó computadoras para un control más avanzado. En resumen, el NC transformó la producción industrial, facilitando la creación de piezas complejas y mejorando la eficiencia.

1943

Mauchly and Eckert construyeron la primera computadora electrónica ENIAC

Características clave: Desarrollo: ENIAC se completó en 1945 en la Universidad de Pensilvania. Fue diseñado para realizar cálculos complejos, Tecnología: Utilizaba válvulas de vacío y ocupaba una gran sala, pesando alrededor de 30 toneladas. Funciones: Podía realizar miles de operaciones por segundo y se programaba mediante cables y enchufes, lo que la hacía bastante flexible para diferentes tipos de cálculos. Impacto: ENIAC sentó las bases para el desarrollo de computadoras modernas, demostrando el potencial de la computación electrónica y marcando el inicio de la era de las computadoras digitales.

AÑO

Siglo XIV

Se usó el primer aditamento con información secuenciada en los cilindros con pernos en los relojes de las iglesias. El uso de estos cilindros representa un paso significativo en la evolución de los mecanismos automáticos y sentó las bases para tecnologías más complejas en el futuro.

1833

Babbage crea la máquina analítica, la cual era capaz de hacer operaciones matemáticas.

Charles Babbage, matemático británico del siglo XIX, diseñó la máquina analítica, considerada la primera computadora mecánica. Esta máquina podía realizar operaciones matemáticas complejas y usaba tarjetas perforadas para programar secuencias de instrucciones. Aunque nunca se completó, su diseño sentó las bases para las computadoras modernas.

1971

Intel presenta el primer procesador comercial y a la vez el primer chip Microprocesador, el Intel 4004.

En 1971, Intel presentó el Intel 4004, el primer procesador comercial y microprocesador del mundo. Este chip integró todos los componentes de una CPU en un solo circuito, con una arquitectura de 4 bits y capacidad para ejecutar 60,000 operaciones por segundo. Inicialmente diseñado para calculadoras, el 4004 marcó el inicio de la era de los microprocesadores, impulsando la miniaturización y el desarrollo de computadoras personales. Su lanzamiento sentó las bases para futuros avances tecnológicos.

2020

Fresadoras CNC de Alta Velocidad y Precisión

En 2020, las fresadoras CNC de alta velocidad y precisión se destacaron por su capacidad para producir piezas complejas rápidamente. Operando a velocidades de corte superiores, estas máquinas empleaban controladores digitales avanzados que aseguraban movimientos precisos. Las herramientas de corte de alta calidad y recubrimientos especializados mejoraron el rendimiento y la durabilidad. Además, la integración de tecnologías IoT facilitó la recopilación de datos en tiempo real, permitiendo mantenimiento predictivo y optimización de procesos. Estas fresadoras se utilizaron en industrias críticas como la aeroespacial y médica, donde la calidad y precisión son esenciales.

1970´s

Surge el concepto de CIM por parte del Dr. Joseph Harrington.

El Dr. Joseph Harrington desarrolló el concepto de Manufactura Integrada por Computadora (CIM) en la década de 1980, buscando integrar todos los aspectos del proceso de producción mediante tecnología informática. CIM optimiza la eficiencia al crear un flujo continuo de información en la cadena de producción, mejorando la flexibilidad y reduciendo costos. Este enfoque ha transformado la manufactura moderna, permitiendo una adaptación rápida a las demandas del mercado.

2010

Industria 4.0 y Conectividad

En la década de 2010, la Industria 4.0 comenzó a consolidarse, enfocándose en la digitalización de la manufactura. Este concepto, introducido en 2011, integró tecnologías como IoT, inteligencia artificial y big data. La conectividad permitió la comunicación en tiempo real entre máquinas, mejorando la toma de decisiones y optimizando procesos mediante automatización y análisis de datos. También facilitó la producción personalizada y promovió prácticas sostenibles, reduciendo el consumo de energía y desperdicios. En resumen, la Industria 4.0 transformó la producción al mejorar la eficiencia y la adaptabilidad.

