Resumen Ejecutivo

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Resumen Ejecutivo
madera, la cual también se dirige a la ejecución eficiente del
trabajo del operario; reflejados en menos tiempo de tallado por
Artindustria es una empresa tecpaneca, dedicada a la
espiga y mejor rendimiento de desarrollo de la tarea para el
fabricación de mobiliario campestre, usando como materia
operario.
prima troncos de madera de pino y ciprés. Dichos productos
destacan en el mercado por sus formas orgánicas y alta calidad
de manufactura. El proceso productivo es semindustrial,
cuentan con maquinaria que es operada por los carpinteros de
la empresa. En la búsqueda de un proceso productivo eficiente,
se sometió a evaluación y análisis el desarrollo de fabricación
de un mueble, detectando en la tarea de tallado de espigas
deficiencia en tiempo y ergonomía para el operario.
La tarea de tallado, consiste en desgastar la punta del tronco a
ensamblar usando una cuchilla especial que funciona a través
de una fuente eléctrica; este trabajo es clave para dar vida a la
estructura del mueble por lo que realizarlo de manera óptima es
importante tanto para el rendimiento productivo de la empresa
como para el operario que lo realiza.
El siguiente trabajo presenta el desarrollo metodológico de
Diseño Industrial con el que se genera una propuesta de diseño
acorde a la necesidad específica de la empresa con el objetivo
de optimizar la tarea de tallado de espigas en los troncos de
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AGRADECIMIENTOS
conocimiento, esculpiendo en mí: carácter, gusto y amor por el
diseño.
A Dios: por permitirme conocerle a través de su infinito amor y
perdón, por continuar haciendo realidad el Salmo 60:12 que
dice: “en Dios haremos proezas.” y por ser la inspiración
principal de cada día de mi vida. A Dios sea la gloria.
A mis amigos: Karlis, Brendi, Astrid y Andy, por ser mis
compañeras y confidentes de este viaje universitario. A Dany,
por su apoyo estando dispuesto y disponible en los tiempos
arduos. Y a todos los que en cada tiempo dieron palabras de
A mis papás: Luis e Ili, por ser mi apoyo incondicional, por
motivación, cariño y apoyo en las diversas etapas de este
estar siempre conmigo y enseñarme a luchar por lo que se
recorrido.
quiere con esfuerzo, trabajo y dedicación. Son mi gran motor.
Con especial, atención a todas las personas que he conocido,
A mis hermanos: Luis y Alf, por ser apoyo desde sus áreas,
que me han dado de ellas y han permitido darles de mí,
perspectivas y fuerzas físicas, por su franqueza y energía
haciéndome crecer en las diferentes áreas de mi vida y
continua, directa y tras bambalinas. Son mi gran empuje.
construir en mí, una mejor persona.
A mi familia: abuelos, tías y tíos, primas y primos. Por ser
personas que me apoyan y porque siempre están pendientes de
mi bienestar.
A mi maestro asesor y catedráticos: Fernando, por ser mi guía
durante varios periodos de mi carrera y finalmente mi asesor
para poder concluirla. Gracias por su paciencia y siempre su
buena disposición para las ideas. Y a todos los catedráticos que
me formaron con su profesionalismo y compartiendo de su
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Índice
Diseño Industrial
1. Producción en Serie……..……..……………………….… 62
Introducción………………………………………………… 10
2. Diseño de procesos…………………..…………….……... 63
Delimitación de la Investigación………….…………….… 11
3. Ergonomía……………………………....………….….…. 64
Delimitación Gráfica de la Investigación…………………… 12
4. Seguridad Industrial…………………………………….... 69
5. Materiales y Procesos…………………….......................... 71
Análisis
1.Industria de la Madera…………………………………….. 13
1.1. Madera en Guatemala………………………...… 15
1.2. Tipos de madera y sus acabados…………….…. 17
2. Mobiliario Rústico……............…………………............... 19
2.1. Mueble de Troncos…………………................... 19
2.2. Técnicas de fabricación del mueble de troncos.... 22
Conceptualización
1. Planteamiento del Problema………..…………………….. 75
1.1 Enunciado del Problema………………………… 76
2. Técnicas Creativas…………………..…….……………… 78
3. Descripción del concepto de Diseño………………...…… 82
4. Bocetaje…………………………………...……………… 83
4.1. Integración de propuestas…………………….… 86
Brief de Diseño
1. Perfil del Cliente…………………………………….......... 27
Materialización
1.2. Método de Trabajo……………............................28
2. Perfil del Usuario………………………….………...…… 53
3. Análisis Retrospectivo……………………..………….…. 55
4. Análisis de Alternativas Existentes………..…………..…. 57
5. Análisis Prospectivo……………………….…………..… 60
1. Modelo Solución………………………………...……….. 96
2. Imágenes del Modelo solución (escala humana)…………. 98
3. Diagrama de Uso………………………...……………… 100
4. Planos constructivos…………………………………….. 102
5. Proceso de fabricación. ………….…………………...… 103
8
6. Costos………………………………………………..….. 105
7. Validación………………………………………..……… 108
Conclusiones y Recomendaciones……………………........ 120
Anexos
Anexo A.………………………………………….... 124
Anexo B…………………………………………..... 126
Referencias Bibliográficas……………………………........ 131
9
Introducción
investigación permitirán conducir el proyecto a la búsqueda de
una propuesta de diseño apropiada a las características, tanto de
En este proyecto de investigación se presenta la evaluación y el
la tarea como a las de la fábrica, lo cual puede encontrar a
análisis dentro de una fábrica de muebles con la que se busca
continuación en el desarrollo de este trabajo.
dar una respuesta eficiente para el proceso de tallado de espigas
en los troncos de madera. El flujo productivo en una empresa
está constituido por máquinas y procedimientos, los cuales en
secuencia fabrican un producto para el mercado. El diseño
industrial también puede intervenir en dichos procesos con el
propósito de generar procedimientos y mecanismos, traducidos
en tareas eficientes y efectivas, un mejor flujo en la producción
a través de elementos ergonómicos que mejoran tiempos de
trabajo y por lo tanto ganancias para la empresa.
La empresa Artindustria es una fábrica que se dedica a la
producción de muebles de troncos, a la cual se analizó el
proceso productivo en el que se detectó un procedimiento
deficiente en cuanto a la inversión de tiempo para su ejecución
y las demoras externas que afectaban la tarea y a su vez al
desempeño del operario. Por lo que se trabajará con una previa
investigación de los procedimientos de trabajo para este tipo de
muebles, el desarrollo del operario al realizar la tarea y los
elementos que intervienen en el desempeño del trabajo. Dichas
10
Delimitación de la Investigación
Tema
Diseño para la Industria de la Madera
Subtema
Máquina para tallado de espigas
Caso
Artindustria
11
Delimitación Gráfica de la Investigación
Diagrama 1: Delimitación gráfica del caso de estudio.
Elaboración: propia.
12
o Extracción
Análisis
Los bosques proveen los árboles de los que se obtiene la
madera. Regularmente, en la extracción se aprovecha a
1. Industria de la Madera
descortezar el tronco con maquinaria especializada, aunque
A través de los siglos, la madera es la materia prima más
también puede realizarse este procedimiento en la siguiente
utilizada por el hombre para la fabricación de diversidad de
etapa.
productos. La madera consiste en un material biológico de
origen vegetal, fibroso y leñoso que se encuentra en la parte
sólida de los árboles y está recubierta por la corteza. Su
obtención proviene de los troncos; sin embargo, también se
usan ramas y raíces según la aplicación que se necesite.
Técnicamente, sus mayores
componentes son celulosa y
lignina, además de agua, minerales, resinas, colorantes, grasas,
azúcares y ceras; todos estos dan forma a la estructura interna
del material, la cual varía según el tipo de madera.
La industria de la madera o industria maderera constituye un
Imagen 1. Extracción de madera.
Fuente: http://revistamyt.com/2012/09/china-se-convierte-en-la-tabla-salvadora-de-la-industria-maderera/
Recuperado: febrero 2014.
sector importante en todo el mundo, siendo conformada por las
empresas que se ocupan de procesar la madera y brindar al
mercado algún tipo de producto. Según la Confederación
Española de Empresarios de la Madera, la industria maderera
obtiene la materia prima a través de tres etapas:
13
o La transformación industrial
Seguido de su obtención, los troncos se trasladan a aserraderos
en donde se procesan en tableros de madera maciza, tableros
manufacturados y partes derivadas de esos procesos, llamados
también residuos. Logrando con ello, aprovechar todas las
partes del árbol.
Imagen 3. Algunos productos obtenidos de tableros.
Fuente: http://www.indumad.com/es/productolumber.htm
Recuperado: febrero 2014.
o Transformación en otras empresas
También pueden generarse nuevos productos de los tableros o
residuos generados en la etapa anterior, a través de grandes,
medianas y pequeñas empresas; que procesan la madera por
medio de construcción y estructuras, industria del mueble,
carpintería, ebanistería y artesanos.
Imagen 2. Transformación industrial de la madera.
Fuente: http://www.indumad.com/es/productolumber.htm
Recuperado: febrero 2014.
También en esta etapa, otras empresas se encargan de fabricar
productos en serie a partir de los tableros obtenidos; como
puertas, marcos, elementos decorativos, molduras y pisos
ejemplificados en la Imagen 3.
Imagen 4. Taller de carpintería.
Fuente: http://paraisodelencuentro.com.ar/taller-de-carpinteria/
Recuperado: febrero 2014.
14
En el Diagrama 2 se ilustra el esquema general de la industria
Por su demanda, la industria maderera maneja millones de
maderera para la obtención de dicho producto.
dólares a nivel mundial. Sin embargo, lo ideal es desarrollarla
con bosques regulados para controlar la extracción y
aprovechar que es un recurso útil y renovable.
1.1. Madera en Guatemala
El nombre propio Guatemala, es de origen náhuatl que significa
“lugar de muchos árboles” siendo esta una descripción acertada
para el territorio, ya que según el Sistema de Información
Forestal de Guatemala (2008-2013), el país cuenta con cerca de
43,578km2 de bosque, el cual el 54.6% se clasifica como área
protegida, por ejemplo el parque nacional Laguna de Lachúa en
Alta Verapaz, ilustrado en la Imagen 5.
Diagrama 2: Producción de la Industria maderera.
Fuente: Manual de Carpintería, p. 26. Consejo de Educación Técnico Profesional, Universidad
del Trabajo del Uruguay. Recuperado: febrero 2014.
Imagen 5. Parque Nacional Laguna de Lachúa, área protegida.
Fuente: Primer Informe Nacional sobre el Estado de los Recursos Genéticos Forestales en Guatemala. INAB,
FAO, IARNA – URL, p. 21. 2012. Fotografía: Edgar E. Sacayón. Recuperado: febrero 2014.
15
La madera guatemalteca es obtenida por el sector forestal, el
cual es encargado del manejo de la materia prima obtenida de
los bosques, que no pertenecen a las áreas protegidas. El sector
forestal obtiene la madera en dos etapas generales. La etapa
primaria, en la que se obtienen los árboles y se transforman en
tableros, aplicando maquinaria de los aserraderos, Imagen 6.
Imagen 7. Trabajo artesanal en taller de Asociación Tikonel.
Fuente: propia.
Según FUNDESA (2011), la producción del sector forestal ha
Imagen 6. Aserradero en Antigua Guatemala, Sacatepéquez.
Fuente: http://www.lorenzigt.com/aserradero.htm
Recuperado: febrero 2014.
reportado un incremento en la última década, teniendo
aproximadamente 3,784 empresas que trabajan productos de
madera. Sin embargo, el sector forestal guatemalteco presenta
Y la etapa secundaria que abarca todas las actividades que
altos costos en la producción debido a las largas distancias que
trabajan la madera y le dan un valor agregado. Entre ellas el
se recorre para la obtención del producto en bruto, su traslado y
sector de muebles, carpintería, ebanistería y artesanías, como
el alto costo en maquinaria especializada para el sector.
por ejemplo el trabajo de la Imagen 7. Los residuos de las
anteriores etapas no se desperdician; por el contrario, se usan
como combustible, con los cuales se hace leña, viruta y aserrín.
16
1.2. Tipos de madera y sus acabados
A partir del proceso general para la obtención de madera, ésta
empieza a transformarse de manera física en los aserraderos
obteniendo piezas dimensionadas para fabricar productos. Sin
embargo, es necesario usar el tipo de madera correcta para los
diversos usos que el mercado requiere. Concluido el producto,
la madera necesita recibir tratamientos químicos para prolongar
el tiempo de vida de dichos productos, a los cuales se les llama
acabados.
Tabla 1: Tipos de madera según su origen.
Fuente: http://infomaderas.com/2013/03/04/tipos-de-madera/ Elaboración: propia.
Tipos de Maderas
La madera puede aplicarse para fabricar infinidad de productos,
Dentro de esta primera gran clasificación, las maderas
para ello lo mejor es seleccionar el tipo de madera correcta,
presentan diferentes densidades, refiriéndose a la densidad
según la aplicación o uso que vaya dársele al futuro producto.
como la estructura interna de la madera. Conocer esas
En general, hay varias formas de clasificar la madera. Sin
características, sirve para trabajarla con las técnicas apropias.
embargo Ángel, J. (s.f.) brinda dos criterios generales, siendo
Dichas densidades se dividen en duras y blandas, tal como lo
estos según el lugar de origen y la dureza. A continuación en la
describe la Tabla 2 en la página 16.
Tabla 1, se describe la primera clasificación según el lugar de
origen de las maderas, sus características, algunas aplicaciones
y especies.
17
químicos correctos con el fin de resguardar el material o darle
realce al tipo de madera.
La Tabla 3 se brinda información general sobre los tipos de
acabados, sin embargo en el Diagrama 2 en la página 17, hay
mayor información sobre los métodos y técnicas para los tipos
de acabados más conocidos y aplicados a la madera.
Tabla 2: Tipos de madera según su densidad.
Fuente: http://infomaderas.com/2013/03/04/tipos-de-madera/ Elaboración: propia.
Varias de las especies de las Tablas 1 y 2, pueden encontrarse
en Guatemala, debido a la variedad climática del país. Siendo
las especies más populares: pino, ciprés, teca, palo blanco,
hormigo, roble, caoba y cedro. La mayoría de estas maderas se
encuentran en los departamentos de: Petén, Alta y Baja
Verapaz,
Chimaltenango,
San
Marcos,
Totonicapán,
Quetzaltenango, Huehuetenango y Sacatepéquez.
Acabados en Madera
Los usos de la madera son muchos, desde artículos decorativos
Tabla 3: Tipos de acabados para madera.
Fuentes: varias en referencia bibliográfica. Elaboración: propia.
hasta estructuras temporales para construcción. Para ello, es
importante conocer el uso que se le dará tanto a la materia
prima como al producto, para así aplicarle los ingredientes
18
2. Mobiliario Rústico
El mobiliario rústico es aquel que se encuentra en áreas rurales,
que guarda respeto por el ambiente o brinda un concepto
campestre. La materia prima por excelencia es la madera, la
cual puede ser usada en tablones o aplicando los troncos sin
corteza. La madera puede ser sometida a un tratamiento
químico especial para resistir efectos climáticos u organismos
invasores, o también puede aplicársele un acabado final que la
proteja de dichos efectos ambientales.
