industrializacion de un bloque motor diesel: proceso de

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA
(ICAI)
INGENIERO TECNICO INDUSTRIAL
INDUSTRIALIZACION DE UN BLOQUE
MOTOR DIESEL: PROCESO DE
MECANIZADO
Autor: Diego de Pablos Cardiel.
Director: Isidro Altuna Blanco.
Madrid
Mayo 201
PROYECTO REALIZADO POR EL ALUMNO/A
DIEGO DE PABLOS CARDIEL
Fdo.: ……………………..
Fecha: ……../………../………
AUTORIZADA LA ENTERGA DEL PROYECTO CUYA INFORMACION NO ES DE
CARÁCTER CONFIDELCIAL
EL DIRECTOR DEL PROYECTO
ISIDRO ALTUNA BLANCO
Fdo.: ……………………..
Fecha: ……../………../………
Vº Bº DEL COORDINADOR DE PROYECTOS
LUIS MANUEL MOCHON DE CASTRO
Fdo.: ……………………..
Fecha: ……../………../………
ESTE PROYECTO CONTIENE LOS SIGUIENTES DOCUMENTOS
DOCUMENTO Nº1, MEMORIA
1.1 Memoria
1.2 Cálculos
1.3 Estudio Económico
1.4 Anexos
pág. 7 a 15
pág. 159 a 170
pág. 171 a 179
pág. 192 a 220
151páginas
11 páginas
8 páginas
28 páginas
pág. 1 a 1
pág. 2 a 13
1 páginas
13 páginas
DOCUMENTO Nº2, PLANOS
2.1 Listas de planos
2.2 Planos
DOCUMENTO Nº3, PLIEGO DE CONDICIONES
3.1 Generales y Económicas
3.2 Técnicas y Particulares
pág. 3 a 15
pág. 15 a 37
12 páginas
22 páginas
pág. 2 a 8
pág. 8 a 10
pág. 11 a 11
pág. 12 a 14
6 páginas
2 páginas
1 páginas
3 páginas
DOCUMENTO Nº4, PRESUPUESTO
4.1 Mediciones
4.2 Precios Unitarios
4.3 Sumas parciales
4.4 Presupuesto General
INDUSTRIALIZACION DE UN BLOQUE MOTOR DIESEL:
PROCESO DE MECANIZADO.
Autor: Diego de Pablos Cardiel.
Director de proyecto: Isidro Altuna Blanco.
Entidad colaboradora: Universidad Pontificia Comillas.
RESUMEN DEL PROYECTO.
Este proyecto tratara sobre la industrialización de un bloque
motor que se recibe de fundición y mediante una línea de
mecanizado se transformara para ser ensamblado en una línea de
montaje.
El bloque se comprara de fundición con unas características
mecánicas y una composición química que lo hacen indicado para
el uso de combustible diesel. Las dimensiones principales son :
largo 488mm, ancho 325mm y alto 320mm. Con una carrera de 115
mm y un diámetro de los cilindros de 95mm, co nsta de 4 cilindros
en línea con un cubicaje de 3,26 litros.
El bloque motor por sus características y dimensiones se
utilizara en vehículos de transporte como camiones de pequeña
cilindrada y será útil también para todo terreno.
La línea de mecanizado tendrá una distribución en planta
mixta en forma de S determinada por las características y
distribución de la fabrica y por la distancia entre maquinas
requerida para unos puestos de trabajo cómodos y funcionales. Se
instalara una línea de mecanizado auxili ar para el mecanizado de
tapas que se instalarán en el bloque y se continuara en la línea
principal con el proceso. Los bloques se desplazan entre las
maquinas mediante puentes grúa pero principalmente por unos
bancos de rodillos.
Las maquinas necesarias para la línea de mecanizado se han
establecido en 22 entre fresadoras, taladradoras, mandriladoras,
bruñidoras, lavadoras y controladores de fugas colocadas de
manera adecuada para hacer un reparto de las operaciones
adecuada y efic iente.
El numero de maquinas es el necesario para realizar todas
las operaciones en un tiempo competitivo y todas se establecerán
sobre la línea de mecanizado. El orden de las maquinas esta
configurado de manera que se empieza por las operaciones mas
fáciles de fresado en desbaste, seguidamente se montan las tapas
y la operaciones aumentan en complejidad terminando en
maquinas especificas de mandrinado de los apoyos del cigüeñal y
bruñido de los cilindros. Finalmente se realizan los controles de
calidad y no conformidades.
Se ha realizado un estudio de las operaciones necesarias
para el mecanizado del bloque y se han establecido unas hojas de
fase en las que queda constancia de todas las fases y subfases
así como de los parámetros de corte requeridos: velocidades de
corte avances, longitud de corte y revoluciones. Los tiempos de
mecanizado de cada operación y el tiempo que el bloque
permanece en la maquina también están recogidos en dichas
hojas.
El tiempo de ciclo (Tc) se calculado en 2,25 minutos en los
cuales se mecaniza y controla un bloque por completo. Este
tiempo incluye todos los parámetros de mayoraciones de tiempo
por paradas, cambios de herramientas, descansos y fatiga del
operario.
Se parte del objetivo de producir 160.000 bloques al año con
lo que aplicando dicho tiempo de ciclo se puede conseguir la
producción en condiciones óptimas. La línea de mecanizado
trabajara durante las 24 horas del día de lunes a viernes con tres
turnos de 8 horas y 7,75 horas reales de trabajo, los días al año
establecidos para este tipo de procesos es de 220 días al año.
Con estos datos la producción de bloques motor por hora es
de 26,67 y por jornada 213, 36.
Se ha realizado un estudio del equilibrado de la líne a
distribuyendo
8
operarios
entre
los
distintos
centros
de
mecanizado obteniendo una saturación media del 92,84% en la
línea completa, esta saturación va fluctuando por los distintos
puestos siendo la mas alta 94,01% y la mas baja del 73.33%.
Estas variaciones se producen por las distintas operaciones
por su complejidad y por el tiempo asignado a cada una.
Se adoptara una filosofía Lean para gestionar toda la línea
de mecanizado de manera eficaz y eficiente tratando de aunar
estos dos conceptos y acercars e a la excelencia. Los principios
básicos del Lean Manufacturing aplicados a la línea de
mecanizado serán: Calidad perfecta a la primera, minimización de
despilfarro, mejora continua del proceso y constituir una relación
a largo plazo con los proveedores.
Un punto clave del proyecto será el control del gasto así
como el control de la calidad para acercarse al cero defectos.
Respecto del control de gastos los principales que se
controlaran serán: la sobre producción adaptando la línea al
mercado y a los clientes, tiempos innecesarios de espera,
reducción de los transportes improductivos, procesos innecesarios
o repetitivos, producción de defectos y el inventario.
El control de la calidad se realizara mediante la puesta en
funcionamiento de un plan de gestión de la calidad total
(TQM). para realizar el control total de la calidad se contara con un
compromiso total por parte de la dirección de la empresa, se
desarrollara cada operación lo máximo posible con una mejora
continua, se concentrara e satisfacer al cliente y todos los
operarios de la línea de mecanizado se verán incluidos en este
método de mejora y control.
Otros procesos para asegurar la calidad será la implantación
de poka-yokes o métodos de trabajo que faciliten en control al
operario y no permitan que este se confunda
y provoque
desperfectos que deriven en calidades malas. La instauración de
un sistema llamado 5’s para que de manera visual el operario
controle en todo momento el proceso de la línea de mecanizado.
Las bases de este método 5’s será primero diferenciar lo útil
de lo inútil o innecesario, segundo ordenar el puesto de trabajo y
la fabrica para que todos las herramientas o materiales estén
listos para usarse, tercero mantener una limpieza adecuada,
cuarto aseo de todas las persona s que intervengan en el proceso
de manera directa o indirecta y quinto seguir todos los
procedimientos marcado de manera adecuada y con disciplina.
Con el objetivo de obtener una línea de mecanizado flexible
y eficaz se implementara la ingeniería concurr ente para acortar
tiempos de desarrollo del bloque, elevar la productividad, mejorar
la utilización de recursos, mecanizar los bloques con la máxima
calidad, integrar los departamentos de la empresa y asegurar las
expectativas del cliente.
Para evaluar la calidad se realizaran distintos diagramas o
comprobaciones siendo las mas utilizadas los diagramas de
Pareto, diagramas de causa y efecto, diagramas de dispersión. A
su vez se realizaran histogramas, cartas de control o plantillas y
hojas de comprobación de la calidad.
Finalmente con el objetivo de cumplir todas estas mejoras de
adoptaran de manera fiel las normas de calidad ISO 9001, TS
16949 y QS 9000 para obtener una homologación necesaria.
En la parte de cálculos se determinara todos los tiempos de
ciclo y de calculo de saturaciones así como la plantilla necesaria
para la industrialización del bloque.
Se realizara también un estudio económico recogiendo
todos los costes de mecanizado. Se analizara la rentabilidad del
proyecto con la determinación del TIR y del VAN y la tasa de
retorno o Pay back.
Por otro lado se aplicara un pan de protección medio
ambiental con los requisitos establecidos de los SGMA fijando
unos objetivos de y metas medio ambientales que se recogen en la
norma ISO 14001 que mediante su cumplimiento se obtendrá dicha
homologación. Finalmente en este apartado se diseñara un plan de
tratamiento de residuos líq uidos en este caso un plan de
tratamiento de taladrina y aceites lubricantes.
Se establecerá un plan de gestión de riesgos laborales
acorde con lo que establece la ley en este sentido y aplicado mas
específ icamente a la línea de m ecanizado pero también a la
empresa en su conjunto.
En los planos se establecerán todas las características del
bloque referentes a dimensiones, tolerancias y geometría. Se
diseñaran 6 planos uno por cada cara del bloque y uno con un
corte para poder apreciar el interior del mismo. Otro planos
adjuntos serán el de la fábrica y el layout de la línea de
mecanizado.
En el documento 3 fijaran todos los términos en el pliego de
condiciones tanto económicas como generales.
Y para terminar se realizara un presupuesto general en el
que vendrán recogidos todos lo precios unitarios y totales así
como las sumas parciales y un presupuesto general.
INDUSTRIALIZATION OF DIESEL ENGINE BLOCK:
MECHANIZATION PROCESS.
Author: Diego de Pablos Cardiel.
Director: Isidro Altuna Blanco.
Collaborating institution: Universidad Pontificia Comillas.
PROJECT SUMMARY.
This project will focus on the industrialization of an engine
block that is received from a line casting and it will be
machined and transformed to be assembled on an assembly line.
The block casting will be bought with a mechanical and a chemical
composition which make it suitable for use with diesel fuel. The
principal
dimensions are: 488mm long, 325mm wide and320mm high. W ith a
stroke of 115 mm and a diameter of 95mm cylinders, consisting of
4-cylinder with a displacement of 3.26 liters.
The motor block by its characteristics and dimensions would
be used in transport vehicles as trucks of small piston
displacement and will be useful also for all land vehicles.
The mechanized line of will have a distribution in mixed plant
in the form of S determined by the characteristics and distribution
makes of it and by the distance between machines required for
comfortable and functional jobs. A line of mechanized aid for the
mechanized one of covers would settle that will settle in the block
and it was continued in the main line with the process. The blocks
mainly move between the machines by means of traveling cranes
and by banks of rollers.
The necessary machines for the line of mechanized have
settled down in 22 between milling machines, drilling machines,
boring machines, honing machines, washing machines and
controller of placed flights of suitable way to make a distribution
of the operations suitable and efficient.
The number of machines is the required to perform all
operations in a competitive time and all shall be established on
the machining line. The order of the machine is configured so that
process starts with milling operations easier for roughing, then
mount caps and finishing operations increase in complexity in
boring machines of specific crankshaft bearings and honing the
cylinders. Finally, several quality controls and non -conformities.
We performed a study of the operations necessary for
machining the block and leaves have been established phase in
which is recorded all phases and subphases as well as the
required cutting parameters: cutting speed progress, cutting
length and revolutions.The machini ng time of each operation and
the time that the block remains on the machine are also included
in
these
sheets.
The cycle time (Tc) is calculated at 2.25 minutes in which is
machined and controls a block completely. This time includes all
the parameters of time: stops, tool changes, breaks and fatigue.
This study aims to produce 160,000 blocks a year so applying
the cycle time production can be achieved under optimal
conditions. The machining line work 24 hours a day from Monday
to Friday with three shifts of 8 hours and 7.75 hours of actual work
days per year set for this type of process is 220 days a year.
W ith these data the production of engine blocks per hour is
26.67 and by day 213, 36.
W e performed a study of the bal anced line 8 workers
distributed among the various machining centers getting an
average of 92.84% saturation in the entire line, this saturation will
fluctuate for the different positions being the highest 94.01%
and the
lowest
of
73.33%.
These variations are caused by the various operations for its
complexity
and
the
time
allotted
to
each.
Lean philosophy was adopted to manage the entire line of
machining efficiently and effectively trying to combine these two
concepts and approach to excellence. The basic principles of Lean
Manufacturing applied to the machining line will be: Perfect quality
the first, minimization of waste, continuous process improvement
and
provide
a
long
term
relationship
with
suppliers.
to
A key point of the project wi ll cost control and quality control
get
closer
to
zero
defects.
On the control of the major expenses that were controlled
are: adapting the production line on the market and clients
unnecessary waiting times, reduction of transport unproductive,
unnecessary or repetitive processes, production and inventory
defects.
The quality control was done with the operation of a plan for
total quality management (TQM). For total control of quality is
counted with a total commitment by the company management, was
developed each
operation
as
possible
with
continuous
improvement, focus and customer satisfaction and all operators of
the machining line will be included in this method to improve and
control.
Other
processes
for
quality
assurance
will
be
the
implementation of poka-yokes or work methods that facilitate the
operator in control and not let this confuse and cause damage that
could result in bad grades. The establishment of a system called
5's for the operator to visually check at any time the proce ss of
machining
line.
The basis of this method 5's will be the first to differentiate
useful from useless or unnecessary, the second order the jobs and
the factory for all the tools or materials are ready for use, third
maintain proper cleaning, bath room cleaning of all people involved
in the process directly or indirectly and fifth follow all procedures
properly
marked
and
discipline.
In order to obtain a flexible machining line was implemented
effective concurrent engineering to shorten deve lopment times of
the block, increase productivity, improve resource utilization,
machine the blocks with the highest quality, integrating the
departments of the company and ensure customer expectations.
To assess the quality undertake different diag rams or checks
being the most used Pareto charts, cause and effect diagrams,
scatter diagrams. Turn will be made histograms, control charts and
templates
and
quality
testing.
Finally in order to meet these improvements take so faithful
quality standards ISO 9001, TS 16949 and QS 9000 to obtain
approval necessary.
In the calculations was
and calculation of saturation and the
industrialization
of
determined every cycle
staff
needed
for the
the block.
They also conduct an
economic
study by
collecting
all
the machining costs. Theyanalyze the profitability of the project
with the determination of the IRR and NPV and rate of return
or pay back.
On
the
other
hand bread implement environmental protection with
the
requirements of
the EMS setting targets and environmental goals set
out in
ISO 14001 that will be achieved through compliance with such
approval. Finally in this section we design atreatment plan in this
case liquid waste treatment plan of coolant and lubricating oils.
A plan of management of occupational risks in accordance with
the
provisions
of the
lawin
this
regard
and more
specifically applied to
the machining
line but also to
the
company as
a
whole.
Be
established at
the block all
the
features relating to
dimensions,
tolerances and
geometry. 6
planes will
be
designed one for each side of the block and one with a courtorder
to
appreciate
the interior. Another will
be
the accompanying
drawings of the factory and the layout of the machining line.
In
the paper
economic and
3 fixed all
terms
in the
specification both
general.
And finally will take place in the overall budget to come all
the unit prices collected and total and partial sums and an overall
budget.
Índice
Documento 1: Memoria.
1. Memoria Descriptiva.
1.1.
Parámetros Básicos del Proyecto.
1.1.1. Motivación del autor…………………………………...………………………………7
1.1.2.
Introducción y descripción general del proyecto. Objetivos del proyecto……….8
1.1.3. Desarrollo Industrial. Evolución Histórica Sector Automoción…………………..11
1.1.4. Especificaciones Técnicas del Motor/Bloque………………...………….………..12
1.1.5. Cantidad de producción……………………………………………………………………15
1.2.
Filosofía de la línea.
1.2.1. Industrialización del producto. Ingeniería de producción. ………………………16
1.2.2. Planificación de las actividades para la industrialización del
Producto en línea Continuas………………………………………………………..……….18
1.2.3. Sistemas de Fabricación. Flexibilidad de la Producción.
Lean Manufacturing…………………………………………………………….………19
1.2.4. Tipos de distribución en Planta…………………………………………..…………29
1.2.5. Control y Programación de la Producción.
Suministro a Línea. Producción Sincronizada………………………………………….….30
1.2.6. Métodos de Aprovisionamiento……………………………………………….…….33
1.3.
Industrialización de un Bloque Motor.
1.3.1. Características de la Fabrica……………………………………………….……….36
1.3.1.1.
Descripción de la Instalación………………………………………………….…….36
1.3.1.2.
Líneas y Sublineas del Proceso. Característica
principales. Diagrama sinóptico………………………………………………….…38
1.3.1.3.
Obra civil: Cimentación, Canal Rápido, Carriles y Puentes de Transporte.
Transfers y Bancos de Rodillos………………………………………………………..….39
1.3.1.4.
Plan de Implantación y Puesta a punto de la Instalación……………………..…39
1.3.2. Definición de los Procesos y Medios productivos……………………………………….…40
1.3.2.1.
Definición de las hojas de operaciones clave del proceso de mecanizado……40
1.3.2.2.
Maquinas principales. Plan de implantación y puesta a punto……………….…46
1.3.2.3.
Elementos de control. Microfugometros……………………………..…………….47
1.3.2.4.
Lavado del Bloque………………………………………………………………..….48
1.3.3. Condiciones de corte.........................................................................................49
1.3.3.1.
Fresado…………………………………………………………………………..……49
1.3.3.1.1. Factores de corte…………………………………………………………………….51
1.3.3.1.2. Sujeción de fresa………………………………………………………………...…..53
1.3.3.1.3. Paso entre plaquitas………………………………………………………..………..53
1.3.3.2.
Taladrado……………………………………………………………………………..57
1.3.3.2.1. Factores de corte…………………………………………………………………....58
1.3.3.2.2. Fuerza y potencias de corte………………………………………………….….…59
1.3.3.3.
Roscado…………………………………………………………………………….…60
1.3.3.3.1. Herramientas para mecanizar roscas…………………………………….…….…61
1.3.3.3.2. Selección de macho de roscar………………………………………..………....…63
1.3.3.4.
Bruñido…………………………………………………………………………......…65
1.3.3.4.1. Características superficiales del bruñido……………………………………….…65
1.3.3.4.2. Piedras para bruñir y aceites para bruñir……………………………………….…67
1.3.3.5.
Brochado………………………………………………………………………………68
1.3.3.5.1. Características de los dientes…………………………………………………....…69
1.3.3.5.1.1. Perfil de dientes………………………………………………………..……69
1.3.3.5.1.2. Paso……………………………………………………………………….…69
1.3.3.5.1.3. Incremento de altura del diente………………………………………...…70
1.3.3.5.1.4. Sección resistente de la brocha………………………………………..…70
1.3.3.5.1.5. Material de la brocha………………………………………………….……71
1.3.3.5.1.6. Velocidad de corte……………………………………………………….…72
1.3.3.5.1.7. Ventajas e inconvenientes del brochado……………………………...…72
1.3.4. Estudio de costes del mecanizado………………………………..………….……72.
1.3.4.1.
Introducción……………………………………………………………………….…..73
1.3.4.2.
Costes Variables del Mecanizado…………………………………………...……..74
1.3.4.2.1. Costes de mano de obra………………………………………………………..…..74
1.3.4.2.2. Costes de material……………………………………………………………...……75
1.3.4.2.3. Costes variables de operación de la maquinaria……………………….……..….76
1.3.4.2.4. Coste por desgaste de la herramienta…………………………………………..…76
1.3.4.2.4.1. Duración de la herramienta…………………………………………..……77
1.3.4.2.4.2. Influencia de espesor de viruta……………………………………..……..82
1.3.4.2.4.3. Economía de la velocidad de corte………………………………..…..…83
1.3.4.2.4.4. Fluidos de corte. Temperaturas del mecanizado……………………..…85
1.3.4.2.5. Gestión de costes por Cadenas de Valor (Value Stream Costing). Lean
Accountounting…………………………………………………………………….…86
1.3.5. Tipos de estaciones de trabajo…………………………………..…………………89
1.3.5.1.
Fabricación flexible FMS……………………………………………………………89
1.3.5.1.1. Introducción………………….…………………………………………………….…89
1.3.5.1.2. Tipos de FMS…………………………………………………………………...……90
1.3.5.1.3. Componentes de un FMS…………………………………………………………..91
1.3.5.1.3.1. Estaciones de trabajo…………………………………………………..….92
1.3.5.1.3.2. Sistemas de transporte y almacenamiento de material…………..…...93
1.3.5.1.3.3. Sistema de control por computador…………………………...…………94
1.3.5.1.3.4. Capacitación de los operarios de estaciones de trabajo………………95
1.3.5.1.3.5. Cuellos de botella……………………………………………………….....96
1.3.6. Características Bloque fundición…………………………………………….…...99
1.3.6.1.
Especificación fundición: composición y estructura………………………..……99
1.4.
Gestión del taller (Genba Kanri) Lean
Manufacturing.
1.4.1. Pilares básicos del Genba
Kanri…………………………………………………………………………….………102
1.4.2. Mejora continua (KAIZEN)…………………………………………………….…..105
1.4.3. Lean Manufacturing…………………………………………………………...…...107
1.5.
Aseguramiento calidad.
1.5.1. Gestión de la Calidad Total (TQM)………………………………………..……..111
1.5.2. Prevención de la calidad……………………………………………………….…..112
1.5.3. Evaluación de la calidad………………………………………………………..….117
1.5.4. Mejoras de la Calidad. Herramientas de análisis de la no calidad……………118
1.5.5. Retrabajos y recuperaciones de las no conformidades………………………...124
1.5.6. Metrología y verificación………………………………………………………..…125
1.5.6.1.
Instrumentos de verificación……………………………………………………….125
1.5.6.1.1. Calibras fijos………………………………………………………………………...125
1.5.6.1.1.1. Calibres fijos para roscas………………………………………………...125
1.5.6.1.1.2. Calibres fijos para verificación de agujeros……………………….……126
1.5.6.1.2. Alexómetro para verificación de interiores……………………………………....128
1.5.6.2.
Laboratorio de metrología………………………………………………..…129
1.5.7. Calibración y trazabilidad…………………………………………………………..130
1.5.7.1.
Plan de calibración. Tipos de patrones…………………………………………..132
1.5.7.2.
Trazabilidad…………………………………………………………………..132
1.5.8. Auditorias de proceso, Producto y Sistema…………………………………..…133
1.5.9. Gestión del Sistema de Calidad. Estándares de la Calidad
en el sector de la Automoción…………………………………………….…...........134
1.5.9.1.
ISO 9001…………………………………………………………………….…..…..134
1.5.9.2.
TS 16949………………………………………………………………….………....137
1.5.9.3.
QS 9000…………………………………………………………………….…..…...140
1.6.
Mantenimiento Productivo total.
1.6.1. Teoría Mantenimiento. Función Mantenimiento……………………………..….142
1.6.2. Planificación mantenimiento correctivo por averías………………………..…...142
1.6.2.1.
Factores del mantenimiento correctivo por averías……………………………142
1.6.2.1.1. Organización técnico-administrativa……………………………………………..143
1.6.3. Planificación del mantenimiento preventivo………………………………...…...149
1.6.3.1.
Construcciones de un plan de Mantenimiento Preventivo en equipos
existentes……………………………………………………………………………….…149
1.6.3.2.