1989

Diseño 3D y CNC

La combinación del diseño 3D y el control numérico por computadora (CNC) ha transformado la manufactura moderna. El diseño 3D, realizado mediante software CAD, permite crear modelos digitales de productos. Estos modelos se convierten en instrucciones para máquinas CNC a través de software CAM, mejorando la precisión y eficiencia en la fabricación. Esta integración permite la personalización masiva y la producción de piezas únicas, siendo ampliamente utilizada en industrias como la automotriz, aeroespacial y médica. En resumen, el diseño 3D y CNC trabajan juntos para facilitar la creación precisa de productos complejos.

1990

Mayor Automatización y CNC Multiejes

En la década de 1990, la automatización y el uso de máquinas CNC multiejes crecieron significativamente, transformando la manufactura. La automatización permitió el control en tiempo real de los procesos, reduciendo la intervención manual y aumentando la eficiencia. Las máquinas CNC multiejes facilitaron el mecanizado de piezas complejas en diferentes ángulos, mejorando la productividad y reduciendo desperdicios. Además, se desarrollaron sistemas de software más avanzados para la programación y simulación de procesos. Estas tecnologías se aplicaron en diversas industrias, como la automotriz, aeroespacial y médica.

Se desarrollaron los primeros sistemas de manufactura integrada por computadora “CIM” por parte de fabricantes de máquinas herramientas

1984

¿En la década de 1980, se desarrollaron los primeros sistemas de Manufactura Integrada por Computadora (CIM) gracias a la colaboración entre fabricantes de máquinas herramienta y asociaciones como la Computer and Automated Systems Association (CASA) y la Society of Manufacturing Engineers (SME). El objetivo de CIM es integrar todos los procesos de manufactura mediante tecnología informática, lo que mejora la eficiencia y flexibilidad en la producción. Estos sistemas incluían herramientas como CAD, CAM y ERP, permitiendo reducir tiempos de producción y mejorar la calidad del producto. CIM revolucionó la manufactura al establecer las bases para tecnologías avanzadas en la industria.

2000's

Avances en Materiales y Simulación

En la década de 2000, se produjeron avances significativos en materiales y simulación que transformaron la manufactura. Se desarrollaron nuevos materiales, como composites y aleaciones ligeras, que ofrecieron mayor resistencia y menor peso, especialmente en las industrias aeroespacial y automotriz. Las herramientas de simulación permitieron a los ingenieros modelar el comportamiento de materiales antes de la fabricación, mejorando el diseño y optimizando el rendimiento. La impresión 3D y el análisis por elementos finitos (FEA) se volvieron más comunes, facilitando la creación de prototipos y soluciones más eficientes. Estos avances impulsaron la innovación en el desarrollo de productos en diversas industrias.

1982

Microsoft presenta su sistema operativo MS-DOS, por encargo de IBM

Microsoft presentó MS-DOS en 1981, tras ser contratado por IBM para desarrollar un sistema operativo para sus computadoras personales. MS-DOS ofrecía una interfaz de línea de comandos y facilitó la creación de aplicaciones, incluyendo controladores para sistemas de control numérico por computadora (CNC). Este sistema se convirtió en la base para la estandarización de software en la automatización industrial, mejorando la integración entre computadoras y máquinas herramienta. Aunque ha sido reemplazado por sistemas más avanzados, su impacto en la manufactura y la informática sigue siendo relevante.

2015

La inteligencia artificial y el aprendizaje automático se aplican para mejorar el control y la eficiencia de las fresadoras CNC.

En 2015, la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático se integraron en fresadoras CNC, mejorando la eficiencia y la precisión en manufactura. Estas tecnologías optimizaron automáticamente parámetros de corte, implementaron mantenimiento predictivo para evitar fallos y mejoraron el control de calidad al detectar defectos en las piezas. También facilitaron interfaces de usuario más intuitivas y permitieron adaptaciones automáticas a condiciones cambiantes, además de utilizar simulaciones avanzadas para prever el rendimiento de las piezas. En resumen, la IA y el aprendizaje automático transformaron los procesos de fresado, aumentando la eficiencia y la calidad en la producción.

Referencias bibliograficas

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