El mueble rústico se distingue por ser sencillo, informal,
acogedor y de natural belleza. Las primeras fabricaciones
fueron hechas por artesanos, sin embargo ahora llegan a
producirse de manera mecanizada o en una combinación de
ambos métodos.
Diagrama 2. Técnicas de acabados y sus características.
Fuentes: varias en referencia bibliográfica. Elaboración: propia.
2.1 Muebles de tronco
Para acabar la madera, ésta debe estar completamente seca,
Para la fabricación de muebles de troncos la madera continúa
siempre limpia y lijada. Al usar cualquiera de los diferentes
siendo la materia prima principal. Sin embargo, para este tipo
métodos de aplicación se recomienda hacerlo en capas finas
de mobiliario son los troncos de árboles o las ramas los que dan
dejando que los poros absorban bien el químico.
vida y forma a la estructura de los muebles, caracterizándose
por conservar las formas y colores naturales de los troncos.
19
El uso de troncos se inició en la construcción de viviendas,
cinceles), en la que no utilizaban clavos para hacer las uniones.
posteriormente se utilizaron para la fabricación de productos
Para sellar dichas uniones, iban rellenando los espacios con una
mobiliarios. Esta aplicación se inició en los países nórdicos,
mezcla de viruta y barro, según Estes (2014). Con el paso del
como Escandinavia y Rusia, según Pirozzolo (2014). Los
tiempo, los principios de fabricación de este tipo de
pobladores usaron los árboles que los rodeaban como materia
construcciones fueron adoptados en el resto de Estados Unidos
prima para la construcción de casas que los resguardaran del
y Canadá; ésta técnica constructiva se popularizó y evolucionó,
clima frío de esa región. Alrededor de los años 1,600´s hubo
aplicándose también para la fabricación de muebles, como lo
una migración grande de colonos suecos al oeste de Estados
ilustra la Imagen 9.
Unidos, siendo ellos los que aplicaron en sus nuevas viviendas
las técnicas constructivas de su país de origen, puede
observarse un ejemplo en la Imagen 8, es así como llega este
tipo de construcción a Norte América.
Imagen 8. Primeras viviendas contruidas de troncos.
Fuente: http://architecture.about.com/od/periodsstyles/a/logcabins.htm
Recuperado: febrero 2014
Imagen 9. Juego de exterior, Blue Ridge.
Fuente: http://rockytoplogfurniture.com/furniture/outdoor/tables/
Recuperado: enero 2014.
La construcción de este tipo de viviendas se caracterizaba por
Al resultado de la fabricación de estos productos se les llamó
el uso de ensambles y herramientas básicas (hachas, cuchillos y
en inglés, log furniture. Los cuales se destacan por conservar la
20
forma orgánica del tronco y la naturalidad del color de su
madera, brindando un aspecto acogedor y ecológico.
Mueble de troncos en Guatemala
Como se presentó anteriormente, Guatemala cuenta con
recursos forestales que brindan materia prima para la
generación de productos madereros que responden a las
necesidades del mercado. El sector forestal, a través de su etapa
primaria proporciona los troncos de árboles para la fabricación
Imagen 10. Juego de mueble de troncos para dormitorio de niños.
Fuente: Artindustria. Recuperado: septiembre 2013.
nacional de muebles de troncos.
Son muy pocos los productores registrados que fabrican
muebles de troncos, los conocidos se localizan en el
Los
talleres
guatemaltecos
padecen
de
limitaciones
departamento de Chimaltenango y Sacatepéquez; quienes usan
tecnológicas para trabajar, sin embargo esto no ha sido
en su mayoría, maderas de pino y ciprés para su elaboración.
impedimento para aplicar las técnicas básicas para la
En el país, la mayoría de clientes que adquieren este tipo de
fabricación de muebles de troncos y por el contrario se las han
mobiliario buscan establecer un contexto rural, rústico,
ingeniado aplicando técnicas o métodos propios para la
campestre de descanso o con temática vaquera inspirada en el
construcción de dicho mobiliario.
medio oeste. Un ejemplo de mobiliario de troncos para
dormitorio de niño, de fabricación nacional, puede observarse
en la Imagen 10.
21
2.2. Técnicas de fabricación del mueble de troncos
2.2.a. Descortezado
Los troncos de árboles y sus ramas son la materia prima para la
Como se dijo, en Guatemala es común comprar los troncos en
fabricación dando vida a la estructura del producto. Los troncos
bruto, es decir con corteza. La corteza está compuesta de
se encuentran disponibles al mercado desde que son extraídos
células de materia muerta, la cual tiene como objetivo proteger
de los bosques. Sin embargo, según la maquinaria que los
la madera útil en su interior, Imagen 11. Para iniciar la
extrae estos pueden adquirirse descortezados o bien, como en
fabricación de muebles de troncos es necesario descortezarlos.
Guatemala, es más común comprarlos con corteza conocidos
también con el nombre de “troncos roízos”.
Madera
Los muebles de troncos deben cumplir con tres características
especiales:
Corteza
o Tener sus troncos lisos y limpios de corteza.
o Ensamblarlos a presión, de preferencia sin uso de
herrajes.
Imagen 11. Indicación de corteza y madera.
Fuente: http://4.bp.blogspot.com/-ipl2RbNrtsA/TbiTWfDA5OI/AAAAAAAAOP8/hAELhzfi6PQ/s1600/Tronco+madera.JPG
Recuperado: marzo 2014.
o Tener un acabado natural que conserve y realce los
elementos naturales de la madera.
El descortezado consiste en quitar la corteza que cubre los
troncos o ramas para poder obtener la madera. Existen varios
Algunas de las especies utilizadas para la fabricación de este
mobiliario son de pino, ciprés y palo blanco. Para cumplir con
las características anteriores, los troncos deben someterse a los
procesos de transformación que se describen a continuación.
métodos para realizar este proceso, desde herramientas
manuales hasta mecanismos especializados que aplican agua a
presión. El método usado depende de la capacidad tecnológica
de la fábrica productora, en la Imagen 12 página 21, se brindan
algunos ejemplos.
22
2.2.b. Ensamblado
Al tener descortezados los troncos se dimensionan continuando
con la preparación del ensamblado. El ensamble consiste en
hacerle cortes específicos a las piezas que deseen unirse. Esos
cortes pueden hacerse entre 90° a 45°, esto según lo requiera la
estructura. Sin embargo el más usado es a 90°, también
Descortezadora fija de anillo.
conocido como ensamble de caja y espiga.
El ensamble de caja y espiga consiste en que la espiga, es la
pieza adelgazada que entra en la caja. La caja es una extracción
redonda o cuadrada en pieza y que recibirá la espiga, ya sea en
ángulo recto u oblicuo, como se ilustra en el ejemplo general de
la Imagen 13.
Descortezadora de tambor.
Imagen 13. Ilustración del ensamble de caja y espiga.
Fuente: Curso en Construcción con Madera. Universidad Politécnica de Madrid, 2007.
Recuperado: 7 de febrero de 2014.
Descortezadora eléctrica portátil.
Imagen 12. Ejemplos de métodos de descortezado de troncos.
Fuente: http://desarrollatuproducto.com/directorio/proveedores/procesos.html?catid=866
Recuperado: marzo 2014.
23
En la Imagen 14, se ilustra la aplicación del ensamble de caja y
espiga en troncos de madera para la fabricación de muebles de
troncos.
2.2.c. Acabado
Con los elementos anteriores, puede armarse el mueble
deseado, ya armado se continúa a dársele el acabado. Los
muebles de troncos se distinguen por tener una apariencia
rústica, suave y en algunos casos antigua. Este tipo de acabado
lo brinda la cera, el cual en su mayoría es en tono natural o
bien, puede cambiársele el color a la madera con tinte, eso sí
debe realizarse el cambio de color antes de aplicar la cera. En el
Diagrama 3 página 23, se describe el proceso de aplicación.
Imagen 14. Ilustración del ensamble de caja y espiga en troncos.
Fuente: http://www.veritastools.com/products/Page.aspx?p=521
Recuperado: febrero de 2014
Para reforzar la unión puede aplicarse pegamento, regularmente
se usa cola blanca, pero en el caso que el producto sea para
exteriores se usa pegamentos a base de solventes. O en casos
extremos puede apoyarse el ensamblado con el uso de herrajes.
24
Las técnicas de fabricación anteriores son la base para la
construcción y acabado de muebles de troncos. La variación de
las mismas depende del diseño final del mueble, el estilo de
fabricación de la empresa productora y los recursos técnicos
humanos y tecnológicos que ésta tenga disponibles.
En el Diagrama 4 página 24, se ilustra el resumen del proceso
general para la fabricación de muebles de troncos.
Diagrama 3. Proceso de aplicación de acabado con cera.
Fuente: http://muebles.about.com/od/restauracionreciclaje/tp/C-Omo-Aplicar-Un-Acabado-A-La-Cera-AUn-Mueble-De-Madera.htm. Recuperado: marzo de 2014. Elaboración: propia.
25
Diagrama 4: Proceso general para la fabricación de muebles de troncos.
Elaboración: propia.
26
Breif de Diseño
ahora fabricar cabañas campestres pero sieguen siendo los
muebles los productos más demandados.
1. Perfil del Cliente
Descripción general de la Empresa
Imagen 16. Algunos productos de la empresa Artindustria.
Fuente: catálogo físico de productos de Artindustria.
Imagen 15. Logotipo de la empresa Artindustria.
Fuente: gerencia general de Artindustria. Recuperado: octubre de 2013.
La empresa cuenta con un catálogo de productos que pueden
fabricar, sin embargo también hacen los diseños que solicite el
Artindustria es una empresa guatemalteca fabricante de
cliente. El producto se solicita bajo pedido directo de sus
muebles de troncos que nace en 1,993 en Tecpán,
clientes, por lo que no cuentan con un stock de productos,
Chimaltenango. La empresa se especializa en la transformación
información brindada por el Gerente General de la empresa,
de la materia prima a muebles de troncos únicos de alta calidad.
Luis Fernando García, quien defina la empresa la define como
activa, dinámica y abierta al aprendizaje.
La fabricación de productos se inició con juegos de comedor, la
Misión
buena fabricación y acabado de los productos permitió ganarse
un espacio en el mercado y expandir su línea de productos, ver
algunos de ellos en la Imagen 16. Su capacidad les permite
“Somos una Empresa competitiva a nivel nacional con
tradición artesanal, que conserva al máximo las formas
27
naturales de sus materias primas para la elaboración de nuestros
productos, a través del recurso humano competente con una
excelente cultura de servicio y calidad.” (Luis García, Gerente
General de Artindustria, septiembre 2013).
1.1 Método de Trabajo
El taller realiza su trabajo de manera semindustrial, cuenta con
maquinaria en la que los operarios son los encargados de
transformar la materia prima al producto final. El proceso
productivo se ejecuta con 20 personas, 16 operarios en fábrica,
Visión
Lograr alcanzar los estándares internacionales para llevar
nuestros productos artesanales a nivel internacional.
carpinteros y ayudantes, y 4 en el área administrativa, desde el
Gerente General hasta la persona de ventas. Esto descrito
jerárquicamente en el Diagrama 5.
Información Corporativa
Fábrica:
3era. Avenida “B” 5-28 zona 1, Tecpán, Chimaltenango
Teléfono: (502)7840 - 3845
Sala de ventas en Decocity:
22.5KM Carretera a El Salvador, local P21.
Página web: http://www.artindustriagt.com/
Diagrama 5. Estructura organizacional de la empresa Artindustria.
Fuente: Luis Fernando García, gerente general de Artindustria.
Elaboración: propia.
28
en el espacio según un orden consecutivo. Sin embargo, esa
Área Productiva
distribución depende de los procesos productivos que requieran
2
La fábrica productora ocupa un espacio de 17 x 36m y hace
uso del área exterior para colocar la materia prima, madera de
ciprés y de pino, como muestra la Imagen 17.
los pedidos solicitados, en la Imagen 18 se muestra una vista
general al ingresar a la fábrica.
Imagen 17. Área de colocación para troncos y madera en tablones.
Fuente: propia.
La planta de producción está dividida en tres áreas generales:
o Área de corte -17m x11.4m-,
o Área de ensamblado -17m x 9.6m- y
Imagen 18. Vista de la fábrica desde puerta de ingreso.
Fuente: propia.
o Área de acabado -17m x 15mEn el Diagrama 6, página 28 se presenta plano general de las
áreas de trabajo. Las éstas descritas permiten organizar las
operaciones para la fabricación de los productos. Cada sección
de trabajo tiene a disposición diferentes máquinas, distribuidas
29
Plano general de distribución de la fábrica
Diagrama 6. Plano de distribución general de la fábrica productora de Artindustria.
Elaboración: propia.
30
El proceso de fabricación de productos inicia al concretarse el
pedido entre la persona de ventas y el cliente.
1. Selección:
El carpintero y su ayudante inician con la selección de los
mejores troncos de madera.
Este es un proceso de mucha
observación, buscan troncos estructuralmente sólidos y que
muestren baja humedad. Así mismo, miden con cinta métrica y
eligen, según tamaño, diámetro y largo los troncos a necesitar
para fabricar el producto pedido por el cliente. Debido a la
Tabla 4: Medidas guías para selección de troncos.
Fuente: Artindustria. Elaboración: propia.
diversidad de dimensiones en la materia prima, la Tabla 4
describe las medidas guías que toman de referencia para
realizar dicha selección.
2. Corte:
La sección de corte prepara los troncos seleccionados para su
transformación. En esta área se dimensionan los troncos a
través de cortes o desgastes; algunos de ellos son cantear,
cepillar o cortar los extremos, también se empareja la superficie
de los troncos cortando las astillas que han quedado de las
ramas. Las Imágenes 19 a 21 de la página 30, ilustran algunos
de los procedimientos mencionados.
Imagen 18: Selección de materia prima.
Fuente: propia.
31
Imagen 21. Canteo de troncos para cabañas.
Fuente: propia.
Imagen 19. Medición de troncos y corte de extremos.
Fuente: propia.
Características de corte
o Los extremos de los troncos deben estar cortados y
lisos.
o Los troncos no deben presentar astillas de ramas ni
nudos abultados.
o Si se requiere madera aserrada, es en ésta área donde se
cantea y dimensiona.
En la Imagen 22 se muestran troncos que ya finalizaron el
Imagen 20. Corte de astilla de rama.
Fuente: propia.
proceso de cortado, mientras en la Imagen 23 se muestra a un
operario en el proceso de medición de un tronco.
32
3. Lijado:
El lijado consiste en el proceso para descortezar el tronco (tema
2.2.a página 21), en el que se limpia el tronco y se prepara para
ser afilado. En la fábrica lo realizan aplicando dos métodos:
Imagen 22. Ejemplos de troncos ya cortados.