Sistemas de estudios y Mantenimiento Preventivo…………………………….151
1.6.4. Automantenimiento…………………………………………………………..…..…152
1.6.4.1.
1.7.
Proceso de aplicación del automantenimiento………………………………….155
Logística interna.
1.7.1. Aprovisionamiento de la línea……………………………………………….……156
1.7.2. Sistema Just in Time…………………………………………………………….…157
1.7.3. Gestión de pulmones……………………………………………………..………..158
2. Cálculos.
2.1.
Estudio de tiempos. Tiempo ciclo de
línea…………………………………………………………………………...…..159
2.2.
Cantidad de producción: Capacidad de línea.
Cuellos de botella……………………………………………………….…160
2.3.
Producción hora y producción por turno………………166
2.4.
Cálculos de horas reales, asignadas y
presencia………………………………………………………...……………..167
2.5.
Equilibrado de líneas. Eficiencia y Eficacia………...…167
2.6.
Saturación por puestos……………………………………….…168
2.7.
Plantillas necesarias…………………………………………..….168
2.7.1. Mano de obra directa. Organización del trabajo. Módulos de
mecanizado…………………………………………………………………………….168
2.7.2. Semi-directa. Supervisores. Líderes……………………………………...…..….170
2.7.3. Plantilla indirecta. Apoyo a la producción………………………………..………170
3. Estudio económico.
3.1.
Costes…………………………………………………………………….171
3.2.
Rentabilidad del proyecto………………………………….…..172
3.2.1. Valor Actual Neto (VAN)……………………………………………………….…..172
3.2.2. Tasa Interna de Rentabilidad(TIR)…………………………………………….….176
3.2.3. Payback o Periodo de Retorno……………………………………………………177
3.3.
Análisis rentabilidad del proyecto………………………....177
4. Impacto medioambiental.
4.1.
Sistema de gestión medio ambiental…………………….179
4.1.1. Principios y requisitos de los SGMA……………………………………….…179
4.2.
Política medioambiental de la empresa……………...…180
4.2.1. Objetivos y metas medioambientales de la empresa………………….…..181
4.2.2. Programa medio ambiental……………………………………………………..181
4.2.3. Norma ISO 14001: establecimiento de procedimientos
operativos…………………………………………………………………………….183
4.3.
Residuos líquidos…………………………………………….……185
5. Sistema de Gestión de Riesgos Laborales………….187
6. Anexos…………………………………………………………………………….192
6.1.
Hoja de operaciones.
6.2.
Hoja de procesos.
6.3.
Bibliografía.
UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)
INGENIERO TECNICO INDUSTRIAL
PARAMETROS BASICOS DEL PROYECTO
1.1.
Parámetros Básicos del Proyecto.
1.1.1
M ot i v a c i ón de l a ut or .
La industria automotriz desde su aparición en la década de
los 1860 ha tenido una gran importancia en la industria. A medida
que la industria se ha ido automatizando y modernizando, las
cadenas de montaje y mecanizado han sido un punto clave para la
fabricación del automóvil. Debido a la gran competencia que
existe hoy día entre los fabricantes de motores para automóviles
así como de combustión interna para uso industrial este sector
tiene una gran repercusión en la economía a nivel global.
Hoy día el automóvil es una parte muy importante en los
desplazamientos por tierra ya sean de particulares, empresas o
transportes industriales como camiones o todo tipo de productos
que sea necesario trasladar por carretera.
El sector de la automoción en estos días proporci ona un gran
número de puestos de trabajo puesto que en la fabricación
montaje y distribución intervienen un gran numero de personas
que hacen posible que la gran demanda existente quede cubierta
en la mayor parte de los sectores. Se estima que este sector
general el 10% del PIB de nuestro país, una cifra que a disminuido
significativamente por la crisis actual pero que sigue siendo muy
importante.
El sector de la automoción es muy sensible a las crisis de
consumo y es una parte imprescindible en el de sarrollo sostenible
de un país.
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Por todo ello, la motivación del proyecto es proporcionar una
visión global de las líneas de fabricación que hacen posible que
esta industria sea sostenible y se adapte lo mejor posible a los
cambios en el mercado. En concreto, se analizaran los métodos y
tiempos de la fabricación de un motor de combustión interna,
definiendo los parámetros principales que influyen directamente
en la sostenibilidad de dicha fabricación. Estos parámetros son el
diseño, la calidad, el coste y el tiempo de fabricación.
Por ultimo mostrar la viabilidad de este proyecto en la
obtención de unos buenos resultados de coste tiempo y calidad en
líneas de mecanizado de motores de combustión interna
1 . 1 . 2 . I n t r o d u c ci ó n y d e s c r i p c i ó n g e n e r a l d e l p r o ye c t o .
O b j e t i vo s d e l p r o ye c t o .
Para la industrialización de un bloque motor se fijaran en un
principio un volumen de producción anual así como unas
especificaciones técnicas que deberá cumplir nuestro bloque.
Para definir la industrialización del bloque motor la fábrica
se ubicara en el Nicomedes García de Valverde del Majano
provincia de Segovia. Se ha decidido así por las buenas
comunicaciones que hay por carretera tanto a Madrid como a
Valladolid. Otro factor importante en la ubicación es la proximidad
a una fundición que nos suministre el bloque motor en bruto. En el
políg ono antes citado opera una fundición facilitando y ahorrando
costes en transportes.
La distribución de la pla nta (layout) será en forma de S
entrando por un extremo los bloques en bruto y por el otro saldrán
los bloques terminados para ser empaquetados y vendidos.
La línea de mecanizado como se ve, empieza en la parte
superior y consta de 22 maquinas de diversas marcas: 6
fresadoras, 3 lavadoras, bruñidoras, taladradoras y secadoras
siendo una de ellas de lavado de alta presión , un puesto de
montaje de tapas y un controlador de fugas.
El bloque se recibe de fundición en bruto y en un principio
pasa por 5 puestos de mecanizado, a continuación de montan las
tapas y controlan cotas previo lavado y secado se continua con la
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PARAMETROS BASICOS DEL PROYECTO
mecanización en maquinas mas complejas que nos dan las
calidades superficiales deseadas. Finalmente se lava, seca y
controlan las posibles fugan resultantes de un mecanizado
deficiente.
El material se mueve me diante una cinta transportadora de
rodillos así como con puentes grúa donde sea necesario. Las
condiciones de corte son las adecuadas a los requerimientos del
bloque de calidades superficiales así como a los tiempos de ciclo
que nos permitan cumplir con la producción fijada.
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Diagrama en planta de la fábrica
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PARAMETROS BASICOS DEL PROYECTO
1.1.3
D e s a r r o l l o I n d u s t r i a l . E vo l u c i ó n Hi s t ó r i c a
S e c t o r A u t o mo c i ó n .
Los primeros intentos de sustituir la fuerza motriz animal por
una fuerza motriz mecánica data del siglo XVII. Durante años se
realizaron numerosos intentos de conseguir vehículos
autopropulsados que en un principio eran adaptaciones de carros
tirados por caballos, también funcionaban con el alumbrado
público pero su principal característica es que eran muy
rudimentarios, pesados y poco prácticos.
A mediados de 1880 el motor de combustión interna avanzo
hasta un punto que fue factible utilizarlo para vehícu los auto
propulsado. Los padres de que esto sucediera fueron Eugen
Langen y August Otto los cuales inventaron un motor de gas y más
adelante Otto desarrollo un motor de 4 cilindros que seria la base
de casi todos los motores de combustión interna posterio res.
Más adelante los pioneros en introducir la unión entre motor
y vehículo fueron Karl Benz y Gottlieb Daimler.
Al otro lado del mundo, en América, se empezó a producir el
primer automóvil utilizando una cadena de montaje, el Ford T.
Este avance supuso algo más que una gran producción y
reducción de costes sino que sentó las bases para posteriores
sistemas productivos, en esta época fue donde nacieron conceptos
como: normalización o estandarización, división del trabajo,
sincronización, concentración y c entralización entre otros.
Por otro lado la evolución de las tecnologías de proceso
continuo contribuyeron a la evolución de dichos sistemas
productivos así como a la extensión a otros productos. Los
primeros fueron cigarrillos, cerillas y jabones.
Hoy día los sistemas de producción en serie están
totalmente instaurados en la industria siendo le principal método
para fabricación y montaje ya que permite una gran flexibilidad así
como un tiempo aceptable de producción unido a una alta calidad
y a un coste contenido.
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1.1.4.
E s p e c i f i c a c i o n e s Té c n i c a s d e l
Motor/Bloque.
El bloque que será mecanizado es suministrado de una
fundición por lo que nos llega en bruto con unas creces del 6%
aproximadamente. La composición del bloque es la siguiente:
Manganeso (Mn): 0,75%.
Cobre (Cu): 0,5%.
Carbono (C): 3,4%.
Silicio (Si): 2%.
Azufre (S): 0,10%.
Fosforo (P): 0,030%.
Cromo (Cr): Aproximadamente 0,25%.
Molibdeno (Mo): aproximadamente 0,28%.
Esta composición forma una fundición gris ,se ha
seleccionado esta composición para la fundición ya que las
presiones que tiene que soportar la cámara de combustión son
importantes y dichos materiales nos proporcionan una resistencia
de unos 30 Kg/mm2. Por otro lado tenemos conocimientos de
como mecanizar esta fundición gris con la citad a composición
química, de las herramientas a utilizar así como de las maquinas.
Vista superior del bloque motor
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Como se puede apreciar en la imagen el motor esta formado
por 4 cilindros en línea cada cilindro tiene un diámetro de 95mm y
una carrera de 115mm, con estos datos llegamos a un cubicaje de
3,26L. Como dimensiones principales tiene:
Largo 488mm, Ancho 325mm, Alto 320mm.
Las partes principales a mecanizar son las caras del cárter y
de la cara de la culata, esta ultima con una gran precisión y con
unas tolerancias geométricas y dimensionales muy exigentes
debido a que la culata es un elemento de responsabilidad dentro
del funcionamiento general del motor.
Será crítico el mecanizado de los apoyos del cigüeñal por
los motivos antes citados: gran precisión y estrechas tolerancias.
Para ellos se utilizara una centro de mecanizado y se realizara en
tres etapas, empezando por una de desbaste otra de semi acabado y una final de acabado que nos proporciones la rugosidad
superficial exigida. Para mantener la concentricidad, así como
otras tolerancias geométricas, de los apoyos es necesario montar
unas tapas que serán ensambladas en los agujeros de cosido,
posteriormente se retiraran.
Otras partes de menor responsabilidad es todo el taladrado
de agujeros de cosido de la culata y del cartera si como de los
periféricos que en el futuro serán ensamblados.
Un mecanizado de compromiso será el taladrado del rail de
engrase debido a su longitud y pequeño diámetro. Comunicado a
este los conductos que suministran aceite a los apoyos del
cigüeñal
donde van
alojados los
cojinetes
antifricción
formaran
otra
operación
de
compromiso
.
Vista inferior del bloque
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Como características del motor donde va el bloque, se a
optado por la fabricación de un bloque motor que pueda ser usado
en motores para automóviles particulares como todo terrenos o
bien para camiones de pequeño peso cubica 3,26 litros y la
velocidad máxima de giro del cigüeñal se estima en 4000rpm.
Una de las operaciones de mecanizado mas comprometidas
que se tiene que realizar sobre el bloque es el bruñido de los
cilindros.
Esta operación es compleja ya que del acabado superficial
mecanizado dependerá el consumo de aceite y por tanto la vida
útil del motor, se tratara de que la superficie de los cilindros
tenga una rugosidad superficial de Ra= 0.5 µm.
Para ello se utilizaran
bruñidoras verticales que
mediante el movimiento de
las piedras terminaran la
superficie, los procesos
serán de semiacabado y
acabado dejando en el
segundo la rugosidad antes
citada.
Como se puede
observar el eje de la
bruñidora combinara un
movimiento rotativo sobre su
propio eje con otro
longitudinal a lo largo de la
carrera de los pistones.
Para un acabado
Imagen orientativa del bruñido de cilindros
correcto y un desgaste
apropiado de las piedras de bruñir se utilizara un lubricante en
este caso será taladrina.
Dependiendo de si la fase es de semiacabado o acabado se
utilizaran unas piedras de bruñir u otras, se utilizaran dos
bruñidoras puesto que si tratáramos de r ealizar las dos
operaciones en la misma maquinas el cambio de las piedras haría
que el tiempo de ciclo fuera demasiado alto afectando a la
producción y creando un cuello de botella.
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1.1.5.
Cantidad de producción.
Según los datos recopilados del Ministerio de Industria,
Turismo y Energía y de la asociación de fabricantes ANFAC los
datos de producción del año 2011 y el mes de enero de 2012
Tabla de Ventas de Bloques motor año 2011 y principios del 2012
Se fabricaran 160.000 bloques a pesar de que las
matriculaciones sean bajas, por la aplicación y las características
se opta a un rango mayor de clientes que pueden ir desde
turismos hasta camiones de bajo tonelaje.
Otro recurso para dar salida a la producción es la
exportación a países emergentes como China o I ndia donde las
características de su economía facilitan la venta.
Para poder afrontar dicha producción se mecanizaran
bloques durante las 24horas tratando de no tener ningún parón.
Se dispondrán de tres turnos de 8 horas y si fuera necesario se
recuperaría la producción con horas extra los fines de semana. La
capacidad máxima del proceso es de 160.500 bloques por año sin
contar con ningún contratiempo importante como averías de
maquinas especiales, falta de materias primas como herramientas
o la falta de suministro de bloques en bruto.
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1 . 2 Fi l os o f í a de l a l í n e a .
1.2.1 Industrialización del producto. Ingeniería de
producción.
Ingeniería de producción es la rama de la ingeniería que
trata con procesos de manufactura y métodos de elaboración
de productos y mercancías industriale s. Persigue la
integración de todos los factores relevantes a fin de elaborar
soluciones óptimas a problemas complejos relacionados con
la transformación de insumos económicos en productos
necesarios.
Por medio de la ingeniería simultánea con el objetivo d e
la puesta en producción del motor se han de cumplir 3 pasos
principales que son la planificación, diseño y producción.
Existirán distintos niveles de integración como son los
procesos integrados o los desintegrados. Dentro de los
integrados se encuentran:
Montaje y prueba.
Mecanización.
Fundición.
En los procesos desintegrados destacan las tecnologías
específicas como el encendido, los pistones el
turbocompresor, cojinetes, válvulas engranajes…
Los procesos que se llevaran acabo en el bloque
principalmente serán de mecanizado: taladrado, escariado,
mandrinado, fresado…
Para ello se utilizaran maquinas transfer ya que el
volumen de producción permite la inversión inicial con ellas
se lograran las tolerancias y acabados superficiales.
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Para poder cumplir con los requisitos de fabricación y
tiempos de proceso se recurre a la ingeniería concurrente que
consiste en integrar tanto el diseño del bloque como los procesos
de fabricación del mismo. Esto es así puesto que la ingeniería
concurrente nos permite acortar los tiempos de desarrollo de los
productos, elevar la productividad, aumentar la flexibilidad una
mejor utilización de los recursos y productos de alta calidad entre
otros.
Para llegar a la fabricación del bloque las bases
fundamentales son un estudio de métodos y un estudio de
tiempos. En un principio el bloque llega de fundición en bruto y
mediante dichos estudios se puede conocer los tiempos de ciclo y
maquina además de las maquinas necesarias para su mecanizado,
pasando pos las herramientas y plaquitas necesarias.
Los inconvenientes más comunes que tiene la ingeniería
simultánea son los plazos largos difícil traspaso de
investigación y desarrollo a la fabrica, detección tardía de
problemas de estabilidad dificultades en la fabricabili ad y
problemas de comunicación entre ingenierías.
Por otro lado se aplicará la ingeniería simultanea o
concurrente a la fabricación del bloque por las siguientes
ventajas:
-
El diseño del proceso y producto en paralelo .
-
Comunicación temprana, continua y fluida.
-
Equipos de trabajo multidisciplinares: Especificar
proceso y maquinas.
-
Evitar sobresaltos: Lotes de producción antes de
SOP con medios definitivos.
-
Detección temprana de problemas potenciales de
Calidad y Fabricación.
-
Capacidad de decisión ágil.
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Para aplicar la ingeniería concurrente se establecerá un
equipo de trabajo que estará compuesto por ingenieros de
diseño, ingenieros de fabricación, personal de marketing, de
compras, de finanzas y los principales proveedores del bloque
motor.
Equipo de trabajo en ingeniería concurrente.
1 . 2 . 2 P l a n i f i c a c i ó n d e l a s a c t i vi d a d e s p a r a l a
i n d u s t r i a l i z a c i ó n d e l P r o d u c t o e n l í n e a s Co n t i n u a s .
Para definir correctamente la planificación para la
industrialización del bloque motor se ha establecido una
planificación basada en un diagrama Gantt que mas adelante
se adjunta.
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Contiene 4 partes principales que son Proceso, Medios
Productivos, I.I y Calidad dentro de cada uno de estos grupos
están establecidos los pasos a seguir para la correcta
industrialización.
El diagrama fija la planificación en 20 meses durante los
cuales se realizaran los controles, revisiones y
planificaciones pertinentes dentro de cada actividad.
Cada actividad estará supervisada y coordinada por un
departamento (cruz roja) en cola boración y apoyo con otro
departamento (cruz negra)
1 . 2 . 3 S i s t e ma s d e F a b r i c a c i ó n . Fl e xi b i l i d a d d e l a
Producción. Lean Manufacturing.
Se define un sistema de fabricación como un conjunto
integrado de equipos y recursos humanos, cuya función es
desarrollar una o más operaciones de proceso y/o ensamblaje a
partir de la materia prima o de un conjunto de partes. Su objetivo
es dar valor añadido al producto.
Como ejemplos de sistemas de fabricación podríamos señalar los
siguientes:
• Un operario controlando una máquina, ésta opera en un
ciclo semiautomático.
• Un conjunto de máquinas semiautomáticas, controladas por
un operario.
• Una máquina de ensamblaje completamente automatizada,
periódicamente controlada por un operario.
• Un grupo de máquinas automatizadas produciendo partes
similares.
• Un equipo de operarios trabajando en operaciones de
ensamblaje a lo largo de una línea de producción.
Se plantean tres grandes áreas de trabajo asociadas
respectivamente con la ingeniería de producto, siste mas de
fabricación y producción y, finalmente, aspectos relacionados con
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el transporte y la logística y con riesgos industriales y en el
transporte.
En la primera de ellas se trabaja en aspectos relacionados
con el diseño y evaluación de producto, incluyendo técnicas de
diseño y prototipado virtual, así como evaluación y ensayo de
prototipos, tanto en elementos mecánicos como de electrónica
industrial.
Otra de las áreas de investigación es la de Ingeniería de
Fabricación y de la Calidad, y, asimismo los sistemas de
producción. La primera está dedicada al estudio integral,
modelado y optimización de procesos de fabricación de productos
metálicos, polímeros, cerámicos y compuestos.
Además se desarrollan proyectos de aplicación de
tecnologías existentes a la mejora y gestión de la calidad de
procesos productivos.
El segundo aspecto está relacionado con el desarrollo de
sistemas de planificación, progr amación, automatización y gestión
de la producción, tanto desde el punto de vista de las
herramientas y metodologías de diseño, como de los dispositivos
f ísicos que en ellos se utilizan.
Eficiencia Técnica
Un método de producción es
técnicamente eficiente cuando minimiza todos los requerimientos
de factores de producción comparado con los métodos
alternativos, para un mismo nivel de producción. Es decir, se
elegirá la técnica que utilice la menor cantidad de horas hombre,
horas máquina e insumos.
Eficiencia Económica Un método de producción es
económicamente eficiente cuando minimiza los costos de
producción comparado con los métodos alternativos, para un
mismo nivel de producción. Es decir, se elegirá aquella que tenga
el mínimo costo por unidad.
Lean manufacturing : es una filosof ía de gestión enfocada a
la reducción de los ocho tipos de "desperdicios" (sobreproducción,
tiempo de espera, transporte, exceso de procesado, inventario,
movimiento y defectos, Potencial humano subutilizado ) en
productos manufacturados.
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Eliminando el despilfarro, la calidad mejora y el tiempo de
producción y el costo, se reducen. Las herramientas "lean" (en
inglés, "sin grasa" o "ágil") incluyen procesos continuos de
análisis (kaizen), producción "pull" (en el sentido de kanban), y
elementos y procesos "a prueba de fallos" ( poka yoke).
Los principios clave del lean manufacturing son:
-
Calidad perfecta a la primera: búsqueda de cero defectos,
detección y solución de los problemas en su origen
-
Minimización del despilfarro: eliminación de todas las
actividades que no son de valor añadido y redes de
seguridad, optimización del uso de los recursos escasos
(capital, gente y espacio).
-
Mejora continua: reducción de costes, mejora de la calidad,
aumento de la productividad y compartir la información
-
Procesos "pull": los productos son tirados (en el sentido de
solicitados) por el cliente final, no empujados por el final de
la producción
-
Flexibilidad: producir rápidamente diferentes mezclas de
gran variedad de productos, sin sacrificar la eficiencia
debido a volúmenes menores de producción
-
Construcción y mantenimiento de una relación a largo plazo
con los proveedores tomando acuerdos para compartir el
riesgo, los costes y la información
Lean es básicamente todo lo concerniente a obtener l as
cosas correctas en el lugar correcto, en el momento correcto, en
la cantidad correcta, minimizando el despilfarro, siendo flexible y
estando abierto al cambio.
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Las herramientas mas comunes de la teoría Lean aplicadas a
procesos de mecanizado de bloques son 5s, cero defectos,
KAIZEN, TPM, Just intime y Kanban entre otros
Descripción de las 5’S:
-
CLASIFICAR (SEIRI) Es necesario iniciar en las áreas de
trabajo y administrativas retirando “Etiquetando en rojo”
eliminando los elementos innecesarios para la operación.
Estos artículos se colocan en un lugar de almacenamiento
transitorio en donde a su vez se seleccionan los que son
utilizables para otra operación y se desechan o descartan los
que se consideran inútiles liberando espacios y eliminando
herramientas obsoletas.
-
ORDENAR (SEITON) A los elementos que no se retiraron y
que se consideran necesarios se les asigna un lugar
delimitando su espacio de almacenamiento, visualización, y
utilización pintando líneas de señalización de áreas con
líneas , siluetas, poniendo etiqu etas, letreros, o utilizando
muebles
modulares, estantes, etc. El ordenar de esta manera otorga
grandes beneficios tanto para el trabajador como para la
organización
-
LIMPIEZA (SEISO) La limpieza sistematizada como parte del
trabajo diario permite a su vez la inspección y la
identificación de problemas de averías, desgaste, escapes o
de cualquier tipo de defecto (FUGUAI) además de que da un
mantenimiento regular que hace más seguro el ambiente de
trabajo al disminuir los riesgos que causa la suciedad y se
pueden tomar acciones concretas que reduzcan o eliminen
las causas primarias de contaminación brindando como en el
caso anterior beneficios directos al trabajador en su salud y
seguridad así como a la organización en sí.
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-
ESTANDARIZAR (SEIKETSU) Mantener los estados de
limpieza y organización utilizando los pasos anteriores. Esta
etapa se puede decir que es la etapa de aplicación.
-
DISCIPLINA (SHITSUKE) Esta etapa es la cual mantiene que
todos los pasos anteriores se cumplan paso a paso y que no
se rompan los procedimientos de estos.
Cero defectos
¿Cuáles son los Principios del Kaizen?
1.-
Enfoque
en
el
tercero,
en
el otro.
Sea
un cliente,
compañero de trabajo o nuestra pareja o nuestros hijos,
o un
el Kaizen
enfoca nuestra acción en sus necesidades y sat isfacciones.
2.- El mejoramiento es una actividad continua. Nunca se detiene.
Siempre debemos hacer, revisar, y rehacer mejorando lo hecho,
creando y aplicando innovación.
3.-
Los
problemas
existen.
Son
desviaciones
y
deben
ser
reconocidos y afrontados, no evitados o escondidos.