Fuente: propia.
a. En un cepillo de metal motorizado se quita toda la
corteza del tronco. El operario debe tomar el tronco de
forma
vertical
con
movimientos
ascendentes
y
descendentes se remueve la corteza.
Imagen 23. Revisión de corte y dimensión de tronco.
Fuente: propia.
El área de corte cuenta con 3 o 5 operarios según el volumen de
producción y los requerimientos de los productos pedidos, ellos
Imagen 24. Proceso de descortezado de troncos.
Fuente: propia.
se encargan de dimensionar las piezas y preparar los troncos
para ser lijados.
33
b. Ya descortezado, utilizan una lija eléctrica de grano 100
para limpiar y alisar la superficie de los troncos. Para
hacerlo,
el
operario
debe
repetir
el
mismo
procedimiento anterior.
4. Afilado:
La empresa le llama “afilado” al proceso de tallar los troncos,
haciendo un ensamble de caja y espiga (tema 2.2.b página 22),
lo cual servirá para posteriormente, armar el producto.
Esta actividad se realiza utilizando una prensa con la que el
operario sujeta el tronco que será afilado, cabe mencionar que
el operario debe ubicarse en un espacio disponible en el área
cuando le llega el momento de realizar la tarea. A un barreno le
coloca la cuchilla talladora –llamada en inglés tenon cuttermostradas en la Imagen 26, con este método se talla la espiga
en el extremo de cada tronco, tal y como lo muestra la Imagen
27, página 33. Según el tipo de estructura del mueble, se afila
Imagen 25. Proceso de lijado de troncos.
Fuente: propia.
uno o ambos extremos del tronco para poderse ensamblar.
El descortezado de troncos pueden realizarlo 1 o 2 operarios, ya
que el motor cuenta con dos extensiones o brazos que
funcionan al mismo tiempo, lo cual permite realizar los dos
trabajos a la vez o uno por uno como muestran las imágenes
anteriores.
Imagen 26: Barreno y cuchillas para afilar troncos.
Fuente: propia.
34
Características del tallado
Imagen 28. Dimensiones de la espiga.
Fuente: propia.
Imagen 27. Afilado de patas para silla.
Fuente: propia.
El tallado es un desgaste en forma cónica que varía en medidas,
En referencia a la selección de troncos (Tabla 4, página 30)
estas brindan la dimensión de la espiga, dividida en largo (l) y
para tallarlos, se usan cuatro tamaños diferentes de cuchillas
diámetro (D) como lo ilustra la Imagen 28, estos valores
según el tamaño del tronco, como se muestra en la Tabla 5.
cambian según el tamaño de la cuchilla usada para cada tipo de
tronco:
Tabla 5. Medidas de troncos a tallar y afilador a usar.
Fuente: Esvin Orellana, encargado de taller de Artindustria. Elaboración: propia.
Tabla 6. Medidas de la espiga tallada según cuchilla talladora.
Elaboración: propia.
35
Posteriormente al tallado, el tronco es llevado al barreno
en caso de necesitar refuerzos colocan tarugos, sin embargo
vertical en el que se perfora la misma medida del diámetro de
casi no se aplican.
la espiga que será ensamblada, Imagen 29.
Imagen 29. Perforación de caja para ensamblar la espiga.
Fuente: propia.
5. Ensamblado
El ensamblado consiste en unir las piezas que dan cuerpo al
producto. Este se realiza en el mismo espacio en el que se
realizan los procesos anteriores, en el cual tienen disponibles
dos mesas de trabajo. Para los ensambles de las estructuras,
aplican cola blanca a las piezas y realizan el ensamblado a
presión, ajustando con cinturones de caucho para fortalecer la
Imagen 30. Ensamblado de piezas.
Fuente: propia.
unión. Esperan de 12 a 24 horas para que seque el ensamble;
36
Imagen 31. Ensamblado concluido.
Fuente: propia.
6. Barnizado y Pulido
El barnizado y pulido consisten en dar el acabado final al
producto. Al ensamblarse el producto se procede a la aplicación
del barniz al aire libre utilizando pistola y compresor. Se deja
secar de 4 a 6 horas en un día soleado, en invierno toma
Imagen 32. Sillas en revisión de acabado.
Fuente: propia.
7. Producto terminado
El producto terminado es empacado con plástico stretch y se
ubica en la sección posterior de la fábrica, ya que no cuentan
con una bodega establecida.
alrededor de 8 horas dejándolo secar al viento.
Luego del secado del barniz, regresa el producto al área para
revisar el estado de la aplicación, al ser correcta se termina de
dar el acabado (tema 1.2 página 16) del barniz, llamado pulido.
Puede llamarse también una sección de control de calidad del
producto.
Imagen 33. Espacio para almacenaje de producto terminado. Fuente: propia.
37
8. Área de carga
1.2 Estudio y Análisis
Dentro de la última sección la fábrica, puede ingresar y
El estudio del proceso sirve para conocer de fondo el desarrollo
estacionarse el transporte que llevará a su destino final, el
de las tareas y determinar puntos deficientes durante las
producto concluido. Así mismo es por donde ingresa material o
actividades.
se utiliza para el almacenaje de productos terminados; esta área
tiene la peculiaridad de ubicarse entre las secciones de acabado
y pulido.
Luego de conocer el plano general de la fábrica (Diagrama 6,
página 29), ahora se presenta segmentado en el Diagrama 7 la
organización y distribución dentro de las áreas de trabajo.
Imagen 34. Área de ingreso de transporte para traslado de producto.
Fuente: propia.
Distribución del área de acabado.
38
En las áreas productivas se transforma la materia prima para la
obtención de mobiliario de troncos. Dicha transformación tiene
un recorrido general presentado en el Diagrama 8.
Distribución del área de ensamblado.
Distribución del área de corte.
Diagrama 7. Distribución de áreas productivas en la fábrica.
Fuente: propia.
Diagrama 8. Diagrama de flujo general para la fabricación de mobiliario de troncos en
Artindustria. Fuente: propia.
39
En el Diagrama 8 puede conocerse la secuencia de tareas a
Se inició el estudio trasladando el diagrama de flujo general al
ejecutar. Sin embargo no siempre será una secuencia fluida,
diagrama de flujo de la silla de corona, esta vez dentro de las
sino que en algunos casos puede retornar la pieza a la tarea
áreas de trabajo, Diagrama 9 página 39. En él se visualiza el
anterior por si requiere un cambio o mejora.
proceso de fabricación en 12 pasos. Puede observarse que no
Dependiendo de los productos en un pedido así será el número
de carpinteros con ayudantes a quienes asignarán el proceso de
hay un proceso lineal de trabajo y hay largos recorridos en
traslados.
fabricación. Es por ello que los operarios saben ejecutar todos
los procedimientos y no se establecen en una sola tarea. Para
conocer el flujo productivo de la fábrica, se realizó un estudio
en base a la fabricación de la silla de corona, Imagen 34, la cual
está registrada como la silla más vendida.
Imagen 35. Silla de corona de la empresa Artindustria.
Fuente: propia.
40
A simple vista es notorio un congestionamiento de las tareas 4
a la 8, las cuales corresponden a:
Descortezado y lijado de troncos (proceso página 32-33).
Tallado de espigas (proceso página 33-34).
Perforación de la caja (proceso página 35).
Ensamblado de piezas (proceso página 35).
Revisión de ensamblado.
Los procesos se realizan en el mismo espacio, reduciendo el
desplazamiento de los operarios para la realización de otras
tareas, causando demoras y retrasos en la secuencia productiva.
Para saber el tiempo invertido durante el proceso y determinar
los focos de interés del proceso, se realizó un Cursograma en el
que evaluaron los métodos a través de su tiempo y secuencia de
las actividades, Diagrama 10 página 41.
Diagrama 9. Diagrama de flujo dentro de la planta de producción para la
fabricación de la silla de corona. Elaboración: propia.
41
El Diagrama 10 muestra la secuencia de los procesos de
operación, inspección, transporte, demora y almacenaje para la
fabricación de la silla de corona desde la selección de la
materia prima hasta el ensamblado de las piezas. Esta secuencia
se observa aplicando un color a cada símbolo cuando se realiza
el desarrollo del método actual.
Imagen 36. Total de procedimientos registrados en el Cursograma, Diagrama 7.
Fuente: propia.
Ampliando el total de procedimientos brindado por el
Cursograma, puede decirse que la continuidad de algunas
operaciones es gracias la cercanía de
la maquinaria. La
inspección favorece a la calidad del producto, sin embargo los
Diagrama 10. Cursograma de procesos de producción para la fabricación de
la silla de corona. Elaboración: propia.
42
operarios hacen pequeñas inspecciones que pausan la
los procesos productivos que requieren más tiempo, los cuales
continuidad de la tarea.
son los que se presentan a continuación. Sin embargo, según las
Se contabilizan también 6 transportes, tal como lo ilustró el
Diagrama de flujo, sumando un total de 11 minutos. Se observó
características de desempeño de la tarea hacen que su tiempo
sea más o menos relevante.
el uso de una carretilla sólo para trasladar para entrar los
troncos, posteriormente no usan contenedores ni carretilla para
trasladar las piezas a la siguiente tarea. Y en las demoras se
suman 3, dos de ellas en la misma tarea, por otra parte no se
cuantificaron otras distracciones que se les observaron a los
operarios, sin embargo sí influyen en el desarrollo del proceso.
Se toma como demora la espera de la fijación del ensamblado,
sino hay por hacer alguna tarea de otro producto pedido.
Diagrama 11. Total de tiempo para la selección de materia prima.
Fuente: propia.
o Al relacionar la recolección de materia prima en función
Para la realización de este proceso se invirtió un total de 185
minutos equivalente a 3 horas con 5 minutos, sin embargo se
del tiempo, puede estimarse que fue seleccionado 1
tronco por minuto y 2 minutos por un tablón aserrado.
han enmarcado las actividades que reportaron mayor tiempo de
ejecución para evaluarlas mejor.
Procedimientos que registran mayor tiempo de trabajo
Todas las tareas descritas, deben realizarse para la fabricación
de mobiliario de troncos. El Cursograma sirvió para encontrar
43
perdido, ya que los operarios pueden integrarse a otras
tareas, mientras ésta se lleva a cabo.
Diagrama 12. Total de tiempo para el descortezado y lijado de troncos.
Fuente: propia.
o Hay movimiento repetitivo del operario
para la
realización de ambas tareas, sin embargo es una tarea
mayormente mecanizada.
o Al realizar ambas tareas al mismo tiempo, ese tiempo de
Diagrama 14. Total de tiempo para el tallado de espigas.
Fuente: propia.
trabajo se reduce a la mitad.
o Se realizan 3 actividades aleatorias dentro del mismo
procedimiento:
-
Montar la prensa sobre la mesa de trabajo.
-
Colocar cada cuchilla en el barreno.
-
Tallar.
o Al tallar, suma tiempo de más, el arreglo que debe hacer
Diagrama 13. Total de tiempo para la fijación de ensambles.
Fuente: propia.
o Se clasifica como demora sino hay otra actividad por
hacer. Sin embargo este no es completamente un tiempo
el operario debido al movimiento de la prensa.
o El número y tiempo de espigas talladas está dividido en:
-
6 minutos para 4 espigas pequeñas y
44
-
12 minutos para 8 espigas medianas
o El operario recibe directamente la vibración, fuerza,
contra giro y presión del barreno al usarlo.
Basándose en los diagramas de flujo y el Cursograma, a través
de las características destacadas de los procedimientos de
mayor consumo de tiempo, pudo encontrarse los procesos de
trabajo de mayor interés, ilustrados en el Diagrama 15.
Diagrama 15. Total de tiempo para el ensamblado de piezas.
Fuente: propia.
o La tarea es continua porque participan el carpintero y su
ayudante por lo que toda la actividad en función del
tiempo total, puede estimarse que invierte 1.5 minutos
por cada ensamble.
Diagrama 16. Áreas de interés.
Fuente: propia.
45
La información descrita anteriormente sirve de punto de partida
para ahondar en el proceso de tallado de espigas, debido a que
es una actividad que registra alto interés por los dos diferentes
tiempos de trabajo y la intervención de otras actividades.
Desarrollo del proceso a través de Evaluación Ergonómica
El tallado de espigas puede ser realizado por cualquiera de los
carpinteros. Ampliando el estudio de la tarea, se realizó una
evaluación ergonómica del proceso en dos operarios diferentes.
La evaluación se realizó aplicando dos evaluaciones teóricas,
REBA (Rapid Entire Body Assesment, Hignett, McAtamney,
Applied Ergonomics, 2000) que se traduce en español como Evaluación rápida de cuerpo entero- y RULA (Rapid Entire
Body Assesment, McAtamney & Corlett, Applied Ergonomics,
1993) que en español se traduce como -Evaluación rápida de
las extremidades superiores-. Estas pruebas ayudan a
determinar el nivel de riesgo de la actividad evaluada y por lo
tanto, señalar las áreas del cuerpo que están expuestas a riesgos
de lesiones.
La Imagen 37, presenta la muestra de la secuencia general de
Imagen 37. Secuencia de movimientos para el tallado de espigas con el método actual.
Fuente: propia
movimientos para realizar la tarea.
46
Operario # 1
Imagen 38. Inicio de la tarea.
Fuente: propia.
Imagen 39. Ejecución de la tarea.
Fuente: propia
1. Iniciando la ejecución de la tarea, el torso del operario
2. Al ejecutar la tarea, el operario ejerce fuerza y presión
se ubica en una posición ligeramente encorvada,
con el torso sobre el barreno, aplicando para ello,
aproximadamente en un rango de 0 a 20° preparándose
flexión en las piernas de aproximadamente más de 60°.
para recibir la contra fuerza del tallado. La posición de
Así mismo, pierde el centro de su eje, inclinándose
los brazos es de entre 0 a 80°.
hacia el lado izquierdo.
47
Imagen 40. Ejecución de la tarea.
Fuente: propia
Imagen 41. Ejecución de la tarea.
Fuente: propia
3. Algunas veces al tallar, la prensa brinca, moviéndose de
4. La imagen anterior, muestra la postura que aplica el
su lugar por lo que el operario no cambia de postura,
operario al tallar troncos de 4” a 6” de diámetro. Al
entonces se estira para volverla a su lugar con una sola
realizar la tarea el operario toma una posición
mano. Este movimiento puede llegar a realizarse en una
encorvada con la que contrae el cuerpo para soportar la
posición de rango entre 20° a 60° de inclinación sobre
fuerza y vibración que recibe.
el torso.
El cuello toma una inclinación de más de 20° al frente.
Las manos se ubican a más de 1° de apertura del eje
central del cuerpo, así mismo los hombros se contraen
hacia adelante para apretar mejor la máquina.
48
Operario # 2
Imagen 42. Acercamiento a la ejecución de la tarea.
Fuente: propia
En un acercamiento a la Imagen 42,
Imagen 43. Inicio de la tarea.
Fuente: propia.