4.- Promover la apertura. El conocimiento personal no es poder,
es
apropiación,
crea
camarillas
en
la
organización.
El
conocimiento compartido crea poder y avance.
5.- La acción es comunitaria, no individual. El trabajo en equipo
crea mejora.
6.- El trabajo en equipo debe ser intercultural e interdisciplinario.
El interfuncionalismo (ingeniería simultánea) debe ser la tónica
del funcionamiento grupal.
7.- Estimular las relaciones colaborativas, no las competitivas.
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8.- Desarrollar la autodisciplina. El hombre es libre y debe saber
controlarse y autogobernarse. Quien no se domina, no puede
dominar nada.
9.- La información es la sangre del grupo y debe ser conocida por
todos; así cada cual podrá aportar a su desarrollo fortaleciendo
los lazos grupales.
10.- El hombre debe ser habilitado, entrenado, retroalimentado en
su
acción.
Es
la
única
manera
de
crear
y
desarrollar
la
responsabilidad
El mantenimiento productivo total (TPM) es el mantenimiento
productivo realizado por todos los empleados a través de
actividades de pequeños grupos. Como el TQC, que es un control
de calidad total de toda la compañía, el TPM es mantenimiento del
equipo realizado sobre una base de toda la compañía.
El TPM es un sistema que permite optimizar los proc esos de
producción de una organización, mejorando su capacidad
competitiva con la participación de todos sus miembros, desde la
alta gerencia hasta el operario de primera línea.
Esta estrategia gerencial de origen oriental permite la
eliminación rigurosa y sistemática de las pérdidas, el logro de
cero accidentes, alta calidad en el producto final con cero
defectos y reducción de costos de producción con cero averías o
fallas.
TPM necesita del trabajo en grupos, que sean autónomos y
permitan consolidar tareas especificas, en lo administrativo,
productivo y en la gestión de mantenimiento que conlleven a
procesos más eficaces para contribuir al objetivo general de la
empresa.
TPM es orientado a la mejora de la efectividad global de las
operaciones para ser más competitivos, transforma los lugares de
trabajo hasta proyectarlos de buena apariencia elevando el nivel
de conocimiento y capacidad de los trabajadores de Mantenimiento
y Producción e involucrando al 100% del personal.
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Con la participación del personal se tiene más motivación,
sugerencias de mejora y deseos de éxito, debido al cambio de
pensamiento que se da al interior de la organización.
El TPM es una cultura que aprovecha y multiplica las
ventajas que dan las destrezas habilidades, liderazgo y
compromiso de todos los miembros de la organización.
Los ocho pilares de T PM:
• Mejoras enfocadas: Consta en llegar a los problemas desde
la raíz y con previa planificación para saber cuál es la meta
y en cuanto tiempo se logra.
• Mantenimiento autónomo: Está enfocado al operario ya que
es el que más interactúa con el equipo, propone alargar la
vida útil de la maquina o línea de producción.
• Mantenimiento planeado: Su principal eje de acción es el
entender la situación que se está presentando en el proces o
o en la máquina teniendo en cuenta un equilibrio costo beneficio.
• Control inicial: Consta básicamente en implementar lo
aprendido en las máquinas y procesos nuevos.
• Mantenimiento de la calidad: enfatizado básicamente a las
normas de calidad que se rigen.
• Entrenamiento: Correcta instrucción de los empleados
relacionada con los procesos en los que trabaja cada uno.
• TPM en oficinas: Es llevar toda la política de mejoramiento
y manejo administrativo a las oficinas (papelerías, órdenes,
etc.).
• Seguridad y medio ambiente: Trata las políticas
medioambientales y de seguridad regidas por el gobierno.
Los sistemas de producción conocidos como JIT (Just In
Time, «Justo a tiempo») han tenido un auge sin precedentes
durante las últimas décadas. Así, después del éxito de las
compañías japonesas durante los años que siguieron a la crisis de
los setenta, investigadores y empresas de todo el mundo
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FILOSOFIA DE LA LINEA
centraron su atención en una forma de producción que, hasta ese
momento, se había considerado vinculada con las trad iciones
tanto culturales como sociales de Japón y, por tanto, muy dif ícil
de implantar en industrias no japonesas.
Obj etivos de la filosof ía JIT:
Así, el objetivo de partida de los sistemas JIT, se traduce
en la eliminación del despilfarro; es decir, en la búsqueda de
problemas y en el análisis de soluciones para la supresión de
actividades innecesarias y sus consecuencias, como son:
-
Sobreproducción (fabricar más productos de los requeridos)
-
Operaciones innecesarias (que se tratan de eliminar mediante
nuevos diseños de productos o procesos)
-
Desplazamientos (de personal y de material)
-
Inventarios, averías, tiempos de espera, etcét era.
aspectos
El concepto de eliminación del despilfarro conlleva dos
fundamentales de la filosofía JIT:
El enfoque proactivo, que consiste en la búsqueda de
problemas antes de que sus consecuencias se manifiesten
espontáneamente. Dicho enfoque se refuerza mediante las
iniciativas de mejora continua en todas las áreas del sistema
productivo.
La desagregación del obj etivo general de la filosof ía
JIT en objetivos que afectan a todos los aspectos de la
producción, y que dan lugar a diversas formas de actuación
recogidas en las técnicas de producción JIT.
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FILOSOFIA DE LA LINEA
El Kanban
modo armónico la
cantidad y tiempo
tienen lugar tanto
empresas.
es un sistema de información que controla de
fabricación de los productos necesarios en la
necesarios en cada uno de los procesos que
en el interior de la fábrica como entre distintas
También se denomina “sistema de tarjetas”, pues en su
implementación más sencilla utiliza son tarjetas que se pegan en
los contenedores de materiales y que se despegan cuando estos
contenedores son utilizados, para asegurar la reposición de
dichos materiales.
Las tarjetas actúan de testigo del proceso de producción.
Otras implementaciones más sofisticadas utilizan la misma
filosof ía, sustituyendo las tarjetas por otros métodos de
visualización del flujo.
El Kanban se considera un subsiste ma del JIT.
Descripción gracia del sistema Kanban.
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Cuando un cliente retira productos de su lugar de
almacenamiento, el kanban, o la señal, viaja hasta el principio de
la línea de fabricación o de montaje, para que se produzca un
nuevo producto. Se dice entonces que la producción está guiada
por la demanda y que el kanban es la señal que el cliente indica
para que un nuevo producto deba ser fabricado o montado para
rellenar el punto de stock.
Funcionando sobre el principio de los flujos "pull" (el
cliente "apela" o "pide" el producto), el primer paso es definir la
cantidad ideal de productos que hay que entregar,
suficientemente grande para permitir la producción, y no
demasiado pequeño como para reducir las existencias
Kanban es un sistema basado en señales. Como su
nombre sugiere, Kanban históricamente usa tarjetas para señalar
la necesidad de un artículo. Sin embargo, otros dispositivos como
marcadores plásticos, pelotas, o un carro vacío de transporte
también pueden ser usados para provocar el movimiento, la
producción, o el suministro de una unidad en una fábrica.
El sistema Kanban fue inventado debido a la necesidad
de mantener el nivel de mejoras por la Toyota. Kanban se hizo un
instrumento eficaz para apoyar al sistema de producción en total.
Además, demostró ser una forma excelente para promover
mejoras, porque al restringir e l número de Kanban en circulación
se destacan las áreas con problemas.
Reducir los tiempos de preparación es la clave para reducir
los cuellos de botella, reducir los costos y mejorar la calidad de
los productos, por esto motivo, se hará uso de la herramienta que
ha causado mayor impacto en los sistemas de producción de
varias empresas del mundo por ser la más efectiva para el
mejoramiento de este tipo de eventos.
Esta herramienta conocida como el sistema SMED por sus
sig las en inglés SINGLE MINUTE EXCHANGE OF DIE (Cambio de
herramientas en menos de diez minutos), por medio de su creador
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el Sr. Shigeo Shingo de nacionalidad japonesa, plantea la
posibilidad de que se puede diseñar un sistema de producción que
inherentemente sea capaz de responder a los cambios, reducir los
plazos de fabricación y el inventario de trabajo en c urso
El Sistema SMED hace posible responder rápidamente a las
fluctuaciones de la demanda, y crea las condiciones necesarias
para las reducciones de los plazos de fabricación.
Hay que tener en consideración que la producción flexible
solamente es accesib le a través del sistema SMED, y que
estrategias de producción anticipada y en grandes lotes no le
ofrecen a las empresas ventajas competitivas.
De aquí, se conoce además que la Manufactura Esbelta es
muy efectiva en dirección industrial, pero la Manufac tura Esbelta
es un fin, no un medio.
Sin dominar los métodos prácticos y técnicas que forman su
núcleo, la Manufactura Esbelta no tiene sentido en si mismo, y el
sistema SMED es el método más efectivo para conseguir la
producción esbelta
1 . 2 . 4 Ti p o s d e d i s t r i b u c i ó n e n P l a n t a .
Los layout típicos son en U y doble U en el proyecto se a
seleccionado uno mixto que pasa de ser una U pero no llega a la
doble U. esto es así debido a que no necesitamos mas espacio y
de este modo podemos repartir las maquinas com o mas convenga.
En el principio están las 5 maquinas principales para el
fresado en desbaste y acabado de las 6 caras del bloque. Después
los bloques pasan por una zona que se junta con una línea auxiliar
de mecanizado de las tapas que esta situada en entr e dos partes
del layout principal a continuación con las tapas montadas se pasa
a una zona del layouy donde las máquinas están mas
especializadas que las 5 primeras.
También se a seleccionado este tipo por la situación ideal de
los almacenes de llegada y s alida de los bloques.
A parte, la selección de este layout tiene como objetivos:
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-
Dejar una separación adecuada entre maquinas para
mantenimientos
-
Espacio suficiente que disminuya la congestión.
-
Aprovechamiento de la planta de la fabrica
-
adecuadamente sin desperdiciar zonas útiles.
-
Reducir el material en proceso para que este sea solo lo
estrictamente necesario
-
Una mayor facilidad para la supervisión y el control de las
maquinas
-
Mejor utilización de la mano de obre y de los servicios, facilitando
el trabajo y los desplazamientos a ambos
1 . 2 . 5 Co n t r o l y P r o g r a ma c i ó n d e l a P r o d u c c i ó n
.Suministro a Línea. Producción Sincronizada.
El control de la producción establecerá los medios para una
continua evaluación de factores como: la demanda del cliente, la
situación de capital, la capacidad productiva, etc.
Esta evaluación tomara en cuenta no solo el estado actual
de estos factores sino que también lo proyectara hacia el futuro.
Se definirá el control de producción, como "la toma de
decisiones y acciones que son necesarias para corregir
el desarrollo de la línea de mecanizado, de modo que se apegue
al plan trazado".
Para lograr el objetivo, la gerencia estará al tanto del
desarrollo de los trabajos de mecanizado sobr e el bloque,
el tiempo y la cantidad producida; así como modificara los planes
establecidos, respondiendo a situaciones cambiantes.
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Las Funciones que se le asignaran al control de la
producción de los bloques.
-
Pronostico la demanda del producto, indicando la cantidad en
función del tiempo. Se fijara como objetivo fabricar 160.000
bloques al año.
-
Comprobación la demanda real, compararla con la planteada y
corregir los planes si fuere necesario.
-
Establecer volúmenes económicos de partidas de los artículos que
se han de comprar o fabricar. Estos volúmenes serán de 100
bloques por lote fabricando al año 1600 lotes.
-
Se determinaran las necesidades de producción y los niveles de
existencias en determinados puntos de la dimensión del tiempo. En
función de la demanda y la producción se aumentaran o disminuirán
los pedidos de bloques de fundición y herramientas para el
mecanizado
-
Comprobación de los niveles de existencias, comparándolas con los
que se han previsto y revisar los planes de producción si fuere
necesario.
-
Elaboración de programas detallados de producción y Planos
la distribución de productos.
Todas estas funciones se establecen con la fin alidad
siguiente:
-
Prever las pérdidas de tiempo o las sobrecargas entre los centros
de mecanizado, tiempos de traslado de bloques o tapas por los
transportadores.
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-
Mantener ocupada la mano de obra disponible. Para que todos los
operarios tenga en todo momento una tarea asignada ya sea cambio
de herramientas o realizar verificaciones sobre la pieza.
-
Cumplir con los plazos de entrega establecidos.
Dicho esto se fija unos objetivos de producción en 160.000
unidades al año para ello se calcula un tiempo de ciclo Tc de 2,25
minutos. Se obtiene este tiempo ciclo partiendo de la producción
anual de los días trabajados al año que se estiman en 250
pudiendo trabajarse algún fin de semana o puente para recuperar
la producción atrasada.
Los turnos serán de 8 horas y habrá 3 turnos por día, estas
8 horas al final se ven reducidas por los descansos de los
operarios, los cuales están legislados en 30 minutos de descanso.
Con los datos anteriores de Tc, h/turno y turnos por día la
producción es la siguiente:
26.67 bloques /h.
194,7 bloques/turno.
584 bloques/dia.
Los bloques se empaquetaran en lotes de 100 unidades para
poder ser trasladados y paletizados con mayor facilidad. Por tanto
la producción anual medida en lotes será de 1600 lotes.
Los factores principales que se tendrán en cuenta a la
hora de controlar la producción serán la productividad, la
calidad y el tiempo
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1 . 2 . 6 Mé t o d o s d e A p r o vi s i o n a m i e n t o .
Las áreas de aprovisionamiento y almacenaje se reparten de
la siguiente manera: dos almacenes principales uno para la
entrada de los bloques en bruto y otro al final de la línea de
mecanizado donde una vez paletizados y embalados en lotes de
100 bloques son colocados para su transporte.
Almacén de llegada
Para la gestión intermedia se utilizara n pulmones
intermedios (W IP) o Almacenes reguladores o secundarios. Los
almacenes reguladores se utilizan para llevar a cabo los consumos
de material correspondientes a la producción final, estos se
encuentran ubicados cerca del área de abastecimiento o en áreas
internas de la planta en donde se lleven a acabo los consumos
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Para la correcta gestión de los almacenes se establecen
Alancen de salida
unos Principios de almacenaje
A la hora de gestionar un almacén, se debe tener presente
una serie de principios básicos que garanticen un óptimo
funcionamiento del mismo:
-
Coordinación: el almacén no es un ente aislado del resto de la
empresa. En este sentido, la función de almacenaje debe estar
coordinada con las funciones de aprovisionamiento, producción y
distribución, entre otras, adoptando los principios de la logística
integral.
-
Equilibrio: un almacén debe cuidar esencialmente dos aspectos
primordiales, como son el nivel de servicio y el nivel de inventario.
Muchas veces, por tratar de optimizar una de las variables se
perjudica a la otra, por lo que se debe tratar de buscar un
equilibrio.
-
Minimizar: El espacio empleado: el espacio físico disponible para
almacenar los productos debe ser aprovechado al máximo, de tal
forma que la relación productos almacenados/espacio empleado sea
máxima.
-
Flexibilidad: en el momento de diseñar un almacén, recomendamos
siempre tener en cuenta las posibles necesidades de evolución que
vaya a tener en un futuro, para así poder adaptarlo a las nuevas
situaciones que puedan surgir.
Las mercancías que provienen de proveedores pasan por las
siguientes actividades:
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-
Recepción y manipulación de descarga de los productos en los
muelles.
-
Conformación del albarán y la factura.
-
Control cuantitativo y cualitativo.
-
Alta en inventario o existencias de las existencias y ubicación de
las mismas.
-
Devolución de los productos no hallados conformes.
Para identificar los productos se puede utilizar el código de
barras UPC (Universal Product Code) de EUA o el EAN (Europe an
Article Numbering) de Europa
.
Ejemplo de lector de CCBB
Otra forma de identificación son las etiquetas RFID (Radio
Freequency Identification) que puede convivir con el código de
barras.
Por tratar de explicarlo en pocas palabras, el RFID es un
sistema compuesto por etiquetas o tags inteligentes, lectores de
radiofrecuencia y antenas, de tal forma que las primeras son
susceptibles de ser leídas y escritas por los segundos sin ningún
contacto visual, gracias a la función que desempeñan las terceras.
Algunos de los beneficios que se vislumbran a través del
nuevo sistema de identificación de productos y/o unidades de
manipulación podrían ser los siguientes:
-
La capacidad de memoria de almacenamiento de datos es
significativamente mayor que en el caso de los códigos de
barras.
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-
La información contenida en los tags e s variable, por lo
que las etiquetas son reutilizables, mientras que la
información en los códigos de barras es estática.
-
El RFID permite la lectura de múltiples etiquetas de forma
simultánea, mientras que los códigos de barras deben ser
leídos de uno en uno.
-
No es necesario que exista contacto visual entre el lector
y la etiqueta, aspecto que resulta imprescindible en la
lectura de los códigos de barras.
En sentido contrario,
cabe decir que hoy en día
la comercialización e
utilización del RFID como
sistema de identificación
se está viendo frenada por
el alto costo de las
etiquetas, así como por
una falta de
estandarización del
sistema.
1.3
Etiquetas de radiofrecuencia.
I nd u s t r i a l i z a c i ó n d e u n Bl o qu e M ot or .
1.3.1
Características de la Fabrica
1.3.1.1 Descripción de la Instalación.
La planta se situara en el políg ono Nicomedes García en
Valverde del Majano provincia de Segovia. Su ubicación es
óptima para el abastecimiento a la planta del bloque de
fundición en bruto puesto que en el mismo políg ono otra
empresa se dedica a la fundición.
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Por otro lado con esta ubicación se puede transportar los
bloques ya terminados por carretera tanto a Madrid como a
Valladolid donde debido a la industria automovilística
existente pueden ser vendidos.
Como se puede ver en el plano de localización
accesos a la fábrica se realizan por la CL - 605
los
Mapa de Localización de la fabrica
Las instalaciones principales, como mas adelante se
indicara en el apartado de planos, son la nave principal
donde se sitúa la línea de mecanizado, esta en su principio
cuenta con un almacén de llegada de los bloques en bruto
donde un robot los carga uno a uno en una cinta de rodillos
para su posterior mecanizado.
Alrededor de la línea de mecanizado se encuentran las
secciones de oficina, laboratorio de metrología, vestuarios,
baños, taller de mantenimiento, comedores, departamento de
materiales, un almacén de residuos y al final de la línea de
mecanizado se sitúa el almacén con los bloques listos para
ser enviados.
En total la fábrica contara con una superficie total de
7000m2 en los que se engloban todas las secciones
anteriores. Se muestran en el pl ano las zonas de carga y
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descarga así como las zonas de empleados donde llegar a la
fábrica y entrar por una entrada distinta a la de carga y
descarga.
1.3.1.2 Líneas y Sublineas del Proceso.
Características principales.
Diagrama sinóptico.
Para mostrar la línea de mecanizado, layout, debajo se
puede ver un plano del mismo donde podemos ver las
distintas estaciones.
Como se puede ver hay 14 estaciones de mecanizado
propiamente dichas y otras estaciones en las que se realizan
operaciones como lavado y secado del bloque así como
diferentes controles de calidad.
En las 5 primeras estaciones se realizan operaciones
de mecanizado del bloque en bruto. Estas operaciones son
mas genéricas y solo se realizan fresados y taladrados.
Seguidamente se lava el bloque y se incorporan las
tapas a este que previamente han sido mecanizadas en la
line auxiliar que podemos ver.
Con las tapas incorporadas al bloque se procede a
realizar operaciones de mayor compro miso como puedan ser
el mandrinado de los apoyos del cigüeñal, el taladrado del
rail de engrase o los taladros para la lubricación de los
apoyos antes citados.
Una vez acabado estos procesos de compromiso el
bloque se lava, seca y se procede a las comprobaciones de
calidad pertinentes. Estas comprobaci ones se realizar
aleatoriamente con una frecuencia de 1 bloque por cada 100
fabricados, asegurando así la calidad requerida.
Finalmente se paletizaran y embalaran para pasar al
almacén de salida para esperar donde serán recogidos en
camiones y transportados al punto de destino.
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1 . 3 . 1 . 3 O b r a c i vi l : Ci me n t a c i ó n , C a n a l
Rápido, Carriles y Puentes de
T r a n s p o r t e . Tr a n s f e r s y B a n c o s d e
Rodillos.
Para la seguridad de la planta se
cimentación acorde con los puentes de
maquinas transfer y los bancos de rodillos.
proyectará una
transporte, las
Todos estos elementos puesto que son los que van a
soportar el peso del bloque a medida que se vaya
desplazando por la fábrica, estarán encima de una
cimentación correcta que permita que estos elementos no
vibren y así eliminar l as posibles influencias exteriores
que produzcan desperfectos en la mecanización del bloque.
Respecto del canal rápido de taladrína, este se situara
en el centro de la fabrica del cual partirá el fluido a las
maquinas entubado pero por el mismo conducto q ue trae al
pozo de depuración la taladrina usada.
1 . 3 . 1 . 4 P l a n d e I mp l a n t a c i ó n y P u e s t a a
punto de la Instalación.
Para la implantación y puesta a punto
se cuenta con un plan de preparación de la
la industrialización de un nuevo motor en el
todas las operaciones principales para la
del bloque motor.
de la instalación
producción para
que se engloban
industrialización
Se agrupa en 4 partes importantes que son: Proceso,
Medios productivos, II y calidad. Dentro de cada uno de
estos grandes grupos están las oper aciones mas concretas
que según un cronograma que se vera mas adelante están
situadas en el tiempo por meses durante un periodo de 1 año
y 8 meses.
En este tiempo se realizaran todas las operaciones
según la previsión del cronograma en el que se puede ver
las pruebas o reuniones previas, las comprobaciones o
revisiones y al final los departamentos encargados de dichos
controles.
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INDUSTRIALIZACION DEL BLOQUE MOTOR
Los departamentos principales con los de Calidad, Ingeniería de la
producción, Montaje y tiempos y Mantenimiento.
1.3.2
D e f i n i c i ó n d e l o s P r o c e s o s y Me d i o s
p r o d u c t i vo s .
1.3.2.1 Definición de las hojas de
o p e r a c i o n e s c l a ve d e l p r o c e s o d e
mecanizado.
Por orden cronológico se definen en unas hojas de
fases en las que se refleja toda la información necesaria
para poder mecanizar el bloque, en estas se puede encontrar
los datos de corte, las herramientas utilizadas su geometría
y el tiempo de ciclo de la línea.
Las operaciones de compromiso en el mecanizado de
un bloque motor son numerosas pero las principales tienen
que ver con acabados superf iciales, tolerancias geométricas,
taladrados de gran profundidad y mandrinado de los apoyos
del cigüeñal y de los alojamientos de los cilindros.
De la correcta mecanización del bloque depende el
funcionamiento y rendimiento del bloque puesto que sobre él
se incorpora mas tarde todos los auxiliares y periféricos así
como piezas de vital importancia: cigüeñal, junta de la
culata, culata y cárter entre otros.
Una de las operaciones mas importantes es la
mandrinado que se aplica en las camisas de los piston es y
en el cigüeñal.
En las camisas de los pistones es necesario una
rugosidad superficial concreta de 0,2 Ra. Esto es así porque
los pistones deben estar lubricados para evitar el gripado del
bloque. Dependiendo de dicha rugosidad superficial el aceite
de lubricación se quedara en las paredes de la camisa y
permitirá lubricar el pistón con su movimiento.
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Si al rugosidad es muy alta puede acumularse mucho
aceite y el motor tendrá un consumo muy elevado y no
deseado de aceite. Por el contrario, si es muy pequeña dicha
rugosidad, provocara que el aceite no se quede impregnado
en la pared y este no lubrique con las consecuencias de un
mal funcionamiento, posible gripado o una corta vida
útil del motor.
Para el mandrinado de los alojamientos de los piston es
se utilizara una fresadora transefer que utiliza una
herramienta especial para mandrinar interiormente. Las
plaquitas de corte seleccionadas junto con los parámetros de
corte permiten obtener la rugosidad requerida.
Ejemplo de mandrinado interno
Plaquita para mandrinar.
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Cara superior y acabado de los cilindros
Como se ve en la imagen después del mandrinado los
alojamientos de los pistones tienen una rugosidad superficial muy
parecida a la deseada. Para dar un acabado perfecto acorde con
las especificaciones se pasa a la bruñidora donde se terminara
por
completo
la
rugosidad
eliminando
las
crestas
mas
pronunciadas.
ejemplo de bruñido con lubricación
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Se puede observar la operación de bruñido la maquina tiene
un husillo y mecaniza todas las camisas del bloque. La operación
tiene la lubricación necesaria para que la rugosidad sea la
indicada.
Grafica de consumo frente a tiempo de funcionamiento
Haciendo referencia al mecanizado de las camisa s con este
grafico del fabricante Nagel se puede ver como cambia la
superficie de las camisas de los cilindros antes y después del
bruñido. Este cambio tiene una relación directa como se ve en la
grafica con el consumo de aceite en dichas zonas.
Cuando no se bruñe la superficie el consumo de aceite es
acentuadamente mayor que con la superficie bruñida como se ve
en la grafica.
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Para poder apreciar la rugosidad superficial se tienen 4
mecanizados en los que se midió la superficie. El primero es un
mecanizado básico sin bruñido en el que la Rz oscila entre 10 y 30
µm. se ve que a medida que se bruñe en semiacabado y acabado
el rango de Rz va disminuyendo hasta quedarse en un poco mas
de 5µm
Otra operación de gran importancia es el taladrado del rail
de engrase. La complejidad en esta operación viene por la
longitud que tiene dicho canal ya que se necesita atravesar el
bloque de lado a lado siendo su longitud de 478mm. Para realizar
esta operación se utilizan unas brocas especiales que nos
garantizan unas cotas geométricas buenas. En este tipo de
operaciones es muy importante la sujeción de la broca con un útil
de gran calidad.
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Dimensiones de una broca
Ilustración del rail de engrase
Por
ultimo
dentro
de
las
operaciones
con
gran
responsabilidad se incluye el mandrinado de los apoyos del
cigüeñal. Este es un paso crítico que tiene que realizarse con una
gran precisión geométrica por lo que para el mecanizado se monta
en el bloque unas tapas que vienen de fundic ión y previamente
están mecanizadas.
La misión de estas tapas es que el mandrinado sea prefecto
y tenga ninguna desviación ya que si se mecanizara sin las tapas
seria muy dif ícil mantener la concentricidad y la perpendicularidad
con los alojamientos de los cilindros.
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Ejemplo de bloque motor con tapas
1.3.2.2 Maquinas principales. Plan de
implantación y puesta a punto.
Las maquinas principales que se necesitan para la
industrialización del bloque motor son: centros de mecanizado
para realizar los fresados en acabado y desbaste de las seis
caras, taladradora múltiple para los taladros de cosido del cárter,
taladros de cosido de la culata y así como de la cara del
embrague y de la distribución.
A su vez se necesita una taladradora espec ial para los
taladros de refrigeración de los asientos del cigüeñal y del rail de
engrase, esto es así debido a su profundidad y responsabilidad.
Por otro lado se necesitaran una mandriladora especial para
los apoyos del cigüeñal ya que en el mercado no h ay maquinas
estándar que proporcionen un recorrido del husillo mayor de 60mm
en nuestro caso necesitamos 478mm de profundidad para
poder mecanizar todos en una misma operación.
Finalmente una bruñidora para los citados asientos y otra
bruñidora vertical para los alojamientos de los pistones, otra
operación de compromiso como antes se explico.
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Las maquinas de menor importancia son las lavadoras y
secadoras que serán utilizadas después de las 5 primeras etapas
de fresado para realizar una limpieza general del bloque y colocar
las tapas. Estas tapas serán colocadas en una maquinas especial
con ayuda de un operario, finalmente se lavara y secara el bloque
para pasar a la zona de control de medidas y fugas.
Una maquina de control de fugas de aire - aire y de aira-agua
las cuales están situadas al final de la línea de proceso,
previamente se realiza un control de cotas geométricas en una
maquina anterior.
Como se establece en el plan general de implantación en un
principio se contactara con los fabrican tes para seleccionar las
maquinas
necesarias,
después
se
realizaran
las
pruebas
necesarias con el fin de comprobar si son adecuadas para la
producción y tiempos que necesitamos, para ver si consiguen el
tiempo de ciclo necesario según la producción anual d eseada.
Una vez compradas las maquinas en la fabrica con la línea
montada se procede a las pruebas o trials de validación para
comprobar que los tiempos de ciclo se cumplen así como los
objetivos de producción.
1 . 3 . 2 . 3 E l e me n t o s d e c o n t r o l .
Microfugometros.
Para las pruebas de estanqueidad así como para las de
verificación de cotas se ha seleccionado al fabricante ICD que
suministrara microfugometros y maquinas de control de cotas.
Estas maquinas de control de situaran al final de la línea
productiva a continuación del lavado y secado del bloque.
Primero se procederá al control de las cotas principales del
bloque. Las mas representativas son los alojamientos de los
pistones donde se tomara medidas a tres niveles distintos con el
objetivo de conocer cualquier irregularidad de forma o geométrica.
Esta maquina nos da la posibilidad de ser incorporada a la línea
productiva y no necesita de un operario para su utilización.
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Otra vejiga es el gran volumen de piezas que puede procesar
por lo que el control de cal idad será mas exhaustivo. Esta
maquina realiza las comprobaciones pertinentes por comparación
con un patrón dado.
Por otro lado los microfugometros serán del mismo
fabricante y permiten una buena de estanqueidad del bloque tanto
en la parte del agua como en la del aceite. Este microfugometro
tiene una presión de prueba de entre 1 y 6 bar con una
sensibilidad de 0,1mbar a 1 mbar lo que nos permite com probar
los posibles fallos de estanqueidad.
1 . 3 . 2 . 4 L a va d o d e l B l o q u e .
Durante la línea de mecanizado según el layout se situaran
tres lavadoras de distinto tamaño y características.
La primera en la que se podrá lavar el bloque entero se sitúa
después de los 5 fresados de las caras del bloque y antes de que
se monten las tapas de mecanizado del cigüeñal.
La segunda, una lavadora mas pequeña se montara al final
de la línea auxiliar de mecanizado de tapas para que estas sean
montadas limpias sobre los asientos del cigüeñal
La ultima lavadora será una lavadora de alta presión que
estará situada al final de la línea de mecanizado justo antes de
las verificaciones, esta lavadora es de vital importancia ya que
eliminara todas las partículas arrancadas en el pro ceso de
mecanizado que se hayan depositado sobre el bloque.
Se situara delante de los controlas para que una vez el
bloque este limpio se pueda realizar los controles de aire -air,
agua-aire y control de cotas sin que las partículas falseen lo
resultados.
Otro objetivo es dejar el bloque totalmente limpio para que
después sea tratado contra la corrosión y sea empaquetado en
lotes de 100 unidades listos para ser vendidos.
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El tamaño de las partículas
se definirá por la norma ISO 4406
16 que establece que las
partículas serán de menos de 4µm
de diámetro y estarán entre 320 y
640 por milímetro cuadrado , con
esto se asegurara la calidad del
bloque a la hora de montar las
tapas y de realizar los controles
de calidad y conformidad
pertinentes
tabla de partículas por mm cuadrado
1.3.3
Condiciones
de corte.
1.3.3.1 Fresado.
El fresado es un proceso
de mecanizado de superficies,
que consiste en el eliminando
progresivo de una determinada
cantidad de material de la
pieza de trabajo con un valor
de avance relativamente bajo y
con una alta velocidad de
rotación.
Operacion de fresado Sandvik
Las principal características del proceso de fresado es la
eliminación de material de cada labio de la fresa, partiéndolo en
pequeñas porciones (viruta).
60
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Tipos de fresado
1 fresado frontal.
2 fresado periférico.
3 fresado axial.
En el fresado frontal, la fresa se monta en el husillo de la
máquina o en un portaherramientas, esta fresa tiene un eje de
rotación perpendicular a la superficie de la pieza de trabajo. Las
fresas frontales, tienen los filos de corte localizados en la
periferia de la fresa y en la parte frontal.

En el fresado periférico el avance es periférico al avance de
giro, la profundidad de corte esta en una dirección radial y dicho
corte se produce por los filos periféricos.
En el fresado axial el avance y la profundidad de corte van
en dirección axial, por otro lado el corte producido es debido a los
filos de la cara frontal y generalmente se taladra hasta una
profundidad y luego se avanza radialmente
Otro fresado seria el fresado en acabado donde las fresas
generalmente rotan sobre un eje vertical a la pieza de trabajo. La
fresa también puede estar inclinada respecto a la pieza de trabajo
en caso que se quieran realizar superficies cónicas. Los dientes
de corte están localizados en la periferia de la fresa y en la parte
frontal.
Este tipo de mecanizado por arranque de viruta permite una
gran variedad de operaciones y tipos de fresado entre los que
destacan el planeado siendo este el mas común. Su objetivo es
producir superficies planas. Fresado en escuadra para dejar
escalones en la pieza se puede considerar como un subtipo del
planeado.
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Ranurado recto o en forma se suele mecanizar con fresas
cilíndricas con las dimensiones o formas de las ranuras a
mecanizar.
Las operaciones de fresado que se precisan en el bloque son
el fresad/planeado de las 6 caras del bloque tanto en acabado
como en desbaste. Las caras a fresar son los dos laterales en los
que se fresaran los apoyos para los periféricos que después serán
taladrados. La cara del embrague en la que se montara el m ismo
posteriormente. En esta cara se mecanizara casi por completo
toda su superficie. En la cara de la distribución también se fresara
casi por completo.
La cara de la culata debe ser mecanizada en acabado puesto
que encima se montara la junta de la cula ta así como la culata
propiamente dicha y es una zona que requiere una buena
rugosidad superficial.
Por otro lado se fresara en desbaste primero y finalmente en
acabado la cara del cárter la cual requiere una buena rugosidad
superficial.
1.3.3.1.1 Factores de corte.
Los factores de corte son los claves a la hora de obtener una
buena calidad superficial, alargar la vida útil de la herramienta,
gestionar el consumo de la maquina y obtener unos buenos
tiempos de maquina.
Los parámetros mas destacables son las rpm del husillo, el
avance por diente (Fz) el avance de mesa (Vf) en metros/minuto o
milímetros/minuto, la velocidad de corte (Vc) y el tiempo de corte
(Tc)
Las formulas que son utilizadas son las siguientes:
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Es la velocidad de desplazamiento relativo de la pieza con la
herramienta en la dirección del corte. Así pues la velocidad de
corte es la velocidad con que se produce el movimiento de corte y
por lo tanto la velocidad a que se realiza el corte.
Es
de corte
duración
potencia
de vital importancia la elección correcta de la velocidad
ya que de ella va a depender el coste del proceso, la
de la herramienta, el tiempo de mecanizado e incluso la
necesaria en la máquina.
Factores que influyen en la velocidad de corte:
1. Material de la pieza. En general, los materiales blandos
se mecanizan con mayores velocidades de corte que los duros,
pues en los primeros la herramienta se embota más rápidamente.
En los materiales blandos deben proyectarse las herramientas de
corte de modo que las virutas largas tengan hueco suficiente para
alojarse y debe cuidarse que haya una buena lubricación.
2. Material de la herramienta. El útil de corte ha de realizar
su función sin romperse, soportar el aumento de temperatura
inherente a la gran vel ocidad de corte sin perder su dureza y
desgastarse lo menos posible. En resumen: debe ser duro,
plástico, resistente al recocido y al desgaste.
3. Sección de la viruta. En general puede aceptarse que las
secciones grandes de viruta, se obtienen con veloc idades
pequeñas de corte, mientras que con velocidades grandes sucede
lo contrario.
4. Refrigeración y lubricación del filo de la herramienta. Se
logra así disminuir el calentamiento por rozamiento, al mismo
tiempo que se enfría la herramienta, pudiéndose aumentar la
velocidad de corte.
5. Duración de la herramienta. Se considera como el
intervalo que transcurre entre dos afilados consecutivos. Ensayos
realizados demuestran que la relación entre el tiempo de vida útil
de la herramienta y la velocidad d e corte es una magnitud
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constante. Esto quiere decir que aumentando la velocidad de corte
disminuye la vida útil de la herramienta.
1.3.3.1.2 Sujeción de fresa.
La fijación de la fresa al
husillo se hará por medio de
pinzas y porta-pinzas.
Una
pinza es un cuerpo cilíndrico
hueco, con una ranura parcial a
lo largo y con una parte cónica,
lo que permite el cierre de la
pinza sobre la pieza
Sujeción cónica de herramientas
1.3.3.1.3 Paso entre plaquitas.
Las plaquitas de corte que se emplearan en el mecanizado
de metales, están constituidas fundamentalmente por carburo de
tungsteno y cobalto, incluyendo además carburo de titanio, de
tántalo, de nobio, de cromo, de molibdeno y de vanadio. Algunas
calidades incluyen carbonitruro de titanio y/o de níq uel.
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La función principal de las plaquitas de corte tienen es
arrancar el material de la pieza, son en ultima instancia, las
encargadas de producir una superficie de mecanizado deseada y
de obtener unos tiempos de maquina cortos.
La codificación de las plaquitas se refleja en la norma ISO
1832-1991 por la que se conocerán todos los datos importantes de
la misma: geometría, ángulos, tipos, dirección de corte y
espesores ente otros
Un ejemplo de la codificación de una plaquita de corte es el
siguiente.
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1.3.3.2 Taladrado
Taladrado es la realización de agujeros en las piezas. En la
obtención de agujeros cilíndricos por arranque de virutas, por
medio de un útil llamado broca, dotado de un movimiento giratorio
continuo y de un desplazamiento longitudinal, según el eje de la
broca.
Taladrado con mango y plaquitas
Operación de
taladrado con broca
Además del taladrado de agujeros cortos y largos, también
cubre
el trepanado y
los
mecanizados
posteriores
tales
como escariado, mandrinado, roscado y brochado. La diferencia
entre taladrado cort o y taladrado profundo es que el taladrado
profundo es una técnica específica diferente q ue se utiliza para
mecanizar agujeros donde su longitud es varias veces más
larga(8-9) que su diámetro.
Las operaciones de taladrado, como tal, que se van a llevar
a cabo en el bloque están bien diferenciadas en taladros de poca
profundidad y taladros de gran profundidad.
Como taladros de poca profundidad están los de cosido de la
cara del cárter y de la cara de la culata, por otro lado, los de la
cara de distribución y la cara del embrague
Los taladros de mayor compromiso por su profundidad son
los de los conductos del aceite que lubrican los apoyos del
cigüeñal, son de una profundidad de 72 mm y de un diámetro de
7mm por lo que la longitud es de más de 10 veces el diámetro de
la broca. Pero sin dudad el mas importante y dif ícil es el taladrado
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del rail de engrase puesto que este conducto atraviesa el bloque
entero a lo largo (478mm) y tiene un diámetro de 7 mmm por ello
se utilizara una maquina especial así como una sujeción de la
broca de alta calidad
1.3.3.2.1 Factores de corte.
Las brocas en su mayoría están compuestas por tres partes:
mango, cuerpo y punta.
El mango: puede ser cónico o cilíndrico y sirve para sujetar y
accionar la broca en la maquina.
El cuerpo: se compone de canales, fajas -guía, y núcleo. Los
canales pueden ser dos o mas y forman una hélice alrededor del
cuerpo. Los canales sirven para evacuar la viruta cortada por los
filos de la broca y proporcionan espacio para refrigeración y
lubricación.
La faja-guia es un borde estrecho que sobresale del cuerpo y
se extiende sobre la longitud del canal, determinando el tamaño
del cuerpo y de los filos de corte. Desde el filo de corte, sobre
cada canal existe un destalonado para reducir la fricción entre la
herramienta y la pieza.
En el centro de la broca, el nucleo es conico, aumentando su
espesor desde la punta hacia el mango para ofrecer mayor
estabilidad. Lo que permite una penetración mas rápida.
La punta: de la broca se compone de dos filos rectos unidos
por el filo transversal q ue pasa por el centro. Se denomina ángulo
de punta al formado por dos filos principales y ángulo de filo
transversal proyectado sobre un plano normal al eje de la broca.
El ángulo de la hélice esta formado entre el eje de la broca y
la tangente a la faja guía. El ángulo de incidencia es el formado
por el flanco o cara de incidencia con el plano normal al eje de la
broca. El ángulo de desprendimiento esta comprendido entre la
tangente a la faja-guía y la línea real de centros durante el
proceso
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1.3.3.2.2 Fuerza y potencias de corte.
Cálculo de la fuerza de corte: a través de la presión específ ica de
corte KS:
· KS se consulta en tablas en función del material a cortar
· La fuerza se calcula como la presión específica por el área
cortada
Para un diente:
Para una
broca:
A partir de estas fuerzas se calcula el par :
Y a partir del par se calcula la potencia de corte:
Y finalmente la potencia consumida:
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Otras formulas para cálculos del taladrado son las
siguientes:
1.3.3.3 Roscado
El roscado es una superficie cuyo eje está contenido en el
plano y en torno a él describe una trayectoria helicoidal cilíndrica.
El
roscado
puede
ser
realizado
con herramientas
manuales o máquinas
herramientas como taladradora, fresadoras y tornos.
Para el roscado manual se utilizan machos y terrajas, que
son herramientas
de
corte usadas
para
crear
las
roscas
de tornillos y tuercas en metales, madera y plástico.
El macho se utiliza para roscar la parte hembra mientras
que la terraja se utiliza para roscar la porción macho del par de
acoplamiento. El macho también puede utilizarse par a roscado a
máquina.
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Cuando se requiere que alguna rosca sea muy precisa se
rectifica con rectificadoras centros de mecanizado (CNC), que
permiten realizar perfiles de todos los sistemas de roscado y
además tienen una gran precisión pues son máquinas dirigidas por
un software al
que
un operador le
añade
parámetros,
disminuyendo costos y simplificando la labor.
El fresado de roscas permite roscar materiales de mayor
dureza y desarrollar velocidades de corte y avance muy superiores
al roscado con macho. También puede realizar varias operaciones
en los orificios, como taladrar un orificio, hacerle un chaflán,
mecanizar la rosca y ranurar el final de la misma.
Puede hacer que la rosca llegue más cerca del fondo de un
orificio ciego, e incluso roscar agujeros de diferentes dimensiones
en la misma pieza.
Un macho solo puede producir "el sentido" de la rosca —
derecho o izquierdo — que ha sido tallado en la herramienta. Pero
la fresadora puede producir roscas en ambos sentidos cambiando
la programación CNC.
El control de las vir utas mejora mucho con el fresado de
roscas. Además la fresa de roscar se puede ajustar radialmente
para conseguir una tolerancia distinta de la teórica o para alargar
la vida de la herramienta.
En el bloque motor las partes a roscar son la mayoría de los
agujeros taladrados.se roscaran los orificios de cosido del cárter y
de la culata así como los de la cara de distribución y los de la
cara de embrague.
Se roscaran también los agujeros donde posteriormente re
roscaran las tapas para el proceso de mandrinad o de los apoyos
de cigüeñal.
1 . 3 . 3 . 3 . 1 H e r r a mi e n t a s p a r a me c a n i z a r
roscas.
Machos con estrías rectas
Los machos con estrías rectas son
de uso más común.
72
los
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Adecuados para la mayoría de los materiales, principalmente
en aceros de viruta corta y en fundiciones, estos machos forman
la base del programa.
Machos de rosca interrumpida
La rosca interrumpida asegura menos fricción
y por lo tanto menos resistencia, algo
especialmente importante cuando se rosca
material resistente y de dif ícil mecanización
(por ejemplo acero inoxidable, bronce).
Además el lubricante puede penetrar con
más facilidad hasta los hilos, contribuyendo a
minimizar la fuerza generada.
Machos con entrada en hélice
El macho tiene una estría poco recta
bastante profunda, y a menudo se le llama
macho de boca de pistola o de entrada en
hélice. La boca de pistola o la entrada en
hélice sirve para evacuar
las virutas. Las
estrías
relativamente
poco
profundas
aseguran una resistencia máxima de la
sección del macho.
Además contribuyen a que el lubricante
llegue a los bordes cortantes o filos. Este
tipo de macho se recomienda para roscar
agujeros pasantes.
Machos de estrías con chaflán de conducción
La parte cortante del macho está
formada por una boca de pistola igual que el
macho de entrada en hélice, siendo su
función evacuar las virutaspor delante d e los
filos.
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Este diseño es extremadamente rígido, lo que facilita unos
buenos resultados de mecanizado.
Sin embargo la corta longitud de la punta de pistola, limita la
longitud roscada del agujero a 1,5 x diámetro aproximadamente.
Machos de estrías helicoidales
Los machos de estrías en espiral sirven sobre
todo para roscar agujeros ciegos. La estría
helicoidal
transporta
la
viruta
fuera
del
agujero, evitando la acumulación de viruta en
las estrías o en el fondo del agujero.
Así se minimiza el peligro de que
rompa el macho o se estropee la rosca.
se
Machos de laminación
Los machos de laminación en frío se
distinguen de los machos de roscar en que la
rosca se produce por deformación plástica del
material, en lugar de por la acción de corte
tradicional.
Esto significa que la acción no produce
virutas. La gama de aplicación consiste en
materiales con buena calidad de deformación.
La resistencia a la tracción (Rm) no deberá exceder de 1200
N/mm2 y factor de alargamiento (A5 ) no deberá ser in ferior 10%.
Los machos de deformación en frío son idóneos para un
mecanizado normal y convienen especialmente para roscar
agujeros
ciegos
verticales.
Estos
machos
también
están
disponibles para agujeros pasantes con refrigeración interior .
1 . 3 . 3 . 3 . 2 S e l e c c i ó n d e ma c h o d e r o s c a r .
Existen distintos tipos de roscas, como por ejemplo BSP,
NPT, BSF, BSPT, etc. y además debemos conocer el diámetro que
74
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debemos hacer. Por otro lado, y como mencionamos arriba, hay
tres números de machos de roscar: para iniciar la rosca, para
desbastar la rosca y por último para finalizar la rosca.
Aceros hasta 1000 N/mm2: Este tipo de materiales se trabaja
con Machos de calidades HSS-Co.
Agujero pasante: corto macho de Máquina Forma/B.
Agujero pasante medio, existen dos opciones, el Macho Forma/C ó
el Forma/B, el mas recomendable es el Forma/B.
Agujero pasante profundo, es igual al pasante medio.
Agujero
ciego
corto, existen
Forma/C, Helicoidal 15º y Helicoidal 35º.
tres
opciones,
Agujero ciego medio, igual al ciego corto.
Agujero ciego profundo, emplearemos el Macho Helicoidal 35º.
Aceros hasta 1200 N/mm2: Este tipo de materiales se deben
trabajar con Machos de calidades HSS-Co y un recubrimiento de
Titanio.
Agujeros pasantes, se emplea los machos forma/B.
Agujeros ciegos, son los a decuados, los helicoidales 35º.
Aceros hasta 1400 N/mm2: se utilizan machos de calidades HSSCo más un baño de Titanio y Aluminio.
Agujeros pasantes, Machos Forma/B.
Agujeros ciegos, Machos Helicoidal 35º.
Recordar que la Broca a utilizar antes del Macho, se calcula
cogiendo la métrica del Macho y restándole su paso, así se
conocerá el diámetro de la broca.
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1.3.3.4 Bruñido.
El bruñido es un proceso de acabado en mecanizado que usa
piedras abrasivas como medio de corte. Estas piedras están
simultáneamente
desarrollando un movimiento de rotación un
movimiento lineal alternativo y ejerciendo una fuerza contra la
superficie de trabajo, normalmente cilíndrica
El bruñido es usado en una amplia variedad de aplicaciones
que incluye paredes de cilindros de motor, compresores, válvulas,
cilindros
hidráulicos, alojamientos de coj inetes. La topograf ía
superficial generada por el bruñido, tiene un profundo efecto
sobre el comportamiento tribológico del sistema.