1. Dándole inicio a la operación, el trabajador tiende a
encorvarse para la ejecución de la tarea, aplicando
5. Por la posición y dirección del brazo derecho, deja ver
fuerza y presión, visibles en el rostro del mismo.
los brazos que aplican fuerza para empujar el barreno y
Así mismo, la posición de los brazos y las manos son
tallar. A su vez, ambas manos y el abdomen son el
forzadas a llevarlas hasta el nivel de la cadera.
soporte para contrarrestar la energía que reciben
Las piernas muestran rotación a nivel de la cadera y
conteniendo:
compresión al tallar.
- vibración
- impulso y
- giro.
49
Imagen 44. Ejecución de la tarea.
Fuente: propia.
2. En la Imagen 44, el operador ejecuta la tarea: girando el
Imagen 45. Continuación en la ejecución de la tarea.
Fuente: propia.
3. La acción de tallado vista de atrás, el trabajador realiza
torso, flexionando brazos y piernas.
giros y compresión de todo el cuerpo, fuera del eje central.
Sucede también que la prensa se mueve, por lo que el
Destacando el torso y las rodillas, esto debido a la altura en
trabajador debe parar el oficio y arreglarla para poder
la que se encuentra el tronco a tallar.
continuar, a su vez puede observarse que los cables de
energía eléctrica estorban el desplazamiento en el área.
50
Imagen 46. Secuencia de movimientos para la sujeción y soltura del tronco.
Fuente: propia.
Imagen 47. Secuencia de movimientos para la realización de tallado del tronco.
Fuente: propia.
4. En la Imagen 46 puede observarse la continuación de
5. Para llevar el barreno hacia el tronco, el trabajador debe
movimientos del operario al sujetar y soltar cada tronco,
realizar los movimientos de la Imagen 47, en donde en
debe aplicar una variación repetitiva de fuerzas y
los dos últimos, recibe la vibración y compresión del
movimientos en brazos y manos, sin olvidar la rotación
barreno en el área abdominal en donde se apoya la
del torso para dar mayor impulso al giro y el apoyo que
máquina. Este movimiento expone en alto riego los
aplica flexionando las piernas. La repetición continua de
órganos ubicados en esa área del cuerpo.
estos movimientos deja expuesto al operario a un
cansancio prematuro antes de finalizar la jornada.
La evaluación mostró que el área abdominal, las extremidades
superiores y la espalda junto con el cuello son las partes del
cuerpo que se ven más afectadas por el proceso actual de tallar
espigas, en el que se contabilizan 14 posturas inadecuadas. La
repetición constante de estas malas posturas o los largos
períodos de tiempo para realizarlas causa en el operario dolor
de espalda y del abdomen, estrés, fatiga y trastornos de trauma
acumulativo debido a la fuerza que ejerce y que recibe al
realizar la tarea.
51
Al concluir, las evaluaciones ergonómicas (REBA y RULA)
prensa incrementando el tiempo total de ejecución. Cabe
dieron como resultado que el método actual de tallado de
mencionar, que dicha tarea expone al operario a movimientos
espigas, es una actividad de alto riesgo en la que se sugiere
de fatiga e inseguridad ya que ejecuta repetidos movimientos
investigación e implementación de cambios. Puede encontrar
en extremidades superiores, contrae la espalda, super flexiona
dichos estudios en el Anexo A.
continuamente las extremidades inferiores y se apoya el
barreno de forma continua en el abdomen, recibiendo toda la
fuerza, presión y vibración del trabajo en tan delicada área.
1.3 Necesidad
La empresa Artindustria considera importante la mejora
Se estableció entonces, la necesidad de desarrollar un sistema
productiva para aumentar su competitividad en el mercado, al
más eficiente para el tallado de espigas en los troncos de
ofrecer a este calidad en los productos y un mejor servicio.
madera que elimine la intervención de otras tareas o actividades
para realizarlo con el que se brinde mejores condiciones de
Se analizó el flujo de los procedimientos productivos, sus
desarrollo del trabajo al operario.
tiempos y desarrollos, encontrando los puntos de interés en
función de la efectividad la tarea con el tiempo invertido para
realizarla, presentando un alto nivel de interés el proceso de
tallado de espigas. Ésta tarea no cuenta con una estación de
trabajo, máquina especializada o área delimitada para realizar
de manera óptima la acción. Por lo que esto implica invertir
tiempo extra en la colocación y montaje del barreno con la
cuchilla y la prensa en la mesa de trabajo para ejecutar la
operación; a su vez que el operario debe parar para arreglar la
52
2. Perfil del Usuario
El perfil del usuario se construye luego de analizar el segmento
del mercado, Diagrama 17, al cual se dirigirá el futuro
producto.
Perfil Básico
Hombre soltero o casado de 10 a 30 años trabajador de micro,
pequeña o mediana empresa en cargo de operario o ayudante.
Residente en el departamento de Chimaltenango o ciudad
capital, perteneciente al estrato socioeconómico bajo (D).
Es un adulto que ha trabajado desde joven, es cumplido y sabe
cumplir instrucciones, sus estudios varían desde primaria hasta
diversificado o en algunos casos el estudio académico llega a
un técnico u oficio; sus ingresos son para la compra de
alimentos, pago de servicios básicos y renta, usa celular de
tarjeta. Sale de paseo algunas veces en domingo o sábados por
la tarde a comerciales o espacios públicos al aire libre, en estos
paseos consume alguna refacción o comida rápida.
Diagrama 17. Segmentación del Mercado.
Fuente: http://www.contrapoder.com.gt/es/edicion21/actualidad/739/El-nivel-social-y-econ%C3%B3micodel-guatemalteco-urbano.htm Recuperado: febrero 2014. Elaboración: propia.
53
Perfil del Usuario
Hombre adulto mayor de edad.
Requisitos: persona con conocimientos de carpintería como
técnico o ayudante con bases para el manejo de maquinaria
eléctrica e industrial. Trabajador responsable que cuente con
referencias de haber laborado anteriormente en algún taller o
fábrica de carpintería u otra área técnica. Que sepa leer,
escribir, tenga experiencia de trabajar en equipo y bajo presión.
Imagen 48. Operario de Artindustria.
Fuente: propia.
54
3. Análisis Retrospectivo
Hay muy poca información de los antiguos métodos de
las bases tanto para la mecanización de maquinaria como para
fabricación del mobiliario de troncos, ya que datan de hace
establecimiento de los métodos que actualmente se usan.
varios siglos.
Es por ello que se trazó una línea de tiempo de las herramientas
Las herramientas manuales para carpintería fueron los
manuales para trabajar madera en Estados Unidos, información
instrumentos básicos para transformar la madera. Siendo éstas
proporcionada por el Museo de Historia de Amberg.
Diagrama 18. Línea del Tiempo de herramientas para trabajo en madera, 1865-1920.
Fuente: http://amberghistory.org/virtual_exhibit/vex5/50B5AD17-DBD3-407F-BCA7-043589122149.htm
Recuperado: febrero de 2014. Elaboración: propia.
55
La empresa Artindustria, en la búsqueda del mejoramiento de
sus métodos de trabajo trató de implementar al tallado de
espigas, un accesorio para sujetar los troncos como puede
observarse en la Imagen 49. Originalmente es una pieza de
torno que modificaron, consiste en un elemento circular de
acero que tiene cuatro tornillos puntiagudos con los que
apretaba el tronco a tallar.
El sistema se calificó como no adecuado debido a que las
puntas por el atornillado, perforan el tronco y ese tipo de lesión
es difícil de reparar y encubrir, según Esvin Orellana,
carpintero Encargado de Taller. Por lo que lo descartaron para
parte del proceso productivo.
Imagen 49. Accesorio sujetador de troncos a afilar.
Fuente: propia.
56
4. Análisis de Soluciones Existentes
El análisis de soluciones existentes presenta la evaluación de
máquinas y métodos disponibles en el mercado para realizar el
tallado de espigas en madera.
Maquinaria para tallar espigas
Tabla 7. Alternativas existentes de maquinaria para el tallado de espigas.
Fuentes: varias. Recuperado: febrero 2014. Elaboración: propia.
57
Métodos de tallado de espigas
Tabla 8. Alternativas existentes de métodos para el tallado de espigas.
Fuentes: varias. Recuperado: febrero 2014. Elaboración: propia.
58
Evaluación PIN de las Alternativas Existentes
Luego de analizar los elementos positivos, interesantes y
negativos de las alternativas existentes, puede decirse que tres
de ellas desempeñan muy bien la tarea. Sin embargo, no
responden a la necesidad de la empresa.
Tabla 9. Evaluación PIN de las alternativas existentes, Tablas 7 y 8.
Recuperado: febrero 2014. Elaboración: propia.
59
5. Análisis Prospectivo
Situación del sector de Muebles en Guatemala
El sector de trabajo en madera ha presentado crecimiento
El consumo nacional de mobiliario para el hogar ha tenido
económico año con año, como se ilustra en la Tabla 10. “El
considerables variaciones en los últimos años en cuanto a
mercado de los muebles se ha incrementado en los últimos
ganancias de capital y producción se refiere.
años, ya que existe gran demanda nacional e internacional por
la calidad de las maderas, los estilos, la duración y los acabados
El consumo nacional de mobiliario para el hogar, ha tenido
considerables aumentos en millones de quetzales desde el año
2006 al 2010, según registros del Sistema de Cuentas
Nacionales del Banco de Guatemala, 2011 (como se cita en
Diagnóstico del Sector Mueble, 2013). Dentro de la materia
prima utilizada para la fabricación de estos, destacan la madera
que presentan.” Debido a esto, hoy en día no solo se exportan
muebles sino también otros productos madereros, como:
“puertas, pisos, ataúdes, tarimas y madera aserrada.”
Así
mismo, “las exportaciones del sector en el 2011 alcanzaron la
suma de US$80.46 millones —Q620 millones—; un 16.35%
más que en el 2010”. (Efectivo, 2012. p2.).
sólida incluyendo también los hechos con derivados de madera.
Dentro del mobiliario de mayor consumo en el mercado
Sobre el sector de muebles en Guatemala los principales países
guatemalteco, se encuentran los muebles de sala, de comedor,
receptores de la producción nacional son El Salvador,
de dormitorio y los de oficina, según Diagnóstico del Sector
Honduras y Nicaragua, reportando más de US$18 millones en
Mueble (2013).
2011, según datos de la Comisión de Fabricantes de Muebles y
Productos Forestales (Cofama). Así mismo, informan que a
partir de 2008 las exportaciones guatemaltecas de muebles a
Estados Unidos disminuyeron debido a inversiones en fábricas
Tabla 10. Evolución del consumo interno de muebles en Guatemala 2006 - 2010.
Elaboración: Diagnóstico del Sector Mueble en Guatemala.
Misión de Taiwán/ Ministerio de Economía, 2013.
Fuente: BANGUAT, 2011.
con bajo costo en mano de obra, que empresarios
estadounidenses realizaron en China, según Efectivo (2012).
60
La innovación en diseños y acabados en los productos, han
logrado que los muebles tengan una mayor ganancia por metro
cúbico exportado, en relación al resto de productos madereros.
Actualmente, los países centroamericanos son los que han
aumento la exportación, seguido de Estados Unidos y por
último Europa y el Caribe. Empresarios del municipio
productor de San Juan Sacatepéquez manifiestan que hay
Diseño Industrial
Es una disciplina que tiene sus orígenes junto con la
Revolución Industrial y su reconocimiento como tal a mediados
del siglo XX. Se aplica en diferentes proporciones, desde el
diseño de nuevos productos atravesando el área productiva
hasta llegar a los usuarios y consumidores de dichos productos.
mayores ventas durante los fines de semana y el último
trimestre del año, según Efectivo (2012).
El diseño industrial gira en torno a dos ejes principales, el ser
humano y un objeto con los que busca establecer una
Dentro de la competencia del mercado maderero en Guatemala
se ha identificado que la innovación en diseños y acabados de
los productos son las variables que han brindado una mayor
ganancia y competencia respecto a estándares internacionales y
interacción adecuada, funcional y resolver alguna necesidad o
problema. Estos elementos se han ido implementando de forma
inconsciente en el ámbito de desarrollo de trabajo dentro de las
industrias manufactureras.
empresariales.
La intervención del diseño industrial en las fábricas tiene como
objetivo crear un mejor vínculo de desarrollo del trabajo con el
operador y la tarea, lo cual beneficia todo el sistema productivo
y resguarda la salud de sus operarios; que también se traduce en
productos de mejor calidad y que generan mayores beneficios
tanto para la empresa como para sus trabajadores.
61
1. Producción en Serie
La producción en serie es la organización del trabajo que tiene
que inicia a partir de la Revolución Industrial. Se refiere a la de
fabricación industrial y numerosa de productos, a través de
trabajo para mejorar el control y dirección del trabajo que
realizan. Esto con el objetivo de alcanzar mayor productividad
y competitividad dentro del mercado al cual se dirigen.
1.1 Manufactura
puestos de trabajo, ubicados según su especialización, en un
orden consecutivo y tiempos determinados.
Originalmente la definición proviene del trabajo hecho a mano,
sin embargo a lo largo del desarrollo de la humanidad ha ido
Los procesos seriales se caracterizan por contar con líneas de
evolucionando de forma histórica, científica, tecnológica y
producción, compuestas por maquinaria y trabajadores, cuyo
económica.
fin es el de especializar la tarea para agilizar el trabajo;
buscando alcanzar un mejor control y supervisión de dichos
procesos y por lo tanto, del producto final.
Actualmente, el término se aplica a la transformación de
materia prima a través de procesos productivos en los que
intervienen maquinarias y personas cuya combinación de
Volviendo a la evaluación del desarrollo productivo de
trabajo obtienen productos que responden a las necesidades de
Artindustria, se encontró una tarea con alto grado de interés ya
un mercado en especial.
que intervienen otras actividades y deficiencias que debilitan la
fluidez de ejecutar el tallado de espigas. Por lo que se buscará
implementar los principios de la producción en serie para que
se realice la tarea de manera eficiente.
La labor manufacturera es un conjunto y secuencia de
operaciones que involucran herramientas, energías, materiales,
máquinas, organización y operarios dentro de procedimientos
que agregan a los materiales en crudo un valor económico
Sin embargo, este tipo de organización no es aplicable solo
comercial.
para las grandes fábricas. Los talleres semi-industrializados y
aun los artesanales pueden implementar las bases o principios
de la producción en serie dentro de sus áreas o estaciones de
62
2.1 Mecanismo, Máquina, Sistema
2. Diseño de Procesos
El mejoramiento del proceso de manufactura necesita ahondar
La adecuación del diseño de procesos requiere de ubicar
en la línea de producción, evaluando cada operación que se
estratégicamente máquinas y procedimientos que delimiten y
realiza con una visión de cambio, de ser necesario.
establezcan el área para realizar un trabajo.
Las herramientas empleadas para la evaluación del proceso
productivo de Artindustria fueron:
-
2 Diagramas de flujo (Diagramas 8 página 38 y
Diagrama 9 página 40) como también,
-
1 Cursograma de procedimientos (Diagrama 10
página 41).