En el caso del bloque motor se utilizara el bruñido por rodillo
el cual se emplean para alisar, logrando un buen acabado en
superficies cilíndricas exteriores de cualquier d iámetro y en
interiores de gran diámetro así como en
superficies planas
frontales, se recomienda con efectividad para piezas con dureza
superior a 50 HRC.
1.3.3.4.1 Características superficiales del
bruñido.
Durante años, el acabado de los cilindros se ha analiza do
usando como parámetro el promedio de la rugosidad (Ra). Esta
medición es muy efectiva para determinar la "suavidad" del
cilindro después del bruñido, pero no es suficiente para
determinar si ha sido acabado correctamente. La preparación del
acabado del cilindro es muy importante. El acabado correcto
permite que los anillos asienten rápidamente y duren más tiempo,
minimizando el pasaje de gases y reduciendo el consumo de
aceite.
Últimamente, se ha generado un interés considerable por
reducir aún más el consumo de aceite en los automóviles.
El acabado de los cilindros implica mucho más que el
simple alisado de la superficie rugosa dejada por el rectificado o
el bruñido grueso. El bruñido de acabado debe sacar todo el
material fracturado dejado por e l proceso de mecanizado grueso
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en la superficie del cilindro. Si el cilindro se rectifica a un tamaño
igual o menor a 0,013mm por debajo de su dimensión, el bruñido
final producirá solamente un entrecruzado superficial que los
anillos eliminarán rápidamente, quedando una superficie áspera
para su deslizamiento, lo que resultará en alto consumo de aceite
y
desgaste
anormal.
El bruñido debe dejar al cilindro con una superficie que
distribuya el aceite, sirva como reserva de aceite y dé lugar a que
escapen el metal de desgaste y las partículas abrasivas. Al mismo
tiempo, deberá contar con suficientes áreas planas (plateaus o
mesetas) que actúen como superficies de soporte en las que
puedan formarse películas lubricantes. Además, esta superficie
debe permitir una cantidad controlada de desgaste entre el
cilindro
y
los
anillos,
de
manera
que
éstos
asienten.
La forma de lograr este acabado "ideal" de los cilindros,
será rectificar hasta 0,076mm antes de su medida final, luego
bruñir con piedras de grano 220 dejando 0,025mm p ara el acabado
con piedras de grano 280.
Este paso final es el más crítico. Si el operador usa piedras
de grano #400, debe tener cuidado para evitar el "glaseado" de la
superficie.
El cilindro quedara con una superficie acabada en el rango
de 10 a 20 Ra, compatible con cualquier anillo Sealed Power ya
sea éste común o revestido con molibdeno o cromo. La calidad del
acabado de los cilindros (rango Ra adecuado, sin distorsión ni
metal protuberante o plegado) es mucho más importante que el
procedimiento
o
equipo
utilizados
para
lograrlo
Las camisas de cilindro Sealed Power de Federal -Mogul, se
fabrican con este acabado y son un ejemplo de cómo debe ser una
buena superficie para los anillos.
El acabado con bruñidor de esferas no será utilizado, ya que
éste no quita el material necesario para lograr el acabado
adecuado de los cilindros. La única forma adecuada de sacar el
material es mediante el uso de bruñidores abrasivos ríg idos, tales
como los que usan piedras de carburo de silicio.
Finalmente, la mayoría de los problemas de anillos, son
consecuencia del acabado inadecuado de los cilindros, o por no
lavarlos con agua jabonosa caliente y cepillo de cerdas duras para
sacar los restos de material de bruñido de sus superficies. Todos
los anillos de pistón Sealed Power y Speed -Pro de Federal-Mogul
son pre asentado en fábrica, por medio del lapidado de su cara de
contacto
en
dispositivos
similares
a
los
cilindros.
Debido
a
esto,
es
sumamente
77
importante
seguir
los
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procedimientos de bruñido para permitir el rápido asentamiento de
los anillos revestidos.
1.3.3.4.2 Piedras para bruñir y aceites para
bruñir.
Los
granos
abrasivos
se
clasifican
mediante
cribas
normalizadas en distintas categorías de tamaño. El tamaño de
grano nominal se obtiene por el número de mallas de la criba por
pulgada. Así, por ejemplo, el número 60 significa que la criba
respectiva presenta 60 mallas por pulgada. Cuanto mayor sea el
número, tanto más fino es el grano abrasivo .A partir de un
tamaño de grano de240, el grano abrasivo deja de clasificarse por
cribas normalizadas, sino que se hace por un complejo sistema de
sedimentación.
Para bruñir se emplearan mayoritariamente aceites de bruñir
poco viscosos (muy fluidos). La misma temperatura del aceit e de
bruñir puede influir en el resultado del mecanizado. Con un aceite
de bruñir demasiado frío después de un fin de semana en invierno
en una sala sin calefacción, la viscosidad aumenta. En verano y/o
con una instalación refrigerante de poca capacidad, e l aceite de
bruñir
se
puede
volver
demasiado
fluido
por
las
altas
temperaturas.
Por ello antes de empezar el bruñido de lo cilindros después
de unos días de parón ya sea por mantenimientos preventivos o
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por fiestas se realizara una prueba y puesta apunto de la maquina
para asentar la temperatura y las propiedades del lubricante
Como
consecuencia
de
la
dilatación térmica de la máquina y de
la pieza de trabajo surgirán problemas
con la tolerancia de las medidas. Las
temperaturas ideales para los aceites
de bruñir son de 20-25 ºC. Para el
mecanizado de precisión se prestará
atención a que haya un filtrado
suficiente del aceite de bruñir. Si el
filtrado
es
insuficiente,
algunas
partículas no filtradas pueden producir
rayas profundas en la superficie.
Tabla de efectos del bruñido
1.3.3.5 Brochado.
El brochado es un proceso en el cual una herramienta larga
de filos múltiples se hace penetrar en un agujero o pasar sobre la
superficie
de
la
pieza
de trabajo,
la
herramienta tiene
un desplazamiento lineal
La brocha tiene una serie de dientes consecutivos, y la
altura de cada hilera aumenta en forma progresiva. La
altura variable de los dientes de la brocha permite remover el
material
con
la
profundidad
deseada
de
corte.
El brochado se utiliza para producir superficies internas y
externas, planas e irregulares. El contorno de las aristas cortantes
de las brochas determinan la forma de la superficie, la cual es
“imagen de espejo" del perfil de la brocha.
El brochado será continuo, con movimientos de corte
rectilíneos, aplicados en la brocha o en bloque motor.
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Las brochas están construidas para movimiento de avance o
retroceso
en
el
bloque
motor.
Las brochadoras consisten en un sujetador para la pieza
de trabajo, columna de soporte, y un mecanismo para avance de
la herramienta o de la pieza de trabajo; esta se sujeta en
dispositivos
o
se
monta
en
la
mesa
de
la
maquina.
La forma de la herramienta es la misma que la forma de la
pieza y está ajustada para crear secciones transversales
complejas.
1.3.3.5.1 Características de los dientes.
1.3.3.5.1.1 Perfil de dientes.
Para obtener una superficie lisa y
un buen calibrado final del agujero se
añaden varios dientes de acabado (3 a
5) sin ningún incremento, y además
para
alcanzar
mayor precisión
se disminuye
el incremento
de los
dientes hacia el final de la pasada
Dientes de una brocha
1.3.3.5.1.2 Paso.
Fórmula Genérica. = 1.75 l siendo l-longitud del agujero.
Se redondearan los valores procurando que la longitud l
no sea múltiplo de p. El paso de los dientes podrá ser también
desigual para obtener una superficie más lisa.
Con las brochas de paso uniforme se ha podido comprobar
el defecto de una variación rítmica del esfuerzo de tracción, cada
vez que un filo de corte entra bruscamente en contacto con el
material, produciendo una superficie ondulada, esta irregularidad
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adquiere su máximo cuando l es múltiplo de p Es buena práctica
tener siempre 3 dientes cortando
1 . 3 . 3 . 5 . 1 . 3 I n c r e me n t o d e a l t u r a d e l d i e n t e .
Diferencia en mm entre el diámetro exterior de un diente y
el de su inmediato anterior El incremento debe ser tanto más
pequeño cuanto mayor sea la dureza del materia la trabajar, y
tanto más grande cuanto mayor el diámetro de la brocha.
Usualmente para distribuir esfuerzos se asigna un incremento
inicial mínimo aumentándolo sucesivamente.
Diagrama de altura de dientes
1.3.3.5.1.4 Sección resistente de la brocha.
La menor seccion de la brocha debe de ser capaz de
soportar el esfuerzo de corte. El calculo es distinto según actue la
brocha a traccion o compresion.
Traccion: la seccion resistente es la del nucle del cuerpo
dentado de la brocha que, sometido a un esfuerzo de trsccion,
resiste el esfuerzo de corte que se produce.
El numero de dientes en contacti con la pieza es n= L/P +1 y
no debe de ser ni superior a 6 ni inferior a 3.
Compresion: debido a la esbeltez de la brocha, la secciion
resistende minima es la del nucleo del cuerpo dentado de la
brocha calculado a pandeo
81
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1.3.3.5.1.5 Material de la brocha.
Según los distintos fabricantes para series largas, donde
interesa incrementar la productividad es común encontrar brochas
de HSS-PM y se desea mejorar más el rendimiento, se suele
combinar con un recubrimiento con un substrato HSS -PM en las
siguientes tablas se puede observar los diferentes materiales para
brochas y recubrimientos.
HSS
HSS-E
HSS-PM
• Para materiales
de
fácil mecanización
como aluminio,
magnesio, aceros
de fácil
mecanización
(Rm < 800 Mpa)
• Para materiales
de
fácil mecanización
como aluminio,
magnesio, aceros
de fácil
mecanización
(Rm < 800 Mpa)
• Para mayor
productividad y
mayor vida de
herramienta
• Uso decreciente
• Uso decreciente
• Para aleaciones
de
Titanio y Níquel
• Adecuado para
trabajar en seco
TiN
Dorado
T i Al N o
T i Al C N
Negro – violeta
• Elección básica
• Elección básica
• Mejora de la resistencia
a la abrasión
• También adecuado para
micro-lubricación o
mecanizado en seco
• Para una mayor vida de
la herramienta
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1.3.3.5.1.6 Velocidad de corte.
La velocidad de corte influirá en la precisión de brochado, el
acabado de la superficie de la pieza y la vida de la herramienta.
Se alcanzaran mayores velocidades gracias a nuevos
materiales como el HSS-PM y si se quiere aun mas incrementar la
velocidad de corte se pueden utilizar nuevos recubrimientos. En la
siguiente tabla se recogen las velocidades de corte más comunes
según el material a mecanizar y el material de la brocha.
1.3.3.5.1.7
Potencia de corte.
1 . 3 . 3 . 5 . 1 . 8 V e n t a j a s e i n c o n ve n i e n t e s d e l
brochado.
El proceso de brochado es extremadamente preciso. El
rendimiento demostrado en grandes producciones no es igualado
por ningún otro proceso. El brocha do es especialmente adecuado
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para empresas de automoción donde son requeridos un alto nivel
de precisión y rendimiento.
• Tiempos de ciclo reducidos
Los bloques serán producidos en una única pasada (generalmente
requieren menos de un minuto). Con otros procesos de
mecanizado se requieren múltiples operaciones para crear formas
complejas y/o irregulares.
• Excelente precisión y repetitividad de proceso
El desplazamiento lineal significa un reducido número de variables
de proceso.
• Mejores superficies de acabado
Una calidad fina es alcanzada solo en una pasada. El último
diente acaba y pule el bloque.
• Larga
Cada diente
bloque solo
producir un
reafilada.
vida de herramienta
de la brocha esta en contacto con la superficie del
una vez por ciclo. Por lo tanto una brocha puede
gran número de bloques antes de necesitar ser
• Formación y mantenimiento simplificado
Una maquina brochadora no es compleja. Además, la carga y
descarga de bloques será de manera automatizada.
• Proceso extremadamente competitiv o en costos
Para una alta productividad, lotes grandes de bloques
brochados en una sola pasada.
1.3.4
serán
E s t u d i o d e c o s te s d e l me c a n i z a d o .
1.3.4.1 Introducción.
Los costes que se derivan del mecanizado del bloque motor
son varios pero los principales son los costes de energía, el
costes de las herramientas y el coste de las emulsiones o
lubricantes para realizar la operación
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1 . 3 . 4 . 2 C o s t e s V a r i a b l e s d e l Me c a n i z a d o .
Los costes variables del mecanizado tendrán que ver con el
número de bloques a mecanizar. Son aquellos costes que resultan
proporcionales al volumen de bloques mecanizados
La mano de obra directa, los constes de materiales, en este
caso son los bloques de fundición y el coste de las herramientas
entre otros son costes variables.
Estos aumentarán o disminuirán con la cantidad de bloque
que se mecanicen al años si se mecanizan mas la MOD, el coste
de material y de herramientas subirá por el contrario si se fa brican
menos bloques estos costes bajaran.
Mas adelante en el apartado de cálculos se calcularan el
coste de estas variables para una producción de 160.000 bloques
al año.
Otro corte variable seria el consumo energético de la
instalación, maquinas, alumbra do… y el de los fluidos de corte por
los mismo motivos que antes.
1.3.4.2.1 Costes de mano de obra.
Los costes de mano de obra que se darán en el proceso de
mecanizado del bloque serán mano de obra directa MOD o mano
de obra indirecta MOI
La mano de obra directa son los operarios que trabajan a pie
de fábrica en contacto con la línea de mecanizado. Por otro lado
la mano de obra indirecta es aquella que no entra en contacto con
la línea de mecanizado.
La mano de obra directa es el valor del trabajo aplicado al
mecanizado del bloque, incluyendo los gastos los gastos
soportados bajo ese concepto.
La mano de obra indirecta es el valor del trabajo no
relacionado de forma inmediata con el bloque. Se controla
globalmente y se asigna al bloque subjetivamente.
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El coste de mano de obra directa se calculara por la suma
del número de horas dedicadas por cada operario multiplicado por
su coste por hora trabajada.
∑
Donde:
Co: es el coste de mano de obre directa.
m: numero de operarios que intervienen.
Hi: cantidad de horas trabajadas
Pi: precio unitario de cada hora de trabajo.
En la parte de cálculos se calculara el coste de mano de
obra directa.
1.3.4.2.2 Costes de material
El coste de materiales hace referencia al coste del bloque de
fundición y de los mat eriales de proceso (herramientas y taladrina
entre otros)
Para determinar el coste de estos materiales se realizara
una lista completa de todos los productos empleados y la suma de
los consumos de energía y taladria así como de herramientas por
su precio unitario.
∑
Donde:
Cm: es el coste de materiales.
m: es el numero de materiales usados.
Qi: cantidad de los materiales.
Pi: es el precio unitario de los materiales.
Hay que tener en cuenta quela fabricación supondrá una
merma en la utilización de estas materias y se da origen a
desperdicios como viruta o taladrina usada.
El control de estos desperdicios repercutirá en la obtención
del bloque motor ya mecanizado por eso se tratara de
aprovecharlos al máximo o incluso reciclarlos.
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1 . 3 . 4 . 2 . 3 C o s t e s va r i a b l e s d e o p e r a c i ó n d e l a
maquinaria.
Todos los costes de operación de la maquina son variables
pues van relacionados con la producción de bloques por lo que
aumentan cuanto mas aumenta la producción los principales son
los costes de energía y de fluidos de proceso.
Como se vera en el apartado de presupuesto el coste de
energía varia de unas maquinas a otras y en esta apartado están
calculados todos los consumos de energía de l as maquinas en
distintos periodos de tiempo. Hora, día, mes y años.
El consumo de energía supone una parte importante del
coste que repercutirá sobre el bloque debido a que la línea trabaja
las 24 horas parando solo para mantenimientos preventivos o por
averías que así lo requieran.
Por
elevando
será alto
procesos
otro lado el coste del uso de taladrina no es muy
en comparación con el de la energía. Donde el coste
será en la recuperación y filtrado de la misma ya que los
son costosos y requieren de much o tiempo.
Este servicio de reutilizamiento de la taladrina será
subcontratado ya que es mas económico para el proceso de
mecanizado del bloque ya que procesar la taladrina en la fabrica
supondría un coste en infraestructura y depuradoras que
encarecería notablemente el bloque.
1.3.4.2.4 Coste por desgaste de la
h e r r a mi e n t a .
Los costes por desgaste de la herramienta pueden ser
múltiples des una velocidad de corte inadecuada, un material mas
escogido o apurar demasiado la herramienta y dañar el bloque.
Para prevenir dichos costes se debe elegir una velocidad de
corte adecuada que rentabilice el tiempo de corte y a la vez no
suponga un desgaste excesivo en la plaquita para no tener que
cambiar herramientas y perder tiempo de mecanizado.
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Las velocidades de corte que tiene relación con la
producción y por tanto con el coste son la velocidad de corte
económica que es un punto medio entre una velocidad muy baja
que conserva muy bien la herramienta pero no es lo suficiente
para realizar un tiempo de ciclo competitivo y la velocidad de
corte de máxima producción en la que la Vc es máxima y puede
desgastar la herramienta de manera no uniforme lo que genera
mas gasto en re afilado de plaquitas o por cambio de herramienta.
Por ello se determinara una velocidad recomendad por el
fabricante que esta por encima de la velocidad normal pero por
debajo de la velocidad máxima de corte para poder sacar un
tiempo de ciclo competitivo junto con un desgaste uniforme de la
herramienta.
Los factores que influyen en este desgaste y por tanto un
mayor coste de mecanizado son:
Material de la pieza.
Material de la herramienta.
Sección de la viruta.
Refrigeración y lubricación del proceso de mecanizado.
1 . 3 . 4 . 2 . 4 . 1 D u r a c i ó n d e l a h e r r a mi e n t a .
Todas las herramientas de corte se desgastaran durante el
mecanizado, y tal desgaste sigue hasta que sobreviene el final de
la vida del filo. La vida de un filo se mide en minutos. El tiempo
productivo es el disponible durante el cual el filo mecanizara
piezas que se consideren aceptables dentro de unos parámetros
establecidos para las mismas. Los parámetros que se manejan
para determinar la duración del filo son:
Acabado superficial.
Precisión dimensional de la pieza.
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Patrón de desgaste de la pieza
Formación de viruta.
Vida del filo prevista.
El desgaste de la herramienta es el producto de una
combinación de gran cantidad de factores actuando sobre el filo
de corte. La vida o duración del filo están en función de diversas
fuerzas o cargas, que contribuyen a deformar la geometría de
corte.
Resulta evidente que la velocidad de corte no puede ser
elegida arbitrariamente, ya que con velocidades pequeñas, el
tiempo de mecanizado es grande; mientras que si las velocidades
son muy elevadas, se calienta el filo de corte por encima de las
temperaturas permitidas por el material de la misma y como
consecuencia se pierde rápidamente el filo de la herramienta,
teniendo que re afilarla con lo que aumentan los tiempos no
productivos y como consecuencia los gastos.
TEORIA DE TAYLOR:
Esta teoría se basa en el cálculo de la velocidad de corte
para una duración establecida de la herramienta entre dos afilados
consecutivos.
Taylor para ello realiza una serie sistemática de larguísimos
ensayos, haciendo intervenir en los mismos, d oce parámetros de
corte, entre los que se encuentran: las condiciones de
corte(velocidad de corte, avance, profundidad de pasada, etc.); la
geometría de la herramienta(ángulo de situación principal, ángulo
de desprendimiento normal, ángulo de caída de f ilo, radio de
redondeamiento, etc.); la calidad del material de la herramienta y
pieza; el criterio de duración o vida de la herramienta(desgaste
frontal de la cara de incidencia, profundidad de cráter de la cara
de desprendimiento, tolerancias de la pieza , etc.); y condiciones
de trabajo, como el refrigerante utilizado, medios de fijación de la
pieza, potencia y estado de la máquina, tipo de máquina, tipo de
operación, etc.
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Para estudiar la relación existente entre la vida de la
herramienta y la velocidad de corte, f ijó arbitrariamente diez de
los parámetros y se dedicó a variar la velocidad de corte para
estudiar la influencia en la duración del filo.
Definió como Vida de la Herramienta: “Longitud de tiempo de corte
en el cual se puede usar la herramient a.
Y para establecer la vida de la herramienta Taylor adoptó el
criterio de caída de filo, que se detecta por la aparición de
vibraciones, por un empeoramiento brusco del acabado superficial
y por un sensible aumento de los esfuerzos de corte.
Estableciendo como desgaste máximo permitido 0.05 mm.
Los resultados obtenidos son llevadas a una gráfica en la
que en abscisas consta el logaritmo de la velocidad de corte y en
ordenadas, el logaritmo de la vida de la herramienta; de tal forma
que observó que siempre que permaneciesen fijos los diez
parámetros, cualesquiera que fuera su valor , siempre se obtenía
una recta.
Desgaste - Tiempo de corte.
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Relación Vc vida de la herramienta
VT
n
= C
n : depende del material de la herramienta y pieza.
C: es una constante que engloba todos los factores que han
permanecido fijos durante el ensayo, por tanto, dependerá del
avance, penetración, geometría y calidad de la herramienta,
calidad del material a trabajar, condiciones de trabajo, criterio de
desgaste, etc.
La ecuación de Taylor VT
n
= C
Solamente se puede utilizar cuando permanecen
parámetros de ensayo englobados en la constante C.
fijos
los
Con el objeto de obtener una relación más amplia entre la
velocidad de corte y los diversos f actores que le afectan ,
investigadores posteriores a Taylor, han tratado de evaluar la
influencia que sobre la constante C ejercen diversos factores de
mecanizado, entre los que se encuentran:
El desgaste de la cara de incidencia
El espesor (h) de viruta
El ancho (b) de viruta
TEORIA DE DENIS:
Las experiencias de Denis, si bien es cierto que son menos
precisas que las realizadas por Taylor, tienen la ventaja, de que
demuestran de una forma grafica la necesidad de elegir la
velocidad de corte entre ciertos limites. Lo s estudios de Denis, se
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dirigen al cálculo de las velocidades de corte relacionadas con el
volumen de viruta eliminado entre dos filos consecutivos, entrando
a formar parte parámetros como:
Naturaleza del material a trabajar
Naturaleza del material de la herramienta.
Geometría del filo
Sección de la viruta
Maquina empleada
Refrigeración
Tipo de operación.
Para el estudio que la influencia que cada uno de los
parámetros citados tiene en el mecanizado, Denis, al igual que
Taylor, fija todos ellos a excepción del que es objeto de estudio y
construye unos gráficos en los que en las abscisas consta el valor
de la velocidad de corte y en ordenadas el caudal de viruta
arrancado entre dos filos consecutivos.
En dicha figura, el valor máximo de Q llama do Qo corresponde a
una velocidad Vo, llamada de mínimo desgaste mientras que Q=0
cuando V=V1. Este valor recibe el nombre de velocidad límite.
Denis además de Vo y V1 propone una tercera velocidad Vp
ala que llama velocidad practica limite y que toma los siguientes
valores.
Vp=4/3Vo para herramientas ARO.
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Vp = 1,5 Vo para herramientas de acero extra rápido.
Todas las velocidades comprendidas entre Vp y Vo (zona rayada)
son aptas para el mecanizado, debido a que la disminución del
volumen de viruta obtenido puede estar compensado por la
disminución del tiempo de trabajo. En la práctica se suele utilizar
en los que el tiempo de montaje de la herramienta en largo y las
velocidades mayores para los trabajo de afinado y para trabajos
en los que el tiempo de montaje de la herramienta es corto.
1 . 3 . 4 . 2 . 4 . 2 I n f l u e n c i a d e e s p e s o r d e vi r u t a .
Para estudiar la influencia del espesor de viruta sobre la
velocidad de corte se opera del siguiente modo: se realizaran
diferentes ensayos en los que permaneciendo jifa la Vc y Vb =1mm
medimos la vida de la herramienta y el espesor de la viruta,
permaneciendo constantes el resto de los parámetros de corte.