Dichas herramientas constataron la necesidad de aplicar un
cambio a la tarea que marcó mayor tiempo de ejecución e
intervención
de
actividades
extras
para
su
ejecución,
influyendo en el tiempo total de todo el proceso productivo.
El diseño procesos busca crear nuevos métodos para la
ejecución de las tareas productivas. Esto puede ser, a través de
maquinaria, corrigiendo el proceso manual o la adecuación de
Diagrama 19. Mecanismo y máquinas básicas.
Fuente: Diseño en ingeniería mecánica de Shigley. Budinas & Nisbett. 2006.
Diagramación: propia.
ambas.
En una empresa de carácter semi-industrial como Artindustria,
la máquina y el operario comparten funciones para realizar el
63
trabajo designado. Por lo que partiendo con la definición de
errores, proporcionando como consecuencia mayor satisfacción
mecanismo, según (Norton, 2009, p.4) “un mecanismo es un
en el trabajo, mejorando la prevención de accidentes y
dispositivo que transforma el movimiento en un patrón
condicionando al sujeto a una mejor higiene física y mental.”
deseable”. Por lo que respecta a una máquina, la define como
“un contenedor de mecanismos que están diseñados para
producir y transmitir fuerzas significativas”.
En el mismo
texto, el autor resume que ambos conceptos forman “un sistema
de elementos acomodados para transmitir movimiento de una
forma predeterminada.”
Los principios del diseño de procesos o del trabajo para (Niebel
& Freivalds, 2009, p.6) “deben utilizarse con el fin de adaptar
la tarea y la estación de trabajo ergonómicamente al operador
humano.” Los mecanismos usados correctamente a través del
operario logran lugares de trabajo eficiente que contribuyen al
rendimiento productivo y por ende, la calidad de sus productos.
Por lo tanto, para el funcionamiento de un mecanismo o
máquina dentro de un sistema productivo, se requiere de varios
elementos conjuntos como el movimiento, la fuerza y la
energía. Los cuales pueden provenir de una fuente eléctrica o
mecánica.
3. Ergonomía
En el diseño industrial la aplicación de la ergonomía es
importante debido a que “es una disciplina metódica y racional
En el Diagrama 19, se presenta algunos mecanismos y
con miras a adaptar el trabajo al hombre, la máquina, la tarea y
máquinas básicos que usados en un sistema, transforman la
el entorno, que configura el sistema productivo de toda
fuerza en energía mecánica para un trabajo específico.
empresa.” Esta ciencia “concibe los equipos con los cuales
trabajará el individuo en función de sus características
Un operario aplicando correctamente dichos mecanismos
establece un puesto de trabajo. Para (Ramírez, 1993, p.67) “en
el estudio hombre- máquina se busca un mejor rendimiento del
trabajador como parte del sistema, con situaciones mínimas de
fisiológicas y psicológicas; estudia el sistema, ambiente y
condiciones de seguridad como elementos de impulsión y
motivación, principalmente, al sujeto en toda su acepción,
mesomórfica y psicológica.” (Ramírez, 1993, p.67)
64
El estudio ergonómico REBA y RULA al que se sometió a dos
diferentes operarios del proceso de tallar espigas (Evaluación
ergonómica páginas 45 a 50), recomendó implementar un
cambio en el método de ejecución para las partes críticas, que
resultaron ser:
Manos y muñecas
Las dos manos deben iniciar y finalizar sus movimientos al
mismo tiempo, en el caso de tallado se refiere al agarre del
mecanismo.
El movimiento de ambas puede hacerse en el
rango más bajo, pero sin afectar la eficiencia del trabajo. Los
-
Extremidades superiores e inferiores
movimientos en general, deben ser suaves, continuos, no en
-
Área abdominal y espalda
zigzag o con cambios bruscos de dirección.
Por lo que a través de las recomendaciones ergonómicas se
visualizarán las correctas características que debe incluir el
nuevo método. Según García (2005), debe considerarse el
máximo aprovechamiento del lugar de trabajo para que los
movimientos que realice el operario sean los que menos lo
fatiguen.
Diagrama 20. Medidas del Movimiento articulado de la muñeca.
Fuente: Las dimensiones humanas en los espacios interiores. Panero & Zelnik. 2006, p.117.
3.1 Posiciones y Movimientos
El tallado de espigas se ejecuta de pie debido a que el operario
necesita tener dominio y rápida reacción para la fuerza que esta
tarea requiere. Por lo que tener una correcta postura en piernas
y espalda es importante para que el operario desempeñe el
trabajo y aplique la fuerza necesaria de forma correcta. La
aplicación de fuerza incluye movimientos en los que las
Diagrama 21. Medidas del Movimiento articulado del codo - antebrazo.
Fuente: Las dimensiones humanas en los espacios interiores. Panero & Zelnik. 2006, p.116.
extremidades superiores tienen mayor intervención.
65
Brazos y hombros
Los
movimientos
Espalda
de
los
brazos
deben
hacerse
La posición ideal es recta y a 0° debido a que así no pone en
simultáneamente, pueden ser en direcciones opuestas y
riesgo las vértebras de la columna y tiene mejor control de los
simétricas, por lo que es bueno generar estos movimientos
movimientos de las extremidades superiores. Sin embargo,
desde y hacia el centro del cuerpo, Diagrama 22.
REBA y RULA brindan posiciones de moderado riesgo que el
operario podría llegar a ejecutar.
Imagen 49. Ángulos de postura de la espalda y su esfuerzo.
Fuente: Evaluación RULA.
Cuello
La posición de la espalda influye también la postura del cuello,
visto esto en la evaluación al tallar espigas. Lo ideal es que no
Diagrama 22. Medidas del Movimiento articulado del hombro.
Fuente: Las dimensiones humanas en los espacios interiores. Panero & Zelnik. 2006, p.116.
hubiera flexión de ésta parte, sin embargo RULA brinda un
límite moderado en que puede hacerse. Sobrepasar el límite
tensionarlo, le ocasionará al operario dolor de cabeza y cuello.
66
La aplicación ergonómica en el estudio del diseño del sitio de
trabajo y su entorno servirá para adecuar la tarea al trabajador
con el fin de facilitar su ejecución, aumentar su productividad y
procurar por el cuidado de la salud corporal del operario.
A su vez que se estudia el desarrollo del trabajo deben
evaluarse las dimensiones que este requiere y las que el cuerpo
Imagen 50. Ángulos de postura de la espalda y su esfuerzo.
Fuente: Evaluación RULA.
humano es capaz de ejecutar, teniendo una conexión directa
con la antropometría.
Piernas
El tallado de espigas se ejecuta de pie, ya que el operario
3.2 Antropometría
necesita fuerza e impulso para hacerlo. La tarea requiere de
Siendo el cuerpo humano el punto de partida para la generación
minutos para realizarla, por lo está expuesto a repetición de
de sistemas o herramientas de trabajo es necesario conocer sus
movimientos
ocasionarle
dimensiones. Por lo que la antropometría “es la ciencia de la
adormecimiento y en el peor de los casos trastornos por trauma
medición del cuerpo humano.” (Niebel & Freivalds, 2009,
acumulativo.
p.139). Las medidas corporales en el diseño sirven para
que
a
largo
plazo
puede
delimitar los espacios y las herramientas con las que se
realizará el trabajo, a su vez sirven como rango para establecer
los valores más apropiados para los usuarios, en este caso los
operarios de Artindustria.
El análisis de la antropometría se realizó tomándole medida a
los 12 operarios que laboran en la fábrica, quienes se ubican
Imagen 51. Ángulos de postura de las piernas y su esfuerzo.
Fuente: Evaluación REBA.
dentro del grupo objetivo de usuarios. Se les tomó medidas a
67
las áreas del cuerpo que se involucran en la tarea de tallar
espigas Tabla 11, las cuales son:
-
Estatura
Altura al codo
Largo del brazo que usa
Largo y ancho de la mano
Tabla 11. Medidas antropométricas de grupo objetivo.
Fuente: propia.
68
4. Seguridad Industrial
La seguridad industrial puede referirse y aplicarse en dos
aspectos, como accesorios de uso externo o las prevenciones e
indicaciones que resguardan tanto el entorno laboral del
trabajador como el producto en proceso de fabricación.
“La Revolución Industrial marca el inicio de la seguridad
industrial
como
consecuencia
de
la
aparición
de
la
mecanización de la industria, porque produjo el incremento de
accidentes y enfermedades laborales. El nacimiento de la fuerza
industrial y el de la seguridad industrial no fueron simultáneos,
debido a la degradación y a las condiciones de trabajo. En 1871
el 50% de los trabajadores moría antes de los veinte años,
debido a los accidentes y las pésimas condiciones de trabajo.”
(Ramírez, 1993, p. 21).
Hoy en día se han creado lineamientos internacionales para la
aplicación de elementos de seguridad, prevención y educación
de los operarios. Sin embargo, en el caso de los talleres
artesanales, los trabajadores tienden a resistirse al uso de
accesorios de seguridad debido a la falta de costumbre,
Tabla 12. Artículos para la seguridad industrial del operario.
Fuentes: varias en Anexo B. Elaboración: propia.
educación o recursos para adquirirlos.
69
En la Tabla 12, página 67 se ilustra algunos de los artículos de
Dichas
lesiones
son
producidas
por:
fuerza excesiva,
uso diario y obligatorio de un operario. Es recomendable hacer
movimientos no naturales o de los extremos de las
públicos los lineamientos de seguridad propios del taller como
articulaciones, demasiadas repeticiones y duración prolongada
también tratar de alcanzar normas de seguridad internacional
del trabajo.
que aplique al proceso productivo.
Los altos valores de riesgo que reportaron las evaluaciones
ergonómicas del tallado de espigas, arriesgan al operario a
sufrir lesiones externas o desórdenes músculo – esqueléticos
relacionados al trabajo constante. Este tipo de lesiones son
Imagen 52. Algunas afecciones que puede sufrir el operario.
Fuentes: varias. Elaboración: propia.
llamados desórdenes de trauma acumulativo o por movimientos
repetitivos, “que se desarrollan gradualmente como resultado
de microtraumas repetitivos debidos a un pobre diseño, al
Algunas características de las lesiones anteriores son:
excesivo uso de herramientas de mano y otros equipos” (Niebel
& Freivalds, 2009, p.160).
-
Disminución de la productividad por cansancio.
-
Manifestación de pereza, insomnio y molestias
4.1 Efectos en la salud por un método mal aplicado
El Consejo de Seguridad Nacional de Estado Unidos informa
corporales.
-
Afección y trastornos en el funcionamiento de
que este tipo de lesiones genera enfermedades como tendinitis,
músculos, tendones y nervios. Causados por
síndrome de fatiga crónica, trastornos de trauma acumulativo,
movimientos repetitivos, posturas incómodas e
estrés y diferentes dolores de espalda; los cuales tienen riesgo a
incorrectas,
sufrir los operarios que tallan espigas.
sobresfuerzos y exposición al frío o vibraciones.
aplicación
de
mucha
fuerza,
70
Por lo anterior, la seguridad industrial también implica brindar
métodos ergonómicamente apropiados a los trabajadores con lo
que generará mayor rendimiento durante el proceso productivo.
Lo cual beneficia a la empresa con menos ausentismo, rotación
de personal, mejor relaciones con sus compañeros y tener una
actitud de disposición y proactividad en los empleados.
5. Materiales y Procesos
El trabajo en fábricas e industrias requiere de materiales fuertes
y resistentes que permitan realizar adecuadamente el trabajo y
garanticen un largo tiempo de vida útil.
5.1 Metales
El tallado de espigas requiere de fuerza y solidez. Es por ello
Tabla 13. Detalle de metales.
Fuentes:Metalco Prolians, Catálogo.
que los metales ferrosos son los mejores materiales que
http://www.metalco.es/pages/download.php?file=cat-productos-metal.pdf&enviado=true&dir=ofertas/archivos
servirán para darle cuerpo a una propuesta diseño. Así mismo,
Unión de Almacenistas de Hierros de España, Catálogo.
http://www.hierrossantander.com/hierros_prontuario/archivo/03-PERFILES%20COMERCIALES.pdf
Recuperado: marzo 2014. Elaboración: propia.
pueden encontrarse en diferentes presentaciones y calibres los
cuales servirán para dar a la estructura el carácter industrial que
necesite. En la Tabla 13 se brinda información sobre los
perfiles metálicos comerciales y su descripción.
71
Soldadura de Metales
tubular, por lo que no hay demoras del proceso ya que el
Se le llama así a la unión de dos partes metálicas para generar
alambre es continuo ni hay desperdicio de material sobrante.
piezas determinadas. Las formas más comunes para realizar
Sin embargo, es necesaria una fuente de voltaje constante
estas uniones son a través del uso de fusión o presión aportado
por un tercer material, a lo cual se le llama soldadura.
Acabados de Metales
Para brindarle un prolongado tiempo de vida a los materiales
metálicos, es necesario aplicarles recubrimientos sintéticos que
creen capas de protección contra los agentes que se encuentran
en el medio ambiente y que influyen en la corrosión de dichos
materiales. A su vez, los acabados son elemento de
preservación, el toque estético y de señalización a través del
color con el que se marque áreas o accesorios en los que en el
modelo se necesite resaltar.
Pintura electroestática: este tipo de pintura es muy apropiada
para productos de fabricación en serie y que tendrán una
exposición fuerte tanto al ambiente como al uso. Como su
nombre lo indica, se hace uso de la electricidad estática para
Tabla 14. Tipos de soldadura.
Fuente de información e imágenes: Boletín no. 4, Notiacesco. Proceso de Soldadura. p.3 y 8.
Recuperado: marzo 2014.
que a través de una fuente o cabina de aplicación, se produce
un choque eléctrico con el que se adhiere la pintura, un polvo
seco con pigmentos y resinas protectoras. Luego se somete a
De los tipos de soldadura de la Tabla 14, Notiacesco - Proceso
de Soldadura-, recomienda el uso de soldadura MIG porque es
calor colocándose las piezas en un horno, de donde se obtiene
un resultado en la superficie tanto resistente a los golpes como
más productiva debido a que se usa alambre sólido y alambre
72
a la protección anticorrosiva. En la Imagen 53 se ilustra la
aplicación adecuada de este tipo de pintura.
5.2 Maquinaria
Para el tallado industrial de las espigas en los troncos es
necesario el uso de maquinaria para realizar el trabajo en el
menor tiempo posible. Las cuchillas talladoras –tenon cuttercon que cuenta la fábrica, tienen el requisito de funcionar con
una máquina que no rote a más de 400rpm1.
Estas cuchillas aparte de tener una extensión para colocarles en
un barreno de mano industrial, pueden adaptarse a un eje
externo de rotación, por ejemplo que funcione con un motor a
través de poleas o cadenas, Imagen 54.
Imagen 53. Aplicación de pintura electroestática.
Fuente: http://www.recubrimientoscolor.com.ar/galeria_de_imagenes.html
Recuperado: marzo 2014.