Se realizaran ensayos análogos con distintas velocidades de
corte u de todos ellos extraemos los espesores de viruta con los
que la duración de la herramienta ha sido de 1min. Se obtiene la
relación entra la velocidad de corte y espesores que han hecho
que el desgaste de la cara de incidencia sea de 1mm para la
duración de 1min.
Relación entre Vc y espesor de la viruta
93
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En la figura queda representada dicha relación que como se
observa se trata de una ley hiperbólica formada por dos hipérbolas
cuyo punto de intercesión se considera el limite entre los
mecanizados de acabado y desbaste, por tanto la relación V -h se
puede poner:
V=K3/h3
Donde:
X Es un coeficiente que valora la influencia del espesor de
viruta sobre
la velocidad de corte y depende del
material de la herramienta y pieza.
K3 Engloba y depende del resto de los parámetros que han
permanecido fijos durante en ensayo y representa la velocidad de
corte para T=1min y VB = h =1mm. Por tanto, coincide con K 2 para
el espesor de 1mm e igualdad en el resto de los parámetros de
ensayo.
1 . 3 . 4 . 2 . 4 . 3 E c o n o mí a d e l a ve l o c i d a d d e
corte.
Lógicamente fijados todos los parámetros, el empleo de
velocidades bajas, ocasionarán elevados tiempos de producción y
como consecuencia, elevados costos, debido al elevado tiempo de
mecanizado. Igualmente el costo de producción será elevado, con
el empleo de velocidades muy altas, ya que el tiempo de
producción será elevado debido a la necesidad de cambio
frecuente de la herramienta. Evidentemente existirá una condición
óptima que de un tiempo de producción mínimo. Igualmente
existirá una condición óptima que dará el costo mínimo de
producción .Debido a que estos dos objetivos no pueden
alcanzarse conjuntament e, existirá una condición intermedia que
será la elegida para obtener el máximo beneficio.
Elección de la Velocidad de Corte:
El criterio que se mantendrá durante todo el proceso de
mecanizado y a lo largo de la vida útil de línea será el de
optimizar la utilización de la herramienta de corte
Objetivo:
Maximizar
la
remoción
de
producción) Minimizar costos del proceso
material
Determinación del Tiempo más Económico
94
(o
nivel de
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Parámetros:
N : numero piezas por lote
np : numero de piezas que podemos fabricar con un filo
N/np = numero de filos necesarios
Tiempos por pieza
Tm: Tiempo de maniobra
Tc: Tiempo de corte
Tiempos por lote
Tr: Tiempo de reglaje de la maquina para esa pieza (único para
todas las piezas)
Tiempo por cada filo de herramienta
Tch Tiempo de cambio de
cambiamos el filo)
herramienta (aplicable cada
vez que
Costes:
Pm Tasa horaria de la máquina
Ph Coste de la herramienta
Paf Coste de un afilado
Naf Numero de afilados posibles en la herramienta
Pf Coste de cada filo
Determinamos el coste de cada filo :
Pf = (Ph+Paf Naf)/(Naf+1)
La herramienta ya viene afilada, por lo que el numero desafilados
que usamos es Naf+1
El coste total del lote será :
P=(Tr + (Tm+Tc) N) Pm + (N/np) Pf +( N/np) Tch Pm
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1 . 3 . 4 . 2 . 4 . 4 F l u i d o s d e c o r t e . Te mp e r a t u r a s
d e l me c a n i z a d o .
Los fluidos de corte se utilizaran en todas las operaciones
de mecanizado por arranque de viruta. Estos fluidos, serán todos
en forma líq uida, se aplican sobre la zona de formación de la
viruta, para lo que se utilizan aceites, emulsiones y soluciones.
La mayoría de ellos se encuentran formulados en base a un
aceite de base mineral, vegetal o sintética, siendo el primero el
más utilizado, pudiendo llevar varios aditivos
(Antiespumantes, aditivos extrema presión, antioxidantes,
biocidas, solubilizadores, inhibidores de corrosión...).
Tipos de fluidos
Los principales tipos de fluidos de corte mecanizado son
Los aceite íntegros.
Las emulsiones oleosas.
Las "soluciones" semi‐sintéticas.
Las soluciones sintéticas.
En la mayoría de los casos los adi tivos contendrán aditivos
azufrados de extrema presión, en un 70% de los casos parafinas
cloradas y cada vez más aceites sintéticos (poliglicoles y ésteres).
Se prescindirá de la adición de lubricantes sólidos como
grafito, MoS2 o ZnS2.
Funciones de los fluidos de corte
LUBRICACIÓN: Reducción el coeficiente de fricción entre la
herramienta y el bloque y entre la herramienta y la viruta que está
siendo eliminada.
REFRIGERACIÓN: El fluido debe eliminar el elevado calor
que se produce en la operación de mecanizado.
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ELIMINACIÓN DE VIRUTA: El fluido retirara eficientemente
la viruta lejos de la zona de operación para no interferir en el
proceso y permitir la calidad superficial requerida.
PROTECCIÓN FRENTE A LA CORROSIÓN: El fluido acuoso podría
oxidar y corroer el bloque, la herramienta o la máquina, para
evitarlo las formulaciones incorporaran protectores frente a la
corrosión.
Tabla de los distintos aditivos
1 . 3 . 4 . 2 . 5 G e s t i ó n d e c o s t e s p o r Ca d e n a s d e
V a l o r ( V a l u e S t r e a m Co s t i n g ) . L e a n
Accountounting.
La contabilidad ágil (Lean Accounting) es un innovador
método de obtener datos, convertirlos en información valiosa y
generar indicadores que apoyen al plan estratégico de la
compañía.
Lean Accounting proveerá una manera muy sencilla de
entender en dónde están los costos y dónde está el valor. Es un
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complemento de la implementación Lean Six Sigma para entender
el impacto de las acciones y proyectos de esta herramienta.
Las aplicaciones específicas ir án en el sentido de mejorar
los procesos de mecanizado, cualquiera que éstos sean, así como
eliminar prácticas desperdiciadoras.
El camino lean, requerirá un claro entendimiento de la
situación, de tener un buen plan estratégico y un equipo directivo
comprometido y bien preparado.
La etapa piloto servirá para dar cuenta de lo que implica la
implementación y para establecer un primer aprendizaje a escala
en el que se aprenderá de los errores, se conocerá realmente la
personalidad de la organización y c omprobar a todos en la
organización el poder de la transformación.
En
la
etapa
de
cadenas
de
valor,
la
estructura
organizacional se transformara en la base de la implementación
porque se establece una forma de trabajar administrada en
procesos y no en departamentos funcionales.
Aquí se aplicara lo planteado en todas las áreas de la
organización,
además
se
implementara
la
log ística.
La
contabilidad lean ofrecerá indicadores y formas de tomar
decisiones basadas en resultados e información relevante.
La etapa final se caracterizara por haber logrado el
compromiso de todos, de tener al conocimiento como uno de los
mayores valores y establecer un sistema de administración de
conocimiento que le permita a la organización tener el control
documental de problemas, mejoras, medios de prevención y todo
lo que sea relevante para la correcta operación de la
organización.
Algunas de las razones positivas de la aplicación de esta
herramienta son:
-Provee información para tomar mejores decisiones.
-Reducción de tiempo, costos y desperdicio por
la
eliminación de transacciones y sistemas administrativos
innecesarios.
-Identificación
de
los
beneficios
potenciales
de
las
iniciativas de mejora y se enfoque en las estrategias
requeridas para alcanzar estos benefici os.
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-Motivación de las mejoras a largo plazo,
información y estadísticas con un enfoque ágil.
al
proveer
-Provee métodos para identificar el impacto financiero de las
mejoras de manufactura lean.
-Tiempo libre a la gente de finanzas para trabajar en las
mejoras lean.
-Nuevas formas para tomar decisiones administrativas
relacionadas con precios, utilidades, hacer o comprar, y
clientes.
El VSC o Value Steram Costing se centrara en calcular el
coste de las cadenas de valor en lugar de ver los procesos d e
manera aislada. Es un metodología que tratara de ayudar a la
empresa a centrar toda la atención en los recursos que están
siendo utilizados a lo largo de todo el proceso.
Para desarrollar la metodología, los autores se han basado
en las diferencias ent e el enfoque de producción en masa y el
Lean.
-
La fabricación Lean difiere de la fabricación tradicional en la forma
de organizar el flujo de los productos. En la fabricación tradicional
cada producto tiene su propia ruta única. E la producción ajustada
los productos que tienen flujos similares se agrupan juntos en una
misma cadena de valor a través de las células flexibles de
fabricación.
-
Esta agrupación simplifica de una forma importante los procesos de
análisis de coste porque en lugar de calcular el coste para casa
producto individual a través de múltiples rutas, solamente se
calculara el coste de la cadena de valor como un todo
99
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1.3.5
Tipos de estaciones de trabajo.
1 . 3 . 5 . 1 F a b r i c a c i ó n f l e xi b l e F MS .
1.3.5.1.1 Introducción.
Los sistemas de Manufactura flexible pueden seran descritos
como FMS dedicados o FMS de orden variable
Para poder tener una mejor idea de esto, se debe recordar
que la fabricación de piezas mecánicas sometidas a varios
procesos,
involucraban
complejos
sistemas
de
control
y
producción, tales como, proveer materias primas, materiales,
órdenes de trabajo, entre toros.
Uno de los principales problemas consistía en el cambio y
ajuste de herramientas de trabajo, lo que evidentemente
imposibilitaba poder obtener altos índices de productividad,
debido a los tiempos de recambio de piezas, cambios de formato
de maquinas, ajuste y reprogramación de proceso de maquina.
Con la llegada de nuevos sistemas de control, gracias a los
avances de la informática, fueron permitiendo una mejoría en la
eficiencia
de fabricación,
desde el
diseño del producto,
maquinaria y herram ienta, planeación del proceso, disponibilidad
de materiales, control de la producción, automatización, etc.
Para que esto fuera posible, fueron sumándose una serie de
avances tecnológicos, en la parte de Control Numérico como
podremos notar con claridad al comparar la tecnología de los años
ochenta con la tecnología actual.
Derivado de lo anterior, se puede definir mejor que es
manufactura flexible: no es simplemente un concepto aislado sino
más bien es la conjunción de tecnología,
esfuerzo humano y
forma de vida, integrado indudablemente por equipo seleccionado
de alta tecnología. Cuya finalidad es responder a cualquier cambio
que se presente precisamente de forma flexible, es decir
adaptándose al cambio rápidamente.
Al usar FMS se reducen los cost os de mano de obra directa,
pero aumentan los de mano de obra indirecta, debido al mayor
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nivel de complejidad del hardware. También se reducen los
tiempos de producción, debido a la mayor eficiencia de uso de las
máquinas, la cual puede alcanzar el 85%, valor considerado
excelente. Existe con FMS una posibilidad de acomodar cambios
en el volumen de partes, mezclar productos y hacer cambios en el
diseño, sin tener grandes problemas. Debido a la mayor velocidad
de procesamiento de las partes, se puede reduc ir notablemente el
inventario, especialmente si se usan los sistemas JIT y MRP.
La administración de la planta
se simplifica con FMS al
tener el control principal un computador, el cual puede manejar
pequeños cambios o denunciar fallas. De esta manera s e facilita
el sistema de control gerencial.
1 . 3 . 5 . 1 . 2 T i p o s d e F MS .
Celda de una sola máquina (SMC).
Consiste en una máquina de CN combinada con un sistema
de almacenamiento de partes para operaciones sin atender.
Celda de manufactura flexible (FMC)
Consiste de dos o tres estaciones de trabajo además de una parte
de sistema de manejo
Sistema de manufactura flexible (FMS)
Tiene cuatro o más estaciones de proceso conectadas
mecánicamente
por
un
mismo
sistema
de
manejo
y
electrónicamente por sistema computacional di stribuido.
Según una clasificación en base al nivel de flexibilidad.
FMS dedicado. Diseñado para producir una variedad
limitada de estilos departes y la cantidad de pieza. También se le
denomina sistema de manufactura especial o transferencia de
línea flexible
FMS de orden aleatorio. Es más apropiado cuando la familia
es muy grande y hay variaciones substanciales en las
configuraciones de partes. Habrá nuevos diseños de partes
introducidos
al
sistema
y
cambios
ingenieriles
en
las
101
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partes cuando se producen y la
está sujeta a cambios diarios
programación
de
la
producción
1.3.5.1.3 Componentes de un FMS.
1. Estaciones de trabajo
2. Sistema de almacenamiento y manejo de materiales
3. Sistemas de control computarizado
4. Recursos humanos
Estaciones de trabajo
Estaciones Carga/Descarga: La carga y descarga se llevaran a con
una combinación de procesos automatizados y procesos manuales
Estaciones de mecanizado: Estaciones de mecanizado. Utilizaran
máquinas de Control Numérico. Se emplearan para todas las cara s
del bloque así como para las caras interiores de este.
Otras estaciones de proceso: Otras estaciones de proceso
serán las lavadoras y secadoras así como la montadora de tapas
que será de manera manual con ayuda de una maquina especial
.
Sistema de almacenamiento y manejo de materiales
Funciones del sistema de manejo:
Movimiento independiente de piezas entre estaciones o máquinas.
Manejar una variedad de configuraciones de piezas
Almacenamiento temporal
Acceso conveniente para carga y descarga de piezas
Compatibilidad con el control computacional
Sistemas de control computarizado:
102
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Un sistema de manufactura flexible incluye un sistema de
distribución computarizado que es la interfase entre las estaciones
de
trabajo,
manejo
de
materiales
y
otros
compone ntes.
Normalmente
consisten
de
una
computadora
central
y
microcomputadoras que controlan las máquinas individuales.
Recursos humanos
Actividades típicamente desarrolladas por humanos:
Carga de materias primas al sistema.
Descarga de piezas terminadas.
Cambio y ajuste de herramientas.
Mantenimiento y reparación de herramientas.
Programar los sistemas de maquinado y computadoras.
Administrar el sistema en general.
1.3.5.1.3.1 Estaciones de trabajo.
Estaciones de trabajo:
 Estaciones Carga/Descarga. La carga y descarga se puede
llevar a cabo manualmente, con procesos automatizados o
una combinación de ambas. Seguridad.
 Estaciones de maquinado. Utilizan máquina de Control
Numérico. Se emplean para partes rotacionales y no
rotacionales.
 Otras estaciones de proceso. FMS se aplica a otras
operaciones
además
del
maquinado
por
ejemplo
la
fabricación de hojas de metal, que con siste en punching,
shearing, bending, etc.
 Ensamblado. Algunos FMS son diseñados para llevar a cabo
operaciones
de
ensamble,
generalmente
son
robots
programados para realizar varias tareas en secuencia y
movimientos para acomodar diferentes productos.
 Otras estaciones y equipo. La inspección puede ser
incorporada al FMS, así como limpieza de piezas, arreglo de
tarimas, sistemas centrales de refrigeración.
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1 . 3 . 5 . 1 . 3 . 2 S i s te ma s d e t r a n s p o r t e y
a l ma c e n a mi e n t o d e ma t e r i a l .
El
sistema
de
transporte
principal
para el bloque dentro
de
la
fábrica
es
mediante
transportadores
de
rodillos. Es un elemento
muy
adecuado
para
transportar el bloque ya
que
es
un
sistema
robusto y admite un
gran peso en el caso de
que
varios
bloques
quedaran
parados
encima. Otra ventaja
es su modularidad.
Ejemplo de transportador de rodillos simple
Las lanzaderas son otro método de transporte eficaz debido
a su alto flujo de transporte gracias a una mayor velocidad de
traslación. Estas transportan el bloque de manera transversal,
soportan un gran peso y pueden desplazar varios bloques al
mismo tiempo.
Ejemplo de lanzaderas del fabricante Mecalux
El servicio de almacenamiento tiene la finalidad de guardar
las herramientas, materiales, piezas y suministros hasta que se
necesiten en el proceso de fabricación. Este objetivo puede
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enunciarse de forma más completa
herramientas, materiales, piezas
debido a robo, uso no autorizado y
humedad, calor, manejo impropio y
como la función de proteger las
y suministros contra pérdidas
deterioro causado por el clima,
desuso.
Además, la función de almacenamiento cumple el fin
adicional de facilitar un medio para rec uento de materiales,
control de su cantidad, calidad y tipo, en cuanto a la recepción de
los materiales comprados y asegurar mediante el control de
materiales que las cantidades requeridas de los mismos se
encuentren a mano cuando se necesiten.
Probablemente, los mayores errores observados en los
almacenamientos son la falta de espacio suficiente y la colocación
de las zonas de almacenamiento temporal demasiado lejos de los
puntos en que se utilizan los materiales. La cantidad de espacio
que debe destinarse puede calcularse muy fácilmente si se
conocen la cuantía de los pedidos y las cantidades máximas en
existencia de cada artículo. Si la planta que se proyecta es nueva
y no se dispone de datos, deben calcularse de manera estimada
las cantidades de cada art ículo que se almacenarán y su volumen,
la suma de dichos volúmenes dará el volumen total de espacio
necesario para el almacén; la superficie del suelo puede
calcularse determinando la altura a que se apilará cada artículo o
el número de bandejas o estantes que se utilizarán en sentido
vertical.
1 . 3 . 5 . 1 . 3 . 3 S i s te ma d e c o n t r o l p o r
c o mp u t a d o r .
El control numérico por computadora, de ahora en adelante
CNC, es un sistema que permite controlar en todo momento la
posición de un elemento físico, normalmente una herramienta que
está montada en una máquina. Esto quiere decir que mediante un
software y un conjunto de órdenes, controlaremos las coordenadas
de posición de un punto (la herramienta) respecto a un origen
(0,0,0 de máquina), o sea, una especie de GPS pero aplicado a la
mecanización, y muchísimo más preciso.
Así pues, el CNC controla todos los movimientos de la
herramienta cuando estamos fabricando, y no solo controla las
coordenadas
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Sino también, la manera de desplazarse entre ellas, su
velocidad, y algunos parámetros más. Un CNC es un equipo
totalmente integrado dentro de
máquinas-herramienta de todo tipo, de mecanizado, de corte, por
láser, cortadoras, etc.
En el proceso de mecanizado del bloque todos las maquinas herramienta tienen integrado un CNC para poder cumplir con la
calidad exigida así como con el tiempo de mecanizado. Los
bloques son manipulados a su entrada a la línea de fabricación y e
su salida por dos robots que trasladan los bloques, en la entrada,
desde el almacén a la línea y en su s alida de la línea al almacén
de salida donde serán paletizados y embalados para su
transporte. A lo largo de la línea se moverán por los bancos de
rodillos antes descritos que los transportarán a través de los
distintos centros de mecanizado.
1 . 3 . 5 . 1 . 3 . 4 . Ca p a c i t a c i ó n d e l o s
operarios de estaciones de trabajo.
Para que los operarios cuenten con unos conocimientos
adecuados referentes a la utilización de las maquinas herramienta
se les dará formación antes de pasar a la línea de mecanizado.
En un principio estarán trabajando dos meses antes de
entrar a la línea de mecanizado. Su formación constara de
simulaciones de trabajo y control de su puesto de trabajo asi como
un teste de skills training según se desarrollen sus test y
habilidades iran obteniendo mas cualificación hasta que estén en
condiciones de entrar a trabajar en la línea.
Estas habilidades se medirán mediante un diagrama en U
obteniendo un máximo de tres puntos cuando obtengan los tres
estarán en condiciones de entrar a trabajar.
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B e n e f i c i o s d e l o s F MS .
-
Incremento de la utilización de las maquinas.
-
Menor cantidad de maquinas requeridas.
-
Reducción de espacio de área de maquinas requerido.
-
Gran respuesta ante los cambios.
-
Reducción de inventarios.
-
Menores tiempos de entrega.
-
Reduce la cantidad de gente en planta.
-
Oportunidad de desatender la producción .
1 . 3 . 5 . 1 . 3 . 5 A n á l i s i s c u a n t i t a t i vo d e l o s
FMS.
El análisis de los modos y de los efectos de fallo (FMEA)
es metodología para
analizar problemas potenciales
de
la
confiabilidad temprano en el ciclo de desarrollo donde está más
fácil tomar acciones para superar estas ediciones, de tal modo
realzando
confiabilidad
con diseño.
FMEA
se
utiliza
para
identificar modos de fallo potenciales, para determinar su efecto
sobre la operación del producto, y para identificar acciones
para atenuar las faltas.
Un paso crucial está anticipando qué pudo ir mal con un
producto. Mientras que anticipar cada modo de fallo no es posible,
el equipo del desarrollo debe formular tan extenso una lista de los
modos de fallo potenciales como sea posible.
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1 . 3 . 5 . 1 . 3 . 6 Cu e l l o s d e b o t e l l a .
En ingeniería, un cuello de botella es un fenómeno en donde
el rendimiento o capacidad de un sistema completo es
severamente limitado por un único componente. El componente es
generalmente llamado punto del cuello de botella. El término es
una derivación metafórica que hace referenci a al cuello de una
botella, donde la velocidad del flujo de un líquido es limitado por
este
cuello
angosto
Los cuellos de botella pueden ocurrir en un procesador, en un
enlace de comunicación, en un software de procesamiento de
datos, etc.
Ilustración de un cuello de botella
Para localizarlo se puede analizar el cociente entre la carga
y la capacidad de los recursos. Se entiende por carga la suma del
tiempo de procesamiento y el tiempo de cambio de los trabajos
asignados a la máquina. La capacidad es el tiempo del que
dispone el recurso para realizar esa tarea.
También se puede descubrir visualmente, porque será una
máquina con mucho inventario pendiente de procesar.
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Si la tasa de producción de toda la planta viene fijada por la
capacidad del cuello de botella, un minuto ganado en un cuel lo de
botella es un minuto ganado en todo el sistema. Por tanto, no
interesa que se pare el cuello de botella. La forma de explotar
este recurso es evitar, a toda costa, que se pare.
Puede ocurrir que la capacidad del sistema no sea suficiente
par fabricar todos los productos que se demandan, y habrá que
elegir los más beneficiosos para la empresa. Al contrario de lo que
puede parecer, no siempre el producto con mayor beneficio
unitario es el elegido.
Si la máquina con menor capacidad no puede detenerse
nunca, su programación será la más importante de la fábrica. Por
lo tanto, no es necesario vigilar todas las máquinas, sólo el cuello
de botella, para comprobar si se cumplen, o no, los plazos
previstos.
Si el cuello de botella limita la producción total del sistema,
no tiene sentido producir más de lo que la limitación puede
absorber. La mejor manera de controlar el sistema sería disponer
el cuello de botella en el primer lugar del proceso de fabricación.
De esta forma las piezas procesadas por esta máquina fluirían sin
problemas hasta el almacén de productos terminados.
Lamentablemente en los procesos industriales, no pueden
colocarse las máquinas en el orden que se quiera, y las
restricciones del proceso obligan a respetar una secuencia de
operaciones fija.
Lo que sí es posible es que el cuello de botella marque el ritmo al
que deben suministrarse la materia prima
Para evitar que se pare el cuello de botella, hay que
protegerlo, y para ello se recurre a un Buffer de tiempo, es decir,
¿cuánto antes se quiere que el material llegue a la máquina?
El Buffer y el tiempo de procesamiento de las piezas en las
máquinas anteriores al cuello de botella fija el tamaño de la
cuerda (Rope) que se lanza al primer punto de la línea
La determinación del tamaño del buffer es compleja, ya que
no existe una fórmula matemática para calcularlo. Su valor
depende de numerosas variables, algunas dif íciles de cuantificar:
• Tiempo de procesamiento y preparación.
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• Averías.
• Flexibilidad.
1.3.6 Características Bloque fundición.
El bloque que será mecanizado es suministrado de una
fundición por lo que nos llega en bruto con unas creces del 6%
aproximadamente. La composición del bloque es la siguiente:
Resumen de las características generales
Esta
composición
forma
una
fundición
gris
,se
ha
seleccionado esta composición para la fundición ya que las
presiones que tiene que soportar la cámara de combustión son
importantes y dichos materiales nos proporcionan una resistencia
de unos 30 Kg/mm2.