Ingreso para
eje de rotación.
Extensión para
colocar en
barreno.
Por el tipo de trabajo que se necesita para tallar las espigas en
los troncos de madera, se recomienda aplicar al diseño los
productos antes descritos para fabricar una propuesta resistente,
durable y con calidad estructural para su funcionamiento.
Imagen 54. Aplicación de pintura electroestática.
Fuente: propia.
1. Revolución por minuto: término que se refiere al número de giros o rotaciones que realiza un cuerpo sobre un eje.
73
Durante el período de análisis, se encontró en la fábrica un
Durante el período de investigación se analizó información
motor en desuso, Imagen 55. El cual fue abandonado debido a
respecto a la fabricación y particularidades sobre los muebles
que existe únicamente el motor y el sistema que hace girar la
de troncos. Partiendo de la evaluación y estudio de la empresa
cuchilla, sin embargo el aparato por sí solo no le da al operario
Artindustria, pudo conocerse su situación actual y detectarse la
una forma apropiada en la que pueda realizar la tarea.
necesidad, a la que puede brindarse una respuesta a través la
intervención del diseño industrial.
El proceso creativo dará inicio a partir del problema hallado en
la empresa, cuyas propuestas de diseño tendrán como requisito
cumplir con los requerimientos planteados por el diseñador
industrial.
Imagen 55. Hallazgo de motor abandonado.
Fuente: propia.
Ya que este motor sí cumple con el requisito de funcionamiento
y es parte del equipo disponible que hay en la fábrica, puede
tomarse en cuenta e incluirlo en la propuesta diseño.
74
Conceptualizació n
Ya ubicado en un lugar, el operario procede a sujetar el tronco
con la prensa y talla la espiga con el barreno manual. Sin
embargo, el actual método presenta deficiencias en la ejecución
1. Planteamiento del Problema
debido a que la prensa se mueve y el operario debe volverla a
Artindustria es una empresa que usando una producción semi
su lugar, esto implica inversión de tiempo el cual se ve
industrial
reflejado en la suma total del tiempo de la actividad y por lo
ha
elaborado
muebles
de
troncos.
Busca
continuamente incrementar su competitividad, a través del
trabajo productivo aplicado en la calidad y servicio de sus
productos.
Sin
embargo,
algunos
sectores
del
trabajo
productivo cuentan con procedimientos que no han logrado una
óptima eficiencia debido a la ausencia de un método que reúna
los elementos necesarios para un correcto desarrollo de la
actividad.
tanto de todo el proceso productivo.
Además, en referencia a elementos ergonómicos, el operario es
expuesto a posturas y movimientos incómodos en brazos,
piernas, área abdominal y espalda. También ejecutar la tarea
hace que reciba y aplique fuerza y este sometido a vibración, lo
cual influye negativamente en el rendimiento laboral de ese
operario y posteriormente, hasta en la salud física. Éstas
El tallado de espigas en los troncos es un procedimiento clave
características hacen del método actual un procedimiento
tanto para la fabricación propia de este tipo de mobiliario como
deficiente que genera tardanza en el proceso productivo.
dentro del proceso productivo de la empresa, ya que
actualmente presenta puntos débiles durante su ejecución. Esto
se debido a que intervienen actividades externas al tallado en sí,
como lo es la instalación de la prensa en la mesa de trabajo, la
instalación de la cuchilla en el barreno y que el operario se
ubique en un espacio disponible cuando llegue el momento de
ejecutar la tarea.
75
1.1 Enunciado del problema
¿Cómo a través del diseño industrial puede crearse un sistema
para el tallado de espigas en troncos de madera que reduzca el
tiempo de ejecución, mejore el flujo productivo y brinde
adecuadas condiciones de trabajo para los operarios, en la
1.3 Objetivos
Objetivo general:
Optimizar el flujo productivo de la fabricación de muebles de
troncos creando el diseño de un sistema para el procedimiento
de tallar de espigas en troncos de madera.
producción de muebles de troncos de la empresa Artindustria?
Objetivos específicos:
1.2 Variables
Variable Independiente:
Diseño de un sistema para el tallado de espigas en troncos de
-
Optimizar el tiempo de trabajo del operario a
manera que realice de manera eficiente la tarea.
-
madera.
Mejorar las condiciones ergonómicas del operario al
realizar el tallado de espigas.
Variables Dependientes:
-
Innovar en el diseño de ejecución de la tarea para
realizarla de manera eficaz.
-
Reducir el tiempo de ejecución.
-
Mejora del flujo productivo de fabricación.
-
Disminuir elementos ergonómicamente dañinos para
el operario durante la ejecución.
Constante
Tallado de espigas en troncos de madera.
1.4 Requerimientos y Parámetros
De Función
- Debe tallar troncos de 2” a 6” de diámetro.
- Debe tener capacidad de sujetar troncos de hasta 1m de largo.
- Debe incluir el ingreso y egreso de la materia prima.
76
De Uso
- Debe aplicar el uso de las dos manos como apoyo al tallado
del tronco.
- Debe permitir desplazamiento en el área de trabajo, por lo que
debe estar a más de 30cm de altura.
De Seguridad Industrial
- Debe incluir mangos de agarre no mayores a 1.5pulg de
diámetro para apoyar al tallado de los troncos.
- Debe reducir la vibración del trabajo hacia el operario de
manera perceptual.
- Debe anular esfuerzos riesgosos para la espalda y el área
abdominal durante la actividad.
- Debe disminuir por lo menos una tercera parte del total de
posturas corporales inadecuadas (evaluación ergonómica
páginas 45-50) para realizar el trabajo.
De trabajo
- Debe reportar una disminución de tiempo porcentual en
función del tiempo de trabajo con el antiguo método, siendo
este de 26 minutos.
- Debe usar las cuchillas –tenon cutters- existentes por lo que el
motor no debe sobrepasar las 400rpm de velocidad.
Tecnológicos
- Debe usar una herramienta automática (motor eléctrico o
barreno industrial) con accesorios o mecanismos (eje, cadena,
piñones) para el funcionamiento de la cuchilla talladora -tenon
Ergonómicos
cutter-.
- Debe contar con un apoyo móvil para desplazar el tronco a
Económicos
tallar.
- Debe permitir ejecutar el trabajo de pie.
- Debe tener una altura máxima de 1m de altura, semejante a
- Debe estar en un rango de costo final de Q3,500.00 a
Q5,000.00, debido a que este es el monto disponible por la
empresa para invertir en nuevas tecnologías.
una mesa de trabajo manual.
77
2. Técnicas Creativas
Luego de establecerse los requerimientos y parámetros de
diseño, se procede a buscar y experimentar métodos creativos
para generar el bocetaje de posibles propuestas.
Las técnicas creativas son herramientas con las que se inicia el
proceso de diseño, éstas sirven para aplicar la imaginación sin
restricciones y más adelante, poder usar elementos que surjan
de esta etapa inventiva.
2.1 Biónica
Es una técnica implementada por el doctor en educación
Ricardo Marín, se utiliza para la aplicación de nuevas
tecnologías tomando como inspiración, conceptos o imitación a
seres de la botánica y la zoología.
Imagen 56. Panel de características biónicas.
Fuentes: propia.
Esta herramienta tiene diferentes formas de aplicarse, puede
realizarse analogías directas con el problema o tomar ciertas
Se realizó un panel con seis animales en la Imagen 56, en el
características para que nazcan otras. En este caso, se hizo una
que se plasmó la información relevante marcando el área de
lista de animales con atributos que se relacionaran con el
interés. Con esta información se encontraron conceptos
problema, se procedió a investigarlos y a generar un enlace
científicos que los caracterizan y que pueden ser aplicables para
funcional con los requerimientos y necesidades que tiene el
el diseño y función de la propuesta.
problema.
78
Con la herramienta biónica se obtuvo como resultado:
- elementos de agarre de tracción,
- detección de vibración,
- pinzas de agarre,
- movimientos,
- presión y
- las sobresalientes, fuerza y dureza.
Conceptos y requerimientos importantes a implementar en el
sistema de trabajo.
2.2 Analogías
Imagen 57. Analogías, ideas y principios.
Elaboración: propia.
En la Imagen 57 se realizó un bocetaje rápido de los
mecanismos análogos al tallado de troncos, en los que se
Es una herramienta propuesta por William Gordon, quien
involucran movimientos circulares. De estos destacan el
sugirió dar solución al problema a través de la búsqueda en
pelador mecánico de naranjas, el cual a través de engranajes
otras situaciones o ciencias aplicando semejanzas o relaciones
conectados a un tornillo sin fin se accionan por una manivela y
entre éstas y el problema.
con el movimiento circular de una cuchilla extrae la cáscara a
la fruta. El movimiento del ventilador y del sacapuntas
eléctrico, los cuales necesitan un motor eléctrico para
79
funcionar; así mismo unas aspas giratorias, que en el caso del
sacapuntas son afiladas para tallar el material. El molino de
agua el cual a través de una corriente de agua gira en dirección
descendente, el cual se usó como primer generador de energía.
Las técnicas anteriores sirvieron para crear el mood board. Esta
herramienta es una colección gráfica de todos los elementos
que reunirá la propuesta que se desea trabajar. Esto con el fin
de contar con una visualización previa de lo que será el
producto final que brindará solución a la problemática
planteada esto en la Imagen 58.
80
Mood Board
Imagen 58. Mood board.
Elaboración: propia.
81
El mood board, reúne los elementos que formaron el concepto
Animalia. El cual tiene como inspiración principal, las
cualidades mecánicas y físicas de los animales evaluados con la
técnica de biónica; así como también el concepto de que cada
animal cumple una función dentro del ciclo de vida reino
3. Descripción del Concepto de Diseño
Partiendo del moodboard y tomado el tema animalia como
elemento de inspiración. Surge Spigadillo, un sistema de
trabajo para el tallado de espigas en troncos de madera rústica;
las cuales se usan para el ensamblaje de muebles de troncos.
animal, llamado Animalia. Esto último se relaciona con los
requerimientos del problema, ya que deben tomarse en cuenta
El nombre de spigadillo surge de las palabras
para darle solución al problema y realizar de manera óptima la
armadillo, las cuales definen la función del sistema en:
tarea. Con esto de referencia, se agruparon elementos visuales
espiga
y
Espiga – del verbo espigar – que es la tarea que realiza y
como mecanismos, materiales, herramientas, colores, formas,
funciones, estructuras y partes que servirán para el bocetaje de
Armadillo – del ser vivo o animal- el cual cuanta con una fuerte
la propuesta solución.
cobertura en forma de domo que utiliza como protección.
Para generar orden en el desarrollo del bocetaje se aplican
Esa combinación de elementos es similar a la participación que
diferentes métodos evolutivos y evaluativos, los cuales sirven
tienen los organismos vivos que forman parte del reino animal
en el proceso de diseño para dejar un registro y el material de
llamado animalia, los cuales cumplen una función dentro del
apoyo para la toma de decisiones al ir generando la propuesta
ecosistema para vivir. El concepto de diseño ayudó a reunir la
de diseño.
tarea a realizar con componentes orgánicos integrados para
crear la propuesta de diseñado.
82
4. Bocetaje
El proceso de generación de propuestas inició en una sesión de
bocetaje rápido en clase, enfocándose en las principales
funciones de la tarea. Se obtuvieron nueve diferentes formas de
visualizar la ejecución del trabajo, como se presenta en las
Imágenes 59 y 60:
Imagen 59. Serie de bocetaje grupal - rápido.
Elaboración: propia.
Fuentes: varias, en Anexo B
83
Imagen 60. Serie de bocetaje grupal - rápido.
Elaboración: propia.
Fuentes: varias, en Anexo B.
84
Para calificar objetivamente las nueve ideas y extraer lo mejor
de ellas, se sometieron a evaluación a través del uso de la
matriz de evaluación PIN, Tabla 15.
La matriz de evaluación –PIN- es una herramienta que sirve
para la organización y crítica de diferentes propuestas. Según
sus iniciales, se analizan las características: positivas,
interesantes y negativas de cada idea; reuniendo para su análisis
todas las referencias que pueden servir y apoyar a generar una
nueva y mejorada propuesta.
Tabla 15. Matriz PIN, evaluación de serie de bocetaje rápido
(Imágenes 59 y 60). Elaboración: propia.
85
4.1 Integración de propuestas
Luego de las observaciones obtenidas con la matriz PIN, se
tomaron los resultados de las columnas, positivo e interesante,
y desglosándose en partes, mecanismos, herramientas, entre
otros se organizó una matriz morfológica.
Matriz Morfológica
Es una herramienta que reúne elementos básicos para plantear
el sistema. En ella se presentan diferentes opciones de en una
secuencia vertical como en una evolución de la temática de
forma horizontal. La combinación entre estos brindará variados
sistemas de trabajo.
Tabla 16. Matriz morfológica para armar propuestas de diseño.
Elaboración: propia.
86
Gracias a la matriz se inicia la incorporación de accesorios y
mecanismos para el funcionamiento del sistema. Se establecen
como elementos constantes para el sistema, el uso de un motor
previendo su ubicación y elementos de anclaje al suelo.
Quedan como variables, los posibles sistemas de sujeción de
los troncos.
Propuesta 1
Consiste en una mesa de trabajo en la que
a través de una llave para el amarre de
troncos estos pueden ser sujetados,
colocados en una plataforma con rieles la
cual el operario por empuje horizontal
puede llevar los troncos a la cuchilla y
tallarlos.
Imagen 61. Descripción gráfica de la primera propuesta de diseño.
Elaboración: propia.
87
Propuesta 2
Empleando la técnica de maqueta, se
genera otra idea de trabajo. Es una
estructura en planchas de acero que en su
top haciendo uso de rieles, el operario
pueda empujar y llevar los troncos hasta
la cuchilla para tallarlos.
Imagen 62. Descripción gráfica de la segunda propuesta de diseño.
Elaboración: propia.
88
Propuesta 3
Aplicando modificaciones a la pieza que
existente en la fábrica, se propone un sistema
desplazado por rodos. El collar de acero serviría
para colocar y sujetar el tronco a tallar colocado
en una estructura que cuento con el cambio de
altura, según el diámetro del tronco.
Imagen 63. Descripción gráfica de la tercera propuesta de diseño.
Elaboración: propia.
89
Propuesta 4
Este diseño consiste en separar en dos partes la
ejecución de la tarea. En una sección se coloca
el tronco, en el que su estructura por un
sistema de tijera puede graduarse las alturas
según el diámetro de los troncos. Y en la otra
sección, se colocaría el motor con la cuchilla.
Imagen 64. Descripción gráfica de la cuarta propuesta de diseño.
Elaboración: propia.
90
Matriz de evaluación
Las cuatro propuestas anteriores fueron evaluadas en relación a
los requerimientos planteados por el problema. Para cada
requerimiento se dio un valor cuantitativo, siendo los valores:
1 = valor más bajo, no cumple con el requerimiento.
5 = valor máximo, cumple con el requerimiento.