1.3.6.1 Especificación fundición: composición y
estructura.
La composición del bloque es la siguiente:
Manganeso (Mn): 0,75%.
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Cobre (Cu): 0,5%.
Carbono (C): 3,4%.
Silicio (Si): 2%.
Azufre (S): 0,10%.
Fosforo (P): 0,030%.
Cromo (Cr): Aproximadamente 0,25%.
Molibdeno (Mo): aproximadamente 0,28%.
• Carbono: Como en toda aleación ferrosa, es el principal
elemento químico que influye en las características.
• Silicio: Luego del carbono es el elemento más importante
de las fundiciones. Se encuentra presente en 1,5 a 3,5 %, y
favorece la precipitación del carbono en forma de grafito y la
presencia de ferrita.
• Carbono Equivalente: No se debe confundir con el que
define la soldabilidad en los aceros. Se define como: % C + 1/3 (%
Si+% P); y en fundiciones grises y nodulares, su valor es más
importantes
que
el
carbono
y
silicio
aisladamente.
Las
propiedades de las fundiciones están fuertemente relacionadas
con él.
• Manganeso: Es otro de los elementos fundamentales en las
fundiciones grises; estabiliza la perlita, y para bajos espesores y
bordes, su exceso puede favorecer la precipitación de carburos y
correspondientes puntos duros.
No tanto sin
embargo como el cromo y molibdeno.
Contrarresta el efecto nocivo del azufre sobre las propiedades
mecánicas, y tendencia de éste a estabilizar carburos.
• Azufre y Fósforo: Son considerados impurezas no deseadas
en la fundición. Si bien el último suele agregarse para ay udar a la
colabilidad del metal, o a formar red de Steadita para fundiciones
especiales sometidas al desgaste.
• Molibdeno: Es utilizado para afinar el grano y dar mayor
templabilidad a la fundición.
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• Cobre y Níquel: Se emplean para estabilizar la perlita. No
favorecen la formación de carburos. El níquel en las especiales
se usa para estabilizar la austenita.
• Cromo: Favorece la templabilidad y precipitación de
carburos, y propicia la formación d e fundición blanca o atruchada.
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1.4 Gestión del taller (Genba Kanri) Lean Manufacturing.
1.4.1. Pilares básicos del Genba Kanri.
El Gemba Kanri es una forma de administrar el campo de
trabajo teniendo como eje la estandarización y la mejora de las
operaciones, ofrecer los mejores productos y servicios que
satisfagan a nuestros clientes. Las bases del Gambe Kanri son la
estandarización del trabajo y la mejora continua, para satisfacer a
nuestros clientes, el taller (Gemba) debe entregar cada uno de los
bloques motor con una calidad uniforme.
1)
El ciclo PDCA, también
conocido como "Círculo de
Deming o círculo de
Patricios" es una estrategia
de mejora continua de
la calidad en cuatro pasos.
También se denomina espiral
de mejora continua. Es muy
utilizado por los Sistemas de
Gestión de Calidad (SGC).
Las siglas PDCA son el
acrónimo
de Plan, Do, Check, Act (Planificar, Hacer, Verificar, Actuar)
PLAN (Planificar)
Establecer los objetivos y procesos necesarios para obtener
los resultados de acuerdo con el resultado esperado. Se debe
cumplir la planificación con el objetivo de obtener la producción
anual de 160.000 bloques así como la calidad especificada en los
planos. Al tomar como foco el resultado esperado, difiere de otras
técnicas en las que el logro o la precisión de la especificación es
también parte de la mejora.
Para poder mejorar la línea de mecanizado se deben tener
en cuenta los siguientes puntos con el objetivo de mejorar la
producción elevando la eficacia y la eficiencia manteniendo las
dos en un alto grado
113
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1.-Identificar proceso que se quiere mejorar
2.-Recopilar datos para profundizar en el conocimiento del
proceso
3.-Análisis e interpretación de los datos
4.-Establecer los objetivos de mejora
5.-Detallar las especificaciones de los re sultados esperados
6.-Definir los procesos necesarios para conseguir estos
objetivos, verificando las especificaciones
DO (Hacer)
Implementar los nuevos procesos. Si es posible, en una
pequeña escala. Y así generar un nuevo producto. Primero antes
de la introducción de la mejora se testara en todas las maquinas
realizando nuevos estudios de tiempos y métodos y una vez que
sea posible se pasara a su implantación.
CHECK (Verificar)
Pasado un periodo de tiempo previsto de antemano, volver a
recopilar datos de control y analizarlos, comparándolos con los
objetivos y especificaciones iniciales, para evaluar si se ha
producido la mejora. Todos estos datos serán recopilados por los
operarios que luego los almacenaran en una base de datos para
después verificar si la mejora es real.
ACT (Actuar)
El objetivo es documentar el ciclo en base a las conclusiones del
paso anterior elegir una opción:
Si se han detectado errores parciales en el paso anterior, se
realizara un nuevo ciclo PDCA con nuevas mejoras.
Si no se han detectado errores relevantes, se aplicaran a gran
escala las modificaciones de los procesos
Si se han detectado errores insalvables, se descartaran las
modificaciones de los procesos.
114
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A la hora de lograr una empresa de calidad global, las 5 S
se desarrollaran mediante un trabajo intensivo. Las 5 S derivan de
cinco palabras japonesas que conforman los pasos a desarrollar
para lograr un óptimo lugar de trabajo, produciendo de manera
eficiente y efectiva.
Seiri: se llevara acabo una diferenciación entre los
elementos necesarios de aquellos que no lo son. Esto Implica
separar lo necesario de lo innecesario y eliminar o erradicar del
gemba esto último. Se establecerá un tope sobre el número de
ítems necesarios. En gemba puede encontrarse toda clase de
objetos. Una mirada minuciosa revela que en el trabajo diario sólo
se necesita un número pequeño de éstos; muchos otros objetos no
se utilizarán nunca o sólo se necesitarán en un futuro distante. Un
método práctico y fácil que se llevara acabo consiste en retirar
cualquier cosa que no se vaya a utilizar en los próximos 30 días.
Seiton: se trata de disponer de manera ordenada todos los
elementos que quedan después del seiri. El seiton lleva a
clasificar los ítems por u so y disponerlos como corresponde para
minimizar el tiempo de búsqueda y el esfuerzo. Para hacer esto,
cada ítem debe tener una ubicación, un nombre y un volumen
designados. Se especificara no sólo la ubicación, sino también el
número máximo de ítems que se permite en el gemba.
Seiso: significa limpiar el entorno de trabajo, incluidas
máquinas y herramientas, lo mismo que pisos, paredes y otras
áreas del lugar de trabajo. Seiso también significa verificar. Un
operador que limpia una máquina puede descubri r muchos
defectos de funcionamiento. Cuando la máquina está cubierta de
aceite, hollín y polvo, es dif ícil identificar cualquier problema que
se pueda estar formando. Sin embargo, mientras se limpia la
máquina podemos detectar con facilidad una fuga de ace ite, una
grieta que se está formando en la cubierta, o tuercas y tornillos
flojos. Una vez reconocidos estos problemas, se solucionaran con
facilidad. La mayor parte de las averías en las máquinas
comienzan con vibraciones (debido a tuercas y tornillos flo jos),
con la introducción de partículas extrañas como polvo, o con una
lubricación o engrase inadecuados. Por esta razón, seiso
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constituye una gran experiencia de aprendizaje para los
operadores, ya que pueden hacer muchos descubrimientos útiles
mientas limpian las máquinas.
Seiketsu: significa mantener la limpieza de la persona por
medio de uso de ropa de trabajo adecuada, lentes, guantes y
zapatos de seguridad, así como mantener un entorno de trabajo
saludable y limpio. También implica continuar trabaja ndo en seiri,
seiton y seiso en forma continua y todos los días. Por ello se
proporcionara todo el material necesario para en trabajo siendo
este propiedad de la empresa y la encargada de lavarlo y
reponerlo
Shitsuke: construir autodisciplina y formar el hábito de
comprometerse en las 5 S mediante el establecimiento de
estándares. Las 5 S pueden considerarse como una filosof ía, una
forma de vida en nuestro trabajo diario. La esencia de las 5 S es
seguir lo que se ha acordado. Se comenzará por descartar lo que
no sea necesario en el gemba y luego se dispondrá todos los
ítems necesarios en el gemba de forma ordenada. Posteriormente
se conservara limpio el ambiente de trabajo, de manera que
puedan identificarse con facili dad las anormalidades., y los tres
pasos anteriores se asentaran sobre una base continua
1.4.2. Mejora continua (KAIZEN).
El gran objetivo es lograr el óptimo en materia de calidad,
costos y entrega (QCD, quality, cost, delivery).
La calidad no sólo hace referencia a la calidad de los
productos o servicios terminados, sino también a la calidad de los
procesos que se relacionan con dichos productos o servicios.
Costo se refiere al costo total, que incluye diseño, producción,
venta y suministro de productos o servicios.
Entrega significa despachar a tiempo el volumen solicitado.
De tal forma cuando se cumplen las tres condiciones de calidad,
costo y entrega, los clientes están plenamente satisfechos. Por
ello se establecerán los principios mas importantes de l KAIZEN
116
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1.- Enfoque en el tercero, en el otro. Sea un cliente, o un
compañero de trabajo o nuestra pareja o nuestros hijos,
el Kaizen
se enfocara en las distintas operaciones de mecanizado y sus
respectivos requerimientos de costo y calidad.
2.- mejoramiento como una actividad continua. Nunca se
detiene. Para ello siempre se tratara de hacer, revisar y rehacer
mejorando lo hecho, creando y aplicando innovación.
3.- Los problemas existentes son desviaciones y deben ser
reconocidos y afrontados, no evitad os o escondidos. Todo aquel
problema que pueda ser detectado tiene que ser erradicado en la
base o no ser pasado a la siguiente fase con el objetivo de pasar
a cero defectos.
4.- La acción es comunitaria, no individual. El trabajo en
equipo crea mejora.
5.-
El
trabajo
en
equipo
debe
interdisciplinario. La ingeniería simultánea
ser
intercultural
e
debe ser la tónica del
funcionamiento grupal.
7.-
Estimular
las
relaciones
colaborativas,
no
las
competitivas.
8.- Desarrollar la autodisciplina. El hombre es libre y debe
saber
controlarse
y
autogobernarse.
Quien
no
se
domina,
no
puede dominar nada.
9.-
La
información
es
la
sangre
del
grupo
y
debe
ser
conocida por todos; así cada cual podrá aportar a su desarrollo
fortaleciendo los lazos grupales.
10.-
El
hombre
debe
ser
habilitado,
entrenado,
retroalimentado en su acción. Es la única manera de crear y
desarrollar la responsabilidad
117
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1.4.3 Lean Manufacturing
Con el término Lean Production (producción ajustada) se
quiere hacer referencia al sistema de produc ción más complejo,
que pone al individuo en el centro de toda actividad empresarial.
La producción ajustada se tomara como una filosof ía de gestión aplicación del sentido común a la eliminación de todo desperdicio
o de aquellas operaciones que no agregan valor-, se tratara de
agrupar una creciente colección de metodologías, técnicas o
sistemas, y que definan una forma concreta de hacer las cosas,
esto es, de realizar cualquier actividad en la empresa que la
adopta y sigue sus principios.
Es por ello que la producción ajustada abarcara mucho más
que las técnicas y metodologías concretas con las que se lleva a
cabo, como por ejemplo el just in time, el Kanban, el control de la
calidad total-TQM-, la ingeniería concurrente -IC-, el diseño para la
fabricabilidad y el montaje- DFM/A, mejora continua-Kaizen-,
logística integral, gestión por objetivos, mantenimiento productivo
total, etc., en el sentido de que éstas únicamente hacen referencia
a aspectos concretos del sistema de suministro típico de la
actividad ajustada.
Tomadas juntas, representan una nueva conceptualización
del sistema de producción: el sistema de producción ajustado,
cuyo firme propósito es un riguroso proceso de calidad a través
de la eliminación de todo despilfarro, en el que la producción flu ye
sin dificultades a través de una proceso con mínimos inventarios
de componentes y de productos en curso, sin paradas por
problemas en la maquinaria y cero defectos en los productos
acabados.
Los principios clave del lean manufacturing que se trataran
de implantar como filosofía dominante en el proceso de
mecanizado son:
-
Calidad perfecta a la primera: buscar cero defectos, detectar y
solucionar los problemas en su origen.
-
Minimización del despilfarro: eliminar de todas las actividades que
no sean de valor añadido y redes de seguridad, optimizar el uso de
los recursos escasos (capital, gente y espacio)
118
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-
Mejora continua: reducir costes, mejorar
productividad y compartir la información.
la calidad, aumentar la
-
Procesos "pull": los productos seran tirados (en el sentido de
solicitados) por el cliente final, no empujados por el final de la
producción.
-
Se construirá y mantendrá una relación a largo plazo con los
proveedores tomando acuerdos para compartir el riesgo, los costes
y la información
La manera en que se implantara el Lean Manufacturing se
mediante los siguientes pasos:
-
Describiendo el desperdicio mediante diagnósticos basados en la
representación y análisis de la cadena de valor.
-
Diseñando un Lay out que permita un flujo tenso de materiales y
elimine manipulaciones de los productos.
-
Reduciendo el tamaño
aplicación de SMED.
-
Aplicando en concepto PULL a la aplicación de la producción.
-
Integrando criterios básicos de automatización por etapas .
de
los
lotes
de
producción
mediante
Para poder llevar acabo este sistema se deben controlar los
gastos o desperdicios dentro de la fabricación
119
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Esquema de como eliminar los desperdicios.
Dichos gastos que se trataran de controlar son:
1) La sobreproducción: definiendo lo que se debe hacer y si se ha
cumplido es mejor que no hacer nada. Ya que de esta forma se podrá
ver lo útil de la espera. Existen casos en que se tiene mucho colchón
para que las anormalidades que se presenten del proceso no
perjudiquen a los procesos posteriores.
2) Tiempo de espera: es el tiempo inútil que cualquier persona detecta
inmediatamente cuando un operador espera para realizar su
operación.se tratara de aminorar al máximo este tiempo perdido
formando al trabajador de manera que siempre tenga alguna función
que desarrollar
3) Transportes: se refiere al almacenamiento provisional, transbordacion
y transporte entre procesos. Si estos cambian de lugar solamente, no
se produce un valor en su trabajo, sino por el contrario se aumenta el
riesgo de daño a los materiales debido a ese exceso de transporte. Es
por eso que se delimitaran unas zonas donde el material se colocara y
se tratara de mover solo cuando sea necesario.
4) Procesos innecesarios: existen casos en que se establecen
operaciones equivocadas, ya que se definen como necesarias siendo
en realidad inútiles. Por ello a través de la planificación correcta se
eliminaran estos procesos y se optimizara la línea de producción.
5) Producción de defectos: cuando se producen defectos es necesario
una re-selección, reparación o producción complementaria y esto
significa trabajo adicional. Con lo Que se tratara de acercarse a la
máxima eficiencia y eficacia tendiendo al Cero defecto y a una calidad
buena desde el principio de la mecanización del bloque.
6) Inventario: si se tiene mucha existencia, no son visibles los faltantes
de abasto ni el incumplimiento de los trabajos y se necesita inspección
o transporte para tratar el inventario como trabajo adicional.
Aplicando al sistema de producción del bloque la teoría Lean
Manufacturing se pueden obt ener unos beneficios drásticos:
-
Incrementar la productividad pudiendo llegar a ser el doble.
-
Reducir el plazo de entrega y de inventario. En caso del inventario
se puede llegar a una reducción del 90%
-
Reducir el inventario de material en curso y producto terminado.
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-
Reducir a la mitad el “time to market” de nuevos productos. En el
caso de una posible inversión en el futuro abriendo nuevas líneas
de mecanizado del cigüeñal o de la culata si se extrapola la teoría
aplicada en esta línea se conseguirá el beneficio citado
-
Ofrecer a un coste reducido una gran variedad de productos que en
el caso del proyecto afectara a un coste reducido del bloque motor
-
Reducir a la mitad los errores y el desecho en los procesos.
Objetivo clave para poder entregar los pedidos a tiempo sin tener
que re trabajar los bloques con la consiguiente disminución de
horas extras.
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1.5.
Aseguramiento calidad.
1.5.1.
Gestión de la Calidad Total (TQM).
La gestión de calidad total es una manera de mejorar
constantemente la performance en todos los niveles operativos, en
cada área funcional de una organización, utilizando todos los
recursos humanos y de capital disponibles. La mejora está
orientada a alcanzar metas amplias, como los costes, la calidad,
la participación en el mercado, los proyectos y el crecimiento.
La gestión de calidad total es una filosof ía así como un
conjunto de principios rectores que representa el fundamento de
una organización en constante mejoramiento. La gestión de
calidad total consiste en la aplicación de métodos cuantitativos y
recursos humanos para mejorar el material y los servicios
suministrados a una organización, los procesos dentro de la
organización, y la respuesta a las necesidades del consumidor en
el presente y en el futuro. La gestión de calidad total integra los
métodos de administración fundamentales con los esfuerzos de
perfeccionamiento existentes y los recursos técnicos en un
enfoque corregido, orientado al mejoramiento continuo.
Considerar el movimiento TQM como parte de la estrategia
kaizen dara una comprensión más clara del enfoque japonés. La
gestión de calidad japonesa no debe considerarse estrictamente
como una actividad de control de calidad, sino como una
estrategia destinada a servir a la gerencia para lograr mayor
competitividad y rentabilidad, logrando de tal forma a mejorar
todos los aspectos del negocio.
Un programa de gestión de calidad requiere:
La dedicación, el compromiso y la participación de los altos
ejecutivos.
El desarrollo y mantenimiento de una cultura comprometida
con el mejoramiento continuo.
Concentrarse en satisfacer las necesidades y expectativa s
del consumidor.
Comprometer a cada individuo en el mejoramiento de su
propio proceso laboral.
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Generar trabajo en equipo y relaciones laborales
constructivas.
Reconocer al personal como el recurso más importante.
Emplear las prácticas, herramientas y mét odos de
administración más provechosos.
1.5.2.
P r e ve n c i ó n d e l a c a l i d a d .
FMEA provee al ingeniero una herramienta que pueda asistir el
abastecimiento confiable, seguro, los productos agradables y los
procesos del cliente. Puesto que la ayuda de FMEA el ingeniero
identifica el producto potencial o faltas de proceso, pueden
utilizarlo:






Desarrollan el producto o los requisitos de proceso que reducen
al mínimo la probabilidad de esas faltas.
Evalúe los requisitos obtenidos del cliente o de otros
participantes en el proceso del diseño para asegurarse de que
esos requisitos no introducen faltas potenciales.
Identifican las características del diseño que contribuyen a las
faltas y las diseñan fuera del sistema o reducen al mínimo por
lo menos los efectos que resultan.
Desarrollan los métodos y los procedimientos para desarrollar y
para probar el producto/pro ceso para asegurarse de que las
faltas se han eliminado con éxito.
Sigue y maneja los riesgos potenciales en el diseño. Seguir los
riesgos contribuye al desarrollo de la memoria corporativa y del
éxito de los productos futuros también.
Asegúrese de que cualquier falta que podría ocurrir no dañe o
afecte seriamente a cliente del producto/proceso.
Ventajas de FMEA
FMEA se diseña para asistir al ingeniero mejora la calidad y la
confiabilidad del diseño. Utilizar correctamente el FMEA
proporciona al ingeniero varias ventajas.
Entre otras, estas ventajas incluyen:







Mejorar la confiabilidad y la calidad de producto/proceso
Aumenta la satisfacción de cliente
Identificación y eliminación tempranas de los modos de fallo
potenciales de producto/proceso
Da la prioridad a las deficiencias de producto/proceso
Captura el conocimiento de ingeniría/organización
Acentúa la prevención del problema
Proporciona el foco para la prueba mejorada y desa rrollo
123
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

Reduce al mínimo últimos cambios y coste asociado
Catalizador para el intercambio del trabajo en equipo y de la
idea entre las funciones
Un poka-yoke (en japonés ポカヨケ), literalmente a prueba de
errores) es un dispositivo (generalmente) destinado a evitar
errores; algunos autores manejan el poka -yoke como un sistema
anti-tonto el cual garantiza la seguridad de la maquinaria ante los
usuarios , proceso o procedimiento, en el cual se encuentren
relacionados, de esta manera, no provocando accidentes de
cualquier tipo; originalmente que piezas mal fabricadas siguieran
en proceso con el consiguiente costo. Estos dispositivos fueron
introducidos en Toyota en la década de los 60, por el
ingeniero Shigeo Shingo dentro de lo que se conoce como Sistema
de Producción Toyota. Aunque con anterioridad ya existían pokayokes, no fue hasta su introducción en Toyota cuando se
convirtieron en una técnica, hoy común, de calidad.
Afirmaba Shingo que la causa de los errores estaba en los
trabajadores y los defectos en las piezas fabricadas se producían
por no corregir aquellos. Consecuente con tal premisa cabían dos
posibilidades u objetivos a lograr con el poka-yoke:
-
Imposibilitar de algún modo el error humano; por ejemplo,
los cables para la recarga de baterías de teléfonos
móviles y dispositivos de corriente continua sólo pueden
conectarse con la polaridad correcta, sie ndo imposible
invertirla, ya que los pines de conexión son de distinto
tamaño o forma.
-
Resaltar el error cometido de tal manera que sea obvio
para el que lo ha cometido. Shingo cita el siguiente
ejemplo: un trabajador ha de montar dos pulsadores en un
dispositivo colocando debajo de ellos un muelle; para
evitar la falta de éste último en alguno de los pulsadores
se hizo que el trabajador cogiera antes de cada montaje
dos muelles de la caja donde se almacenaban todos y los
depositase en una bandeja o plato; una vez finalizado el
montaje, el trabajador se podía percatar de inmediato del
olvido con un simple vistazo a la bandeja, algo imposible
de hacer observando la caja donde se apilaban montones
de muelles
124
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El movimiento de “5-S” toma su nombre de cinco pa labras
japonesas que principian con “s”: seri, seiton, seiso, seiketsu y
shitsuke. Como parte de la administración visual de un programa
general, con frecuencia se colocan signos que repiten los pasos
en el taller.
PASO 1, SEIRI (enderezar): Trabajo en proceso,
herramientas innecesarias, maquinaria no ocupada, productos
defectuosos, papeles o documentos. Diferenciar entre lo necesario
y lo innecesario y descartar lo innecesario.
PASO 2, SEITON (poner las cosas en orden): Las cosas
deben mantenerse en orden de manera que estén listas para ser
utilizadas cuando se necesiten.
PASO 3, SEISO (limpieza): Mantener limpio el lugar de
trabajo.
PASO 4, SEIKETSU (aseo personal): Hacer del aseo y de la
pulcritud un hábito, principiando con la propia persona.
PASO 5, SHITSUKE, (disciplina): Seguir los procedimientos
del taller, o del área de trabajo.
La Ingeniería Concurrente (IC), también conocida como
Paralela o Simultanea, es una filosof ía orientada hacer mas
eficiente la ingeniería, así como, a integrar sistemát icamente y en
forma simultánea el diseño de productos y procesos. Debe otorgar
además una organización flexible y bien estructurada, proponer
redes de funciones apoyadas por tecnologías apropiadas y
arquitecturas comunes de referencia (ej: computadores en red y
en bases de datos).7
Puede definirse como la unión de varios procedimientos que
sirven para reducir los tiempos que se utilizan en el desarrollo
proyectos, teniendo en cuenta la calidad del producto,
considerando desde un principio todos los elemento s del ciclo de
vida de un producto, desde la concepción inicial hasta su
disposición final, pasando por la fabricación, la distribución y la
venta. Teniendo la realización de diferentes actividades y el
trabajo en diversos equipos. La ingeniería concurrent e también
debe de considerar los costes del ciclo de vida del producto,
además de ser una gran ventaja al posicionar los productos en el
mercado en un menor tiempo
125
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Para alcanzar los objetivos la IC utiliza una serie de
principios, los cuales son empleados en un enfoque sistematizado
y están relacionados con la introducción de cambios culturales,
organizacionales, y tecnológicos en las compañías, a través de
una serie de metodologías, técnicas y tecnologías de información.