Tras la suma de los valores, los totales revelaron la propuesta
que mejor cumple con los requerimientos. La Propuesta 4 es la
que obtuvo el puntaje más alto, sin embargo cuenta con
puntuaciones bajas en las que se ahondó para generar una
propuesta de diseño que cumpla completamente con dichos
requerimientos.
Retomando los aspectos positivos e interesantes de la Tabla 16
página 84, se continuó el bocetaje de propuestas en las que se
ahondó en los temas de desplazamiento horizontal y amarre del
tronco como a su vez, la posibilidad de adaptar diferentes
alturas según el diámetro del tronco a tallar. Para la columna de
Tabla 17. Matriz de evaluación de propuestas de diseño contra los requerimientos.
Elaboración: propia.
–Negativo- se evaluaron elementos ausentes en el boceto, de
excesivo precio o falta de detalle de armado o agarre del tronco
a tallar.
91
4.2 Evolución de la Propuesta de diseño
A la propuesta escogida se le realizaron las modificaciones con
una herramienta 3D para tener una mejor percepción de lo que
en real puede ser la propuesta de diseño. En ella se
evolucionaron, formas, usos, estructuras, medidas y accesorios.
Imagen 65. Evolución de propuesta de diseño en 3D.
Elaboración: propia.
92
Luego de las modificaciones en digital, se continuó con una
prueba en la que se fabricó el modelo a escala real, Imagen 66.
Para el agarre de troncos se utilizó cinchas de carga industrial
como puede verse en la Imagen 67.
Imagen 67. Prueba de sujeción de tronco.
Fuente: propia.
Dicha propuesta se usó en el taller, sin embargo presentó
dificultades en el desplazamiento por la altura de su estructura.
A su vez la cincha de amarre, no resultó práctica durante el
Imagen 66. Primer prototipo de prueba luego de la evolución de la propuesta de diseño.
Fuente: propia.
proceso y por lo tanto no fue eficiente.
Por lo tanto se generaron nuevas propuestas de para el agarre
de los troncos en la plataforma.
93
Propuesta 1
Consiste en dos brazos móviles, de arriba – abajo, el cual
sirve para adaptar el agarre de diferentes diámetros. A su
vez el tronco es apretado con tronillo como prensa. Los
troncos largos son agarrados por ambas prensas, sino
puede ser agarrado solo por la primera prensa.
Imagen 68. Descripción gráfica de propuesta 1 para el agarre de troncos.
Elaboración: propia.
Propuesta 2
Consiste en un tornillo de sujeción que con el apoyo del
collarín que cubre a lo ancho la plataforma, puede
adaptarse para apretar cualquier diámetro de tronco.
Imagen 69. Descripción gráfica de propuesta 2 para el agarre de troncos.
Elaboración: propia.
94
Propuesta 3
Consiste en un sujetador de troncos con un mecanismo a base
de torres de carros, en el que los dos cuellos se cierran con un
solo mecanismo conectado por una pieza puente que los une.
Las propuestas anteriores se evaluaron, nuevamente a través de
la matriz PIN.
Tabla 18. Matriz PIN para evaluación de propuestas de sujeción del tronco.
(Imágenes 68 a 70). Elaboración: propia.
Luego de la evaluación anterior, se realizaron pruebas en los
materiales reales, determinando que la Propuesta
2, es el
sistema que mejor cumple con la función de sujetar y apretar el
tronco que será afilado. El apoyo curvo del tornillo permite
Imagen 70. Descripción gráfica de propuesta 3 para el agarre de troncos.
Elaboración: propia.
abrazar troncos de hasta 6” de diámetro y debido a la forma
orgánica de los troncos la placa inferior cuenta con cierta
movilidad para poder adaptarse al espacio en el tronco.
95
Gracias a toda la experimentación anterior con maquetas,
modelos rápidos a escala real, bocetaje a mano y digital se tuvo
una mejor percepción de los tres aspectos funcionales
relevantes para la propuesta:
Materialización
1. Descripción del Modelo Solución
La propuesta de diseño, Spigadillo, consiste en un sistema
- el sistema de agarre de los troncos
mecánico y eléctrico para tallar espigas en troncos de madera
- el mecanismo de desplazamiento horizontal (el tronco
para el procedimiento de afilado de la empresa Artindustria.
llegando a la cuchilla talladora).
Esta propuesta está conformada por la sección mecánica en la
que se coloca y sujeta el tronco a tallar, la cual por movimiento
- el mecanismo de ubicación y movimiento vertical (referido a
los diferentes diámetros de troncos) para poder centrarlos al
manual del operario es llevada a la sección eléctrica en la que
se encuentra la cuchilla talladora.
nivel de la cuchilla talladora.
Para lo que a continuación se presenta en el concepto de
Sección
Eléctrica
Sección
Mecánica
diseño.
Imagen 71. Máquina para el tallado de espigas en troncos, Spigadillo. Fuente: propia.
96
El operario cuenta con mangos de apoyo para realizar el
Tallado
La sección de tallado, consiste en un sistema conformado por 3
mecanismos, Imagen 72. La plataforma es el espacio en el que
se coloca el tronco y se sujeta usando el tornillo de sujeción.
Según el diámetro del tronco a la plataforma puede regulársele
proceso de tallado con los que puede desplazar el sistema,
Imagen 73. Los mangos superiores (Mangos 1 y 2) son
extensibles, se sacan cuando vayan a usar y se guardan al
terminar la tarea.
la altura con la manivela que la sube o baja como se necesite. Y
Mangos 2
para llevar a cabo el tallado, el sistema se desplaza en rodos
hasta llegar a la cuchilla.
Tornillo de
sujeción.
Mango 1
Mangos
3Y4
Manivela para
altura
Desplazamiento
del sistema
Imagen 72. Sección mecánica de tallado de troncos.
Fuente: propia.
Imagen 73. Magos de apoyo de la sección mecánica de tallado.
Fuente: propia.
97
Sección eléctrica
2. Imágenes del Modelo Solución
(Escala humana)
La sección eléctrica es la parte que resguarda el motor, el cual
conecta al eje de la cuchilla talladora y la hace funcionar.
Vista de Perfil
Vista Posterior
Imagen 75. Nivelación de plataforma con la manivela. Fuente: propia.
Imagen 74. Sección eléctrica de tallado de troncos.
Fuente: propia.
98
Imagen 77. Forma de uso. Fuente: propia.
Imagen 76. Forma de uso. Fuente: propia.
99
3. Diagrama de Uso
Se presenta en el Diagrama 24, el cual en la fábrica, muestra el
procedimiento de uso de la máquina para el tallado de espigas.
100
Diagrama 24. Diagrama de uso. Sobre el prototipo de prueba en la fábrica.
Fuente: propia.
101
4. Planos Constructivos
Para conocer mejor la formación estructural de Spigadillo, a
continuación se presenta la serie de planos constructivos.
102
5. Proceso de Fabricación
La producción industrial del sistema se realiza aplicando los
recursos que brinda la industria metalmecánica, descritos en el
Diagrama 25. Continuando con la Tabla 19, en la que se ilustra
y describe la fabricación del producto.
Diagrama 25. Proceso general para la fabricación de la propuesta.
Elaboración: propia.
Tabla 19. Proceso general en imágenes para la fabricación del producto.
Elaboración y fuente: propia.
103
Concluida la fabricación se procede a pintar, posteriormente se
colocan las etiquetas de instrucciones y guía de uso.
Imagen 78. Etiquetas de instrucciones y señalización de uso.
Fuente: propia.
Imagen 79. Aplicación de etiquetas de instrucciones y señalización de uso
en la propuesta de diseño. Fuente: propia.
104
Para emitir una orden de fabricación, se obtiene de bodega los
Luego de conocer los costos unitarios por cada material, en la
materiales requeridos para una producción serial. Por lo que, es
Tabla 21 se presenta el costo real de materiales en función del
necesaria la verificación de un listado de materiales y sus
consumo según las dimensiones requeridas para el producto.
montos, tanto en sus dimensiones comerciales como la cantidad
real utilizada en el producto.
6. Costos
Por lo que en la Tabla 20, se presentan los costos unitarios de
los materiales en sus medidas comerciales. Recordando que la
compra de materiales por mayor brinda costos unitarios bajos.
Perfiles comerciales
Dimensión
Lámina rolada en frío (1mm)
4 * 8 pies
Lámina rolada en frío (1/8")
4 * 8 pies
Tubo proceso 3/4”
6m
Hembra ½” * ¼”
6m
Varilla redonda lisa ½”
6m
Angular 3” x 5/16”
6m
Angular 1 ½” x 1/8”
6m
Accesorios y Tornillería
Rodos de acero
3”
Rodos de hertalón
3”
Llave de paleta
½”
Tornillos ½”
2”
Tornillo de sujeción ½”
1 pie
Tarugo de camisa
3/8 * 1”
Antideslizante (neolite)
1m
Pintura electroestática
1kg
(*todos los montos incluyen IVA) Total en Costos unitarios
Costo unitario
Q250.00
Q825.00
Q125.00
Q45.00
Q48.00
Q95.00
Q80.00
Q20.00
Q18.00
Q25.00
Q0.45
Q290.00
Q1.30
Q5.00
Q75.00
Q1,607.45
Tabla 20. Listado de costos de materiales unitarios adquiridos al mayoreo.
Elaboración: propia.
Material
Cantidad consumida
Lámina rolada en frío (1mm)
4*8pies (3m2)
Lámina rolada en frío (1/8")
1.5m2
Tubo proceso 3/4”
8m
Hembra ½” * 1/8”
6m
Varilla redonda lisa ½”
1.4m
Angular 3” x 5/16”
2.3m
Angular ½” x 1/8”
2.5m
Rodos de acero
4 unidades
Rodos de hertalón
2unidades
Llave de paleta
1 unidad
Tornillos ½”
20 unidades
Tornillo de sujeción ½”
1 pie
Tarugo de camisa
4 unidades
Antideslizante (neolite)
½m
Pintura electroestática
2kg
Total costos reales en materia prima
Motorreductor
1 unidad
Cable eléctrico trifásico
4m
Espiga polarizada trifásica
1 unidad
Control de mando (on-off)
1 unidad
Eje de rotación para cuchilla
1 unidad
Cuchilla –tenon cutter- (no industrial) 1 unidad
Total de accesorios eléctricos
Total costos reales más accesorios eléctricos
Costo real
Q250.00
Q412.50
Q165.00
Q45.00
Q11.20
Q36.34
Q33.33
Q80.00
Q36.00
Q25.00
Q9.00
Q290.00
Q5.20
Q2.50
Q150.00
Q1,550.57
Q1,500.00
Q80.00
Q20.00
Q110.00
Q850.00
Q1,000.00
Q3,560.00
Q5,110.57
Tabla 21. Listado de costos reales por consumo de materiales.
Elaboración: propia.
Con el monto total de los materiales consumidos, se continúa
con el desglose de los costos por mano de obra trabajada,
105
partiendo con el total invertido de 60 horas de trabajo
distribuidas en 4 horas por 5 días hábiles en 3 semanas,
tomando en cuenta que la hora de trabajo del herrero es de
Q30.00 mientras que la del tornero es de Q45.00.
Tipo de trabajo
Herrero
Tornero
Tiempo invertido (hrs.)
24
36
Total (IVA incluido)
Total de materiales
Imprevistos
Costo
Q720.00
Q1,620.00
Q2,340.00
Q1,550.57
10%
(transporte, días extras de trabajo, pruebas en materiales)
Trabajo de Diseño
55%
Costo total del sistema Spigadillo Q6,769.59
Tabla 22. Suma de costos de materiales y mano de obra.
Elaboración: propia.
Tras el desglose de costos en materiales y mano de obra, el
costo unitario para el sistema de tallado de espigas en troncos
de madera, Spigadillo, es de Q6,769.59.
El costo total sobrepasa al presupuesto dado por la empresa, sin
embargo para visualizar los beneficios de la inversión en el
nuevo sistema para el tallado de espigas se realizó un análisis
financiero de los próximos 6 meses. Desglosado en la Tabla 23
de la página 106.
106
Análisis Financiero
Tabla 23. Análisis financiero de beneficios de la inversión en el nuevo sistema de diseño.
Elaboración: propia
El valor actual neto representa la rentabilidad del proyecto, ya que brinda ahorro para la producción en
general. El nuevo sistema en el proceso productivo comparado al anterior, deja constancia que en 6 meses la
empresa estará obteniendo el retorno de su inversión.
107
De Función
7. Validación
Ésta es la sección en donde se compara la propuesta final en
función de los requerimientos y parámetros planteados al inicio
de la sección de Conceptualización.
- Debe tallar troncos de 2” a 6” de diámetro.
•
El sistema es capaz de tallar troncos de 2” hasta 8” de
diámetro, ya que el tornillo sujetador tiene una longitud
La validación comprueba que la propuesta de diseño funcionó,
de 34cm lo cual permite cubrir el rango de diámetros de
mejoró y cumplió con los requisitos planteados, y que en este
troncos medianos y hasta los grandes que usa la
caso, brindó una mejora productiva para el problema detectado.
empresa.
Ésta validación consistió en tres aspectos la evaluación a contra
requerimientos,
comparación
con
el
método
utilizado
anteriormente y la opinión de los operarios que trabajan en la
fábrica, quienes tienen experiencia de uso de la forma anterior
34cm
y aplicaron el nuevo sistema de tallado.
La validación de la propuesta de diseño se realizó evaluando el
funcionamiento del mismo dentro de la fábrica de la empresa.
Comprobándose
que
la
propuesta
cumple
con
los
requerimientos y satisface al problema detectado a inicios de
Imagen 80. Capacidad del agarre de diámetros de tornillo sujetador.
Fuente: propia.
ésta investigación.
108
- Debe tener capacidad de sujetar troncos de hasta 1m de largo.
•
El largo de la plataforma es de 70cm, capaz de recibir
- Debe incluir el ingreso y egreso de la materia prima.
•
Los troncos pueden colocarse en el espacio inferior de
troncos de 1m hasta 1.5m. Esto es posible debido a que
la plataforma para esperar a ser tallados, Imagen 82.
para tallar la espiga es necesario dejar 15cm del tronco
Luego del tallado, el tronco puede apartarse haciendo
fuera de la plataforma y por otro lado la prensa del
uso del alerón derecho, en el que se puede dejar caer a
tronco cubre 18cm de largo del tronco.
un depósito para su posterior traslado, Imagen 83.
70cm
Espacio para colocar
los troncos a tallar
Imagen 81. Medida de plataforma y sus complementos.
Fuente: propia.
Imagen 82. Espacio de ingreso del tronco a tallar.
Fuente: propia.
109
igual que el Mango 4 son de acero inoxidable. El
Mango 3 es un tubo horizontal el que debe usarse con
ambas manos.
Mango 2
Alerón
de egreso
Mango 4
Mango 1
Mango 3
Imagen 83. Alerón para el egreso de troncos tallados.
Fuente: propia.
De Uso
- Debe aplicar el uso de las dos manos como apoyo al tallado
del tronco.
•
El sistema cuenta con cuatro puntos de apoyo para las
manos, estos sirven al operario como soporte al ejecutar
Imagen 84. Ubicación de mangos para las manos.
Fuente: propia.
de la tarea. Los mangos de apoyo 1 y 2 son extensibles,
se sacan al usarse y concluida la tarea se guardan. Al
110
Mango 1: es un apoyo frontal paralelo a la plataforma que lleva
el tronco, Imagen 85. Se recomienda usarlo con ambas manos
Uso de Mango 2
al tallar el tronco. Puede ser usado por diestros y zurdos.
Mango 2: puede usarse con ambas para ello el mango debe
extenderse, Imagen 86. Puede ser usado por diestros y zurdos.
Uso de Mango 1
Imagen 85. Uso de Mango 2 con ambas manos. Fuente: propia.
- Debe permitir desplazamiento en el área de trabajo, por lo que
debe estar a más de 30cm de altura.
•
Imagen 84. Forma de uso de los Mangos 1 y 2. Fuente: propia.
La elevación de la sección mecánica manual se
encuentra a 30cm de altura del suelo permitiendo al
111
operario desplazarse junto con la plataforma, si así lo
considera, para tallar el tronco.
De Seguridad Industrial
- Debe incluir mangos de agarre no mayores a 1.5pulg de
diámetro para apoyar al tallado de los troncos.
•
Los Mangos 1, 2 y 3 son de tubo redondo de ¾”,
apropiado para la medida de agarre recomendada.
•
El uso de los Mangos 1 y 2 se ilustraron en la Imágenes
85 y 86 página 108. También en la Imagen 88 puede
observarse el uso del sistema por cada mano.
30cm
Imagen 87. Plataforma de traslado a 30cm del suelo.
Fuente: propia.
Imagen 88. Forma de uso de Mango 2 por mano. Fuente: propia
112
Apoyándose también en los Mangos 3 y 4.
•
Mango 3: puede usarse parado frente a él con ambas
manos. O parado en la parte posterior de la plataforma
Mango 4
En parte posterior
de plataforma
con una mano y la otra en el Mango 4, Imagen 89.
•
Mango 4: sirve como apoyo para llevar la plataforma
desde la parte posterior, Imagen 90.
Imagen 90. Una forma de uso con apoyo en el Mango 4.
Fuente: propia.
•
El mecanismo de ascenso y descenso del nivel de la
plataforma cuentan con una manivela de 3.5pulg. de
largo apta para el uso manual.
Imagen 89. Una forma de uso con apoyo en Mango 3.
Fuente: propia.
Manivela
Imagen 91. Manivela para nivel de altura.
Fuente: propia.
113
- Debe reducir la vibración del trabajo hacia el operario de
- Debe anular esfuerzos riesgosos para la espalda y el área
manera perceptual.
abdominal durante la actividad.
•
“El método anterior era muy inestable para agarrar el
•
Con el sistema se ha logrado llevar el tronco hacia la
tronco y al tallar la punta, cuando los troncos eran de
cuchilla talladora, por lo que el operario debe solamente
más de 3” de diámetro, el barreno le brincaba mucho
conducir la plataforma móvil que lo lleva. Los esfuerzos
a uno hasta le hacía sentir unos jalones bien fuertes y
que ahora debe ejecutar el operario son para apretar la
duros en la muñeca. Ahora, este nuevo sistema ha
prensa de sujeción que amarra al tronco y conducirlo de
mejorado completamente la tarea. Se siente menos la
forma lateral o frontal haciendo uso de los mangos de
vibración, la estructura absorbe buena parte del
apoyo para las manos, como se ilustró en las imágenes
impacto. Además se ha reducido la probabilidad de
anteriores.
accidentes y nos permite hacer el afilado de forma
eficaz.” Esvin Orellana, carpintero Encargado de Taller.
•
“Con el anterior método uno se cansaba doble, porque
tenía que cargar el barreno y hacer fuerza para
empujar y tallar la espiga. Con este nuevo sistema es
buena idea eso de llevar el tronco al tenon y ya no
cargarlo, así no vibra tanto.” Emilio López, carpintero.
Imagen 92. Sujeción de tronco por giro de tornillo. Fuente: propia.
114
Ergonómicos
- Debe permitir ejecutar el trabajo de pie.
- Debe contar con un apoyo móvil para desplazar el tronco a
tallar.
•
•
La sección mecánica manual es la que le permite al
operario ejecutar su trabajo de pie al colocar el tronco
La sección móvil colocada sobre rieles, se desplaza
haciendo uso de 6 rodos, 4 metálicos y 2 de hertalón
(polímero). Estos dos últimos ayudan a que la
en la plataforma móvil, la cual desliza sobre unos rieles
el mecanismo móvil, llevando por empuje el tronco
hacia la cuchilla talladora –tenon cutter-.
plataforma no “salte” y se descarrile, mientras se talla la
espiga.
Imagen 93. Tipos de rodos para desplazamiento.
Fuente: propia.
Imagen 94. Operario espigando troncos en la prueba del sistema.
Fuente: propia.
115
90cm
Imagen 95. Operario desplazando plataforma para el espigado de troncos.
Fuente: propia.
- Debe tener una altura máxima de 1m de altura, semejante a
Imagen 96. Sección mecánica eléctrica fija.
Fuente: propia.
una mesa de trabajo manual.
•
El nuevo sistema está conformado por dos
alturas:
•
Y la variable que corresponde a la sección
mecánica manual, en la que la plataforma puede
La altura permanente de 90cm que corresponde a la
variar su altura desde 87cm hasta 106cm, Imagen
sección que resguarda los elementos eléctricos, en la
97 página 114.
que se encuentran el motor y la cuchilla talladora,
Esto variabilidad depende de los diámetros de troncos
Imagen 96.
que se necesite tallar.
116
Respecto a los rangos de movimiento recomendados por
REBA y RULA, en la validación del nuevo sistema se
contabilizaron 7 pasos generalas con repetición en 3 de
ellos para la acción y apoyo al tallado de la espiga.
Reduciéndose a la mitad el número de posiciones
corporales en relación al método inicial, se han
Variación de
altura
eliminado las posiciones corporales riesgosas por lo
que, el operario desarrollará la actividad en grados de
riesgo moderados.
Imagen 97. Sección mecánica manual con altura variable.
Fuente: propia.
- Debe disminuir por lo menos una tercera parte del total de
posturas corporales inadecuadas (evaluación ergonómica
páginas 45 -50) para realizar el trabajo.
•
Según la evaluación ergonómica de la sección de
Análisis,
se
registró
14
posturas
incorrectas
e
inadecuadas para el operario con el método anterior.
Imagen 98. Referencia de rangos de movimientos recomendados en prueba de uso ya en el
proceso productivo de la fábrica. Fuente: propia.
117
•
De trabajo
disminución
- Debe reportar una disminución de tiempo porcentual en
18
minutos
con
36
segundos,
inicial con el antiguo método.
este de 26 minutos.
Se evaluó la tarea de tallado de espigas en el Diagrama
de Flujo (Diagrama 8, del Brief)
de
equivalente al 30% en relación al tiempo de estudio
función del tiempo de trabajo con el antiguo método, siendo
•
Por la información anterior se concluye que hay una
teniendo como
resultado un tiempo total de 26 minutos para tallar 4
- Debe usar las cuchillas –tenon cutters- existentes por lo que el
motor no debe sobrepasar las 400rpm de velocidad.
•
La máquina se validó haciendo uso del tenon cutter de
espigas en troncos medianos y 8 espigas en troncos
1.5”, a la vez que fue diseñada tomando en cuenta el
pequeños. Por lo que en la Tabla 24, se desglosan los
uso de las cuchillas y el motorreductor en desuso con el
tiempos para el tallado de espigas en los troncos
que disponía la empresa.
aplicando la nueva propuesta de diseño.
Tabla 24. Desglose de tiempo para el tallado de espigas, aplicando el sistema de trabajo
Spigadillo. Elaboración: propia.
Imagen 99. Uso de tenon cutter de 1.5” en prueba de funcionamiento del prototipo real.
Fuente: propia.
118
Tecnológicos
- Debe usar una herramienta automática (motor eléctrico o
barreno industrial) con accesorios o mecanismos (eje, cadena,
piñones) para el funcionamiento de la cuchilla talladora -tenon
cutter-.
•
Continuando
con
el
requerimiento
anterior,
se
implementó el uso del mecanismo de eje, tenon cutter y
equipo eléctrico con el que contaba la fábrica. Estos se
encontraban en desuso, ya que al funcionar requería de
una fuerza de sujeción mayor que la de un operario
abrazando
el
tronco
a
tallar.
Por
lo que
se
implementaron los recursos existentes al diseño
cumpliendo con estos requerimientos y aprovechar la
oportunidad de los recursos en disponibilidad, vistos en
la Imagen 100.
Imagen 100. Implementación de mecanismos tecnológicos disponibles en la fábrica a la
propuesta de diseño. Fuente: propia.
119
Económicos
- Debe estar en un rango de costo final de Q3,500.00 a
Q5,000.00, debido a que este es el monto disponible por la
empresa para invertir en nuevas tecnologías.
•
Conclusió n del Proyecto
El sector de muebles en Guatemala es uno de los más
conocidos y que reporta montos de crecimiento anuales. Parte
de este sector lo conforman pequeñas y medianas empresas que
Según se describió en la sección de Costos, la propuesta
de diseño para la empresa productora de muebles de
tronco Artindustria haciende a un total de Q6,769.59.
Esa cifra pasa el monto dado por la empresa, sin
embargo en el Análisis Financiero página 106, se
proyecta que esa inversión será recuperada en los
en su mayoría trabajan de forma artesanal y algunas otras que
tratan de crecer con métodos semi-industrializados para
incrementar su producción. Es en esta ampliación en la que la
disciplina del Diseño Industrial tiene mucho que aportar, tanto
para el apoyo de la organización y eficiencia productiva como
de la atención al desempeño y cuidado del operario.
próximos 6 meses debido a que hay un aumento de
trabajo en la producción gracias al uso del nuevo
Por lo que, gracias a la intervención del diseño industrial, logró
sistema.
cumplirse con los requerimientos del problema detectado en la
fábrica de muebles de tronco de la empresa Artindustria.
Obteniendo la optimización de la tarea y la eficiencia
ergonómica del operario con lo que se mejoró las condiciones
de desempeño del tallado de espigas en los troncos de madera
para su posterior ensamble. Apoyando con ello en la misión y
visión de trabajo de la empresa, la cual busca conservar las
formas naturales de la materia prima a través del buen
desempeño de su producción en vías de alcanzar mejores e
internacionales estándares de calidad en sus productos.
120
mecánicas y dinámicas que en papel no pueden
Recomendaciones
percibirse.
Durante el desarrollo de este Proyecto se ahondó en diversos
temas útiles para la búsqueda de una propuesta solución, por lo
-
que se extienden las siguientes recomendaciones.
manejo y control del cronograma de trabajo para
realizar pruebas de pre-producción. Se recomienda
Para la empresa:
-
Para la fase de Conceptualización es necesario tener
consultar con expertos en las áreas y sectores de
Se recomienda atender la demora que genera el
trabajo en el que se planifica fabricar la propuesta de
traslado de la materia prima a través del operario. Se
diseño, seguida de la visualización de su producción
sugiere el uso de carretas o contenedores que
serial.
permitan el transporte de varias piezas por traslado.
-
Las pruebas en escala real con los materiales
sirvieron para determinar el cambio o fijación de
Para el lector:
algunas de las partes y mecanismos de la propuesta.
-
Por lo que se recomienda prever en fábrica y
Para este caso, la fase de investigación de Diseño
Industrial y la conceptualización fue determinante
para la generación de ideas.
Por lo que se
recomienda experimentar en maquetas y pruebas
producción los tiempos para la validación de la
propuesta y permitir que se logren alcanzar buenos
acabados para la finalización del curso.
con los materiales candidatos a usar para conocer las
reacciones de los mismos y en el caso de trabajos
industriales, interactuar con las fuerzas, físicas,
Para futuros Proyectos de Grado, al estudiante:
121
-
Manténgase en constante observación, la disciplina
del Diseño Industrial es amplia y apta para aplicarse
en diversos campos. Desarrolle su Proyecto según
sean las condiciones del mismo y aplique sus
propias formas de trabajo. Cada Proyecto resuelto
con anterioridad, se ha logrado solucionar según sus
oportunas características.
122
ANEXOS
123
ANEXO A
Evaluaciones REBA y RULA para el método inicial de tallado
de espigas en troncos de madera, (febrero 2014).
124
125
ANEXO B
-
Protección de ojos y rostro
Referencia de Imágenes: A continuación se presentan los
datos de las imágenes de la tabla de artículos para la seguridad
industrial en una fábrica, descrito en la sección de Diseño
Imagen B3. 16645 antiparra Lexa Splash, lente claro de 3M.
Fuente: http://www.3mseguridadindustrial.cl/antiparra-lexa-splash-para-salpicaduras-de-liquidos-lente-claro/
Recuperado: febrero de 2014.
Industrial.
-
Protección para oídos
Imagen B4. Protección de rostro. Visor claro de policarbonato Peltor V4F de 3M.
Fuente: http://www.3mseguridadindustrial.cl/visor-claro-policarbonato-3m-peltor-v4f/#
Recuperado: febrero de 2014.
Imagen B1. Tapones de oidos KleenGuard, Bioseif SRL.
Fuente: http://www.roaseguridad.com/shop/popup_add_image.php?imagesID=165
&osCsid=58fd6e8a5191deb80abf0930505c3c64&products_id=414
Recuperado: febrero de 2014.
Imagen B2. Fono 1436 de 3M.
Fuente: http://www.3mseguridadindustrial.cl/fono-3m-1436/
Recuperado: febrero de 2014.
-
Protección respiratoria
Imagen B5. Mascarilla desechable. Respirador 1870 para partículas N95 de 3M.
Fuente: http://www.3mseguridadindustrial.cl/respirador-1870-para-particulas-n95-de-3m/#
Recuperado: febrero de 2014.
126
-
Calzado de seguridad
Imagen B6. Bota de seguridad Holton S3 de Caterpillar.
Fuente: http://www.botascat.com/index.php?accion=mostrar&clave=122
Recuperado: febrero de 2014.
-
Ropa de protección
Imagen B8. Bata industrial de manga larga de algodón.
Fuente:
http://www.uniformesbme.com.mx/catalogo/index.php?id_product=81&controller=product
Recuperado: febrero de 2014.
Imagen B7. Bota Force High de Dockers.
Fuente: http://www.botascat.com/index.php?accion=mostrar&clave=187
Recuperado: febrero de 2014.
Imagen B9. Overol industrial con 8 bolsas de gabardina.
Fuente: http://www.briscoindustrial.com/tienda/?p=2975
Recuperado: febrero de 2014.
127
A continuación se presentan los autores de las ideas de la
sesión de bocetaje grupal rápido, descrito en la sección de
Conceptualización, (Imagen 56, pág. 81).
Imagen B10. Guantes de seguridad de cuero y algodón 604CBYFR-Y.
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