Los objetivos globales que se p ersiguen con la implementación de
la IC son:
1. Acortar los tiempos de desarrollo de los productos.
2. Elevar la productividad.
3. Aumentar la flexibilidad.
4. Mejor utilización de los recursos.
5. Productos de alta calidad.
6. Reducción en los costos de desarrollo de los productos.
7. Establecer conocimiento y cultura de Ingeniería Concurrente
8. Integrar los departamentos de la empresa
9. Asegurar el cumplimiento de los requerimientos y expectativas
del cliente
Los sistemas de producción conocidos como JIT (Just In
Time, «Justo a tiempo») han tenido un auge sin precedentes
durante las últimas décadas. Así, después del éxito de las
compañías japonesas durante los años que siguieron a la crisis de
los setenta, investigadores y empresas de todo el mundo
centraron su atención en una forma de producción que, hasta ese
momento, se había considerado vinculada con las tradiciones
tanto culturales como sociales de Japón y, por tanto, muy dif ícil
de implantar en industrias no japonesas.
Obj etivos de la filosof ía JI T:
Así, el objetivo de partida de los sistemas JIT, se traduce en la
eliminación del despilfarro; es decir, en la búsqueda de
problemas y en el análisis de soluciones para la supresión de
actividades innecesarias y sus consecuencias, como son:
-
Sobreproducción (fabricar más productos de los requeridos)
126
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-
Operaciones innecesarias (que se tratan de eliminar mediante
nuevos diseños de productos o procesos)
-
Desplazamientos (de personal y de material)
-
Inventarios, averías, tiempos de espera, etcétera.
El concepto de eliminación del despilfarro conlleva dos aspectos
fundamentales de la filosofía JIT:
El enfoque proactivo, que consiste en la búsqueda de
problemas antes de que sus consecuencias se manifiesten
espontáneamente. Dicho enfoque se refuerza mediante las
iniciativas de mejora continua en todas las áreas del sistema
productivo.
La desagregación del objetivo general de la filosofía JIT en
objetivos que afectan a todos los aspectos de la producción, y
que dan lugar a diversas formas de actuación recogidas en las
técnicas de producción JIT.
El Modelo de Excelencia EFQM fue introducido en 1991 como el
marco de trabajo para la autoevaluación de las organizaciones y
como la base para juzgar a los concursantes por el Premio
Europeo de la Calidad, el cual fue entregado por primera vez
en 1992. Este modelo es el más ampliamente utilizado
en Europa en la materia y se ha convertido en la base para la
evaluación de las organizaciones en la mayoría de los Premios,
nacionales y regionales, de Calidad en toda Europa.
Desde sus inicios, la EFQM se ha orientado con la visión de
ayudar a crear organizaciones europeas fuertes que practiquen los
principios de la administración de la calidad total en sus procesos
de negocios y en sus relaciones con sus empleados, clientes,
accionistas y comunidades donde operan.
Objetivos del modelo EFQM:

Estimular y asistir a las organizaciones en toda Europa para
desarrollar actividades de mejora enfocadas en lograr la
excelencia en la satisfacción al cliente, la satisfacción de los
127
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empleados, el impacto en la sociedad y en los resultados de
negocios.

Apoyar a los gerentes de
transformación acelerada
concepto acuñado por W.
decisivo en el logro de la
1.5.3.
las organizaciones europea s en la
de la Gestión Total de Calidad Edwards Deming- como factor
ventaja competitiva a nivel global.
E va l u a c i ó n d e l a c a l i d a d .
Las SIETE HERRAMIENTAS ESTADÍSTICAS para el control
analítico de la Calidad
1. DIAGRAMAS DE PARETO: clasifican los problemas de acuerdo
con la causa y fenómeno. Los problemas son diagramas de
acuerdo a la prioridad, utilizando un formato de gráficas de
barras, con el cien por ciento indicando la cantidad total del valor
perdido.
2. DIAGRAMAS DE CAUSA Y EFECTO: uti lizados para analizar las
características de un proceso o situación y los factores que
contribuyen a ellas. A los diagramas de causa – efecto, también
se les conoce como gráficas de “espina de pescado”, o de
Ishikawa.
3. DIAGRAMAS DE DISPERSIÓN: se tr azan dos partes de los
datos correspondientes. Las diferencias en el trazo de estos
puntos muestran la relación entre los datos correspondientes.
4. HISTOGRAMAS: los datos de frecuencia obtenidos por las
mediciones muestran un pico alrededor de determinado valor. A
la variación de las características de calidad se le denomina
“distribución”, y la figura que muestra la frecuencia en forma de
estaca se designa como “histograma”. Se utiliza principalmente
para determinar los problemas revisando la forma de la dispersión,
el valor central y la naturaleza de la dispersión. Kaizen
5. CARTAS DE CONTROL: existen dos tipos de variaciones; las
inevitables ocurridas bajo variaciones normales, y las anormales,
que pueden llevar a una causa. Las cartas de control sirven
para detectar tendencias anormales con la ayuda de gráficas
lineales. Estas gráficas difieren de las gráficas lineales
estándar en que tienen líneas de límite de control en los
niveles central, superior e inferior. Los datos de muestra se
128
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trazan en puntos sobre la gráfica para evaluar las situaciones y
tendencias del proceso.
6. GRÁFICAS: existen muchas clases de gráficas empl eadas, que
dependen de la forma deseada y del propósito del análisis. Las
gráficas “de barras” comparan los valores por medio de barras
paralelas, en tanto que las “lineales” son utilizadas para mostrar
variaciones durante un período. Las gráficas “cir culares” indican
la división por categorías de valores, y las de “radar”, ayudan a
los análisis de concepto previamente evaluados.
7. HOJAS DE COMPROBACIÓN: estas están diseñadas para
tabular los resultados mediante una revisión rutinaria de la
situación.
1.5.4.
M e j o r a s d e l a Ca l i d a d . He r r a m i e n t a s d e
análisis de la no calidad.
La administración de la calidad total requiere de un proceso
constante,
que
será
llamado
mejoramiento
continuo
y
competitividad, donde la perfección nunca se logra pero siempre
se busca.
El Mejoramiento Continuo es un proceso que describe muy
bien lo que es la esencia de la calidad y refleja lo que la empresa
necesita hacer si quiere ser competitivo a lo largo del tiempo.
A través del mejoramiento continuo se lograra ser más
productivos y competitivos en el mercado del mecanizado del
automóvil, por otra parte la organización analizara los procesos de
mecanizado de la línea, de manera tal que si existe algún
inconveniente se mejorar o corregirá, como resultado de la
aplicación de esta técnica se espera un crecimiento dentro del
mercado del automóvil.
La importancia de esta técnica radica en que con su
aplicación se puede contribuir a mejorar las debilidades y afianzar
las fortalezas de la línea de mecanizado.
Ventajas del mejoramiento continuo
129
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-
Se concentrara el esfuerzo en ámbitos organizativos y de
procedimientos puntuales.
-
Conseguir
visibles.
-
Si existe reducción de bloques defectuosos, trae como
consecuencia una reducción en los costos, como
resultado de un consumo menor de materias primas.
-
Incrementa la productividad y dirige a la organización
hacia la competitividad, lo cual es de vital importancia
para la empresa.
-
Contribuye a la adaptación de los procesos a los avances
tecnológicos.
-
Permite eliminar procesos repetitivos.
mejoras
en
un
corto
plazo
y
resultados
.
Para poder identificar las nos conformidades de la línea, es
decir, los bloques que salgan defectuosos se aplicaran las 6
técnicas de la calidad:
-
Diagramas de Causa-Efecto
-
Planillas de Inspección
-
Gráficos de Control
-
Diagramas de Flujo
-
Histogramas
-
Gráficos de Pareto.
Diagrama causa efecto:
Cuando ocurre algún problema con la calidad del bloque
motor, se investigara para identificar las causas del mismo. Para
ello nos sirven los Diagramas de Causa - Efecto, conocidos
también como Diagramas de Espina de Pescado por la forma que
tienen.
130
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En estos diagramas aparecerán todas las variable que
influyen en el proceso con el objetivo de ide ntificar donde se
produce al no conformidad con la calidad
Diagrama causa efecto de calidad
Planillas de inspección:
Los datos que se obtengan al medir una característica de
calidad del bloque como pueda ser la rugosidad superficial de las
camisas de los pistones se recogerán utilizando Planillas de
Inspección.
Las Planillas de Inspección sirven para anotar los resultad os
a medida que se obtienen y al mismo tiempo observar cual es la
tendencia central y la dispersión de los mismos.
Es decir, no es necesario esperar a recoger todos los datos
para disponer de información estadística.
De este modo se controlara unos 2 o 3 bloques por lote para
asegurarla calidad sin tener que controlar todos pues esto
supondría un tiempo demasiado elevado y retrasaría el proceso
demasiado.
131
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Ejemplo de plantilla
Gráficos de control
Un gráfico de control es una carta o diagrama especialmente
preparado donde se van anotando los valores sucesivos de la
característica de calidad que se está controlando. Los datos se
registran durante el funcionamiento del proceso de fabricación y a
medida que se obtienen.
El gráfico de control tiene una Línea Central que representa
el promedio histórico de la característica que se está controlando
y Límites Superior e Inferior que también se calculan con datos
históricos.
132
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Grafico de control
Pero ¿Qué ocurre cuando un punto se va fuera de los
límites? Esa circunstancia puede ser un indicio de que algo anda
mal en el proceso. Entonces, es necesario investigar para
encontrar el problema (Causa Asignable) y corregirla. Si no se
hace esto el proceso estará funcionando a un nivel de calidad
menor que originalmente.
Existen diferentes tipos de Gráficos de Control: Gráficos X-R,
Gráficos C, Gráficos np, Gráficos Cusum, y otros. Cuando se mide
una característica de calidad que es una variable continua se
utilizan en general los Gráficos X -R. Estos en realidad son dos
gráficos que se utilizan juntos, el de X (promedio del subgrupo) y
el de R (rango del subgrupo). En este caso se toman muestras de
varias piezas, por ejemplo 5 y esto es un subgrupo. En cada
subgrupo se calcula el promedio X y el rango R (Diferencia entre
el máximo y el mínimo).
Diagramas de Flujo
Diagrama de Flujo es una representación gráfica de la secuencia
de etapas, operaciones, movimientos, decisiones y
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otros eventos que ocurren en un proceso. Esta representación se
efectúa
a través
de formas
y símbolos gráficos utilizados
usualmente:
Diagrama de flujo
Los símbolos gráficos para dibujar un diagrama de flujo
están más o menos normalizados:
Existen otros símbolos que se pueden utilizar. Lo importante
es que su significado se entienda claramente a primera vista.
Histogramas
Un histograma es un gráfico o diagrama que muestra el
número de veces que se repiten cada uno de los resultados
cuando se realizan mediciones sucesivas. Esto permite ver
alrededor de que valor se agrupan las mediciones (Tendencia
central) y cual es la dispersión alrededor de ese valor central.
Permite visualizar rápidamente
oculta en la tabla original de datos.
Diagramas de Dispersión
134
información
que
estaba
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Los Diagramas de Dispersión o Gráficos de Correlación
permiten estudiar la relación entre 2 variables. Dadas 2 variables
X e Y, se dice que existe una correlación entre ambas si cada vez
que aumenta el valor de X aumenta proporcionalmente el valor de
Y (Correlación positiva) o si cada vez que aumenta el valor de X
disminuye en igual proporción el valor de Y (Correlación negativa).
En un gráfico de correlación representamos cada par X, Y
como un punto donde se cortan las coordenadas de X e Y
1.5.5.
Retrabajos y recuperaciones de las no
conformidades.
Todos los bloques controlados en los que se detecten fallos
no no conformidades con las normas de calidad citadas serán
separados y enviados al taller de metrología.
Allí serán examinados mas profundamente
averiguar la causa se ese fallo o no conformidad.
135
para
intentar
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Con los bloques que no cumplan la calidad se intent aran
procesos de re trabajo, siempre y cuando el fallo no sea muy
importante si el coste de tiempo y maquinaria es admisible
1.5.6.
Metrología y verificación
1.5.6.1. Instrumentos de verificación.
Los principales métodos de control de la calidad serán los
microfugometro y el controlador de cotas instalados al final de la
línea.
Son una parte del control de la calidad debido a que están
totalmente automatizados e integrados en la linea de mecanizado
y pueden controlar un gran numero de bloques en poco tiempo.
Por otro lado los operarios deben de controlar al final de
cada paso por maquina del bloque motor un numero de terminado
de ellos, por ello utilizaran unos instrumentos de verificación
manuales los mas importantes serán los calibres tanto de roscas
como los calibres para controlar agujeros.
Estos calibres no suponen un precio muy alto u por tanto un
coste elevado y son fáciles de usar por lo que los operarios no
necesitaran una formación compleja para su uso adecuado.
1.5.6.1.1. Calibras fijos.
1.5.6.1.1.1. Calibres fijos para roscas.
Calibre fijo: Sirve para el control de una dimensión prefijada
y está profusamente extendido en las fabricaciones en serie.
Pueden ser del tipo tampón, para la medición de una dimensión
interna; del tipo de horquilla, para el control de una dimensión
externa; del tipo «pasa y no pasa» o diferencial, ya sea de tampón
o de horquilla, para el control de las tolerancias de mecanizado.
Otros calibres fijos de mecanizado y de verificación son los
calibres para ángulos, para curvas, para roscas, para ruedas
dentadas, para posiciones relativas de planos y de agujeros de
forma
Existen
también
calibres
patrón,
llamados
simplemente
contracalibres, que sirven a su vez para el control de los propios
calibres. Tipos particulares de calibres son el *es -pesimetro y los
calibres neumáticos.
136
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Ejemplo de calibre para roscas
1.5.6.1.1.2. Calibres fijos para verificación de
agujeros.
Se utilizan para el control de diámetros menores de 100 mm.
Constan de un cuerpo central moleteado (o poligonal) provisto de
una estrecha superficie plana sobre la que se graba la cota que
comprueba el calibre en su parte central y, a ambo s lados de ésta,
se graban las diferencias de referencia, (en la figura se trata de
un lacibre doble para verificar el diámetro 20H7, a cuya tolerancia
le correspondes las diferencias de referencia: di = 0 y ds = +21
micras).
A ambos lados del cuerpo central, que constituye el mango
o empuñadura por donde se debe de coger el calibre, y unidos
al cuerpo por medio de un cuello, van los "calibres" propiamente
dichos, pudiendo estar construidos de la misma pieza que el
cuerpo
central si se trata de pequeños diámetros o por el
contrario, ir montados sobres dicho cuerp o cuando son destinados
a medirgrandes diámetros.
Uno de los "calibres", constituye el "lado pasa", es decir,
debe de entrar en el agujero a controlar; el otro "calibre", de
menor longitud, en el lado "no pasa", o sea, no debe de entrar en
el agujero a controlar. El lado "no pasa" va señalando con una
garganta pintada de rojo.
A partir de 50 mm. de diámetro en adelante, se utiliza para
el lado "no pasa", calibres planos.
137
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Calibres plano par agujeros:
Cuando
el diámetro del agujero a
comprobar está
comprendido entre los 100 a 250 mm. inclusive, se utiliza el
calibre plano para el lado "pasa".
Esta clase de calibres
suelen construirse en
su forma
simple, es decir, el calibre correspondiente al lado "no pasa",
éste último es frecuente construirlo "de varilla".
El marcado se
hace de
idéntica forma que para los
calibres cilíndricos, debiendo de pintar la franja roja en el cuello
correspondiente al lado "no pasa".
Calibres de varilla.
Se utilizan para el control de los diámetros superiores a los 250
mm. y como se indica
en el párrafo anterior para el lado "no
pasa", destinado a controlar diámetros superiores a los 100 mm.
El mencionado
calibre
ríg ida, con extremos esféricos.
está
constituido
por
una
varilla
En uno de los extremos se indica la
medida
nominal y
tolerancia para la que es apto el calibre, al lado de ésta se graba
la correspondiente diferencia de referencia. En el otro extremo
lleva la marca del fabricante.
Los calibres de varilla correspondientes al lado "no pasa"
se señalan con una garganta pintada en rojo al lado de la marca
del fabricante. Estos calibres se suelen construir en su forma de
calibre simple; no obstante, también se pueden construir en su
forma de "calibre doble" (figura adjunta inferior).
En este caso el marcado del calibre se hace de idéntica
forma que para los calibres cilíndricos do bles para agujero.
Calibres progresivos para agujeros.
Para aminorar el tiempo de control, que supone el tenr que
presentar en el agujero dos calibres, el "pasa" y "no pasa", se
recurre al "calibre progresivo". En este tipo, ambos "calibres" de
control se disponen a un mismo lado del cuerpo y
al presentar el lado "pasa" simultáneamente se presenta el "no
pasa". El marcado y señalizado del mismo se hace como en los
anteriores calibres.
138
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Encuentran su limitación en agujeros ciegos y exigen ser ser
fabricados con esmerada concentricidad. Esta limitación es
eliminada utilizando el "calibre de disco", éste consta de un
disco con la periferia esférica, cuyo diámetro constituye el "lado
pasa"; una bola empotrada en dicha periferia determina la cota "no
pasa" (calibre TEBO).
Calibres de distintos tipos:
1.5.6.1.2. Alexómetros para verificación de interiores.
El alexómetro es un instrumento de medición de diámetros
interiores. Es un reloj comparador anexado a un eje que en el
extremo de éste, se encuentra el contacto que hace girar las
139
Alexometro
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agujas del alexómetro y de este modo poder
comparar las medidas. Cuando hablamos del
contacto del extremo hablamos de un pistón
que se comprime y se relaja cada vez que
vayamos a medir un diámetro interior, que es
lo que a su vez hace girar la aguja. Al otro
lado del pistón, hay un contacto que nos
servirá de apoyo a la hora de medir y
asegurarnos de que no haya movimiento
alguno ni variaciones. Es un instrumento de
estructura bastante sencilla, aunque debemos
tomar sus precauciones a la hora de medir y
en su uso, como después lo comentaremos.
En el reloj comparador, como todos,
tiene en su arista una arandela con una
pequeña salida que a la hora de medir nos
será útil para poner el micrómetro al cero y
empezar la medición. A su vez, también, como
el resto de los relojes comparadores, el
perímetro del reloj está marcado por unidade s
iguales,
dependiendo
de
la
apreciación
también, para así poder comprobar bien la
medida.
Este eje que lleva el alexómetro nos es
muy útil a la hora de la medición, puesto que,
también nos servirá para medir diámetros interiores que puedan
estar en una, relativamente, gran profundidad.
Por ello el alexometro será utilizado en la línea de
mecanizado por parte de los operarios para comprobar el diámetro
del rail de engrase puesto que este tiene un profundidad de 356
mm
1.5.6.2. Laboratorio de metrología.
El laboratorio de metrología será un departamento clave apra
poder controlar la calidad de los bloques que salgan de la linea de
mecanizado, este se sitúa cerca de la línea de mecanizado para
que cualquier aparato de medida si es necesario este cerca del
operario o si es necesario llevar un bloque allí para ser
140
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ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD
comprobado para un posible retrabajo o para un control mas
exhaustivo de la calidad.
Estará equipado con todos los controladores necesarios de calidad:
alexometros calibres así como de repuestos de las maquinas de control que están
integradas en la linea de montaje
1.5.7.
Calibración y trazabilidad.
Calibración
Operación que bajo condiciones especificadas, en una
primera etapa
establece una relación entre los valores de la
magnitud y sus incertidumbres de
medida obtenidos de los
patrones de medida y las correspondientes indicaciones con sus
incertidumbre asociadas y en una segu nda etapa usa esta
información para establecer una relación que permita obtener un
resultado de medición a partir de una indicación.
En términos muy sencillos, calibrar es la acción de medir un
patrón o material de referencia y registrar los resultados para
saber con certeza qué tan cercanos son
los resultados que
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proporciona el instrumento de medición a un valor
verdadero.
nominalmente
Por ejemplo, un micrómetro se calibra midiendo una serie de
bloques patrón, un espectrofotómetro se ca libra con una solución
patrón,
etc. Si el instrumento es confiable y está en b uenas
condiciones, los valores
obtenidos de las mediciones son
cercanos a los va lores conocidos de los bloques
patrón o
materiales de referencia.
Si los resultados se alejan mucho de los valores nominales
de los bloques patrón o materiales de referencia, el instrumento
fue calibrado de todas formas. Si el instrumento se ajusta para
que los resultados de las mediciones concu erden con los valores
nominales de los patrones, entonces habrá sido una operación de
calibración y ajuste.
Trazabilidad:
Propiedad de un resultado de medición por la cual el
resultado puede ser relacionado a una referencia establecida
mediante una
cadena ininterrumpida y documentada de
calibraciones, cada una de las cuales
contribuye a la
incertidumbre de medida.
El valor nominalmente verdadero de un patr ón o material de
referencia se establece por medio de una cadena de trazabilidad.
El Instituto Nacional de Metrolog ía de cada país tiene el
patrón o material de referencia más exacto de cada magnitud. Por
ejemplo, en el caso de México, el Centro Nacional de Metrología
(CENAM) resguarda y mantiene el patrón de longitud más exacto
del país, el metro patrón.
Un
bloque
patrón
utilizado
para
la
calibración
de
instrumentos de medición de longitud se compara en el CENAM
con el metro patrón y se registra su grado de concordancia, se
dice entonces que este bloque fue calibrado por comparación con
el metro patrón. El bloque calibrado puede utilizarse para calibrar
otros bloques o instrumentos de menor exactitud.
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1.5.7.1. Plan de calibración. Tipos de patrones.
Es la organización de todos los instrumentos de l laboratorio
metrológico y así, poder asegurar la incertidumbre de las medidas
que se efectúen en todos los aparatos.
La organización en un laboratorio de metrología estara
estructurada según el manual de calibració n de la Asociación
Española de Control de Calibrado, que tendra los siguientes
apartados:
·
Diagrama de niveles
·
Métodos de calibración para cada aparato
·
Archivo con todos los datos
·
Aparatos con etiquetas
·
Existencia de un diario de calibración
Existen una gran cantidad de patrones en metrología pero los que
son mas útiles en el control del bloque motor son los siguientes:
Patrón Secundario
Patrón cuyo valor se asigna por la comparación con un patrón
primario de la misma magnitud, normalmente los patrones
primarios son utilizados para calibrar patrones secundarios.
Patrón de Trabajo
Patrón que se utiliza corrientemente para calibrar o controlar
medidas materializadas, instrumentos de medición o materiales de
referencia.
Patrón de referencia
Patrón en general, de la más alta calidad metrológica disponible
en un lugar dado o en una organización determinada, de la cual se
derivan las mediciones efectuadas en dicho lugar. Los laboratorios
de calibración mantienen los patrones de referncia para calibrar
sus patrones de trabajo.
1.5.7.2. Trazabilidad.
Para caracterizar la trazabilidad de una medición
suficiente que el laboratorio calibre sus equipos y disponga
certificados de calibración correspondientes, es necesario
allá de esto, pues el certificado de calib ración no
143
no es
de los
ir más
ofrece
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ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD
necesariamente informaciones sobre la competencia de los
laboratorios que realizan las calibraciones que forman la cadena
de trazabilidad. Es necesario que se consideren también al gunos
otros elementos que son esenciales para que se pueda af irmar que
los resultados de un a medida son trazables a un patrón nacional o
internacional:
a) cadena continúa
nacional o internacional
de
comparaciones,
hasta
un
patrón
b) referencia a unidades Si: la cadena de comparaciones
debe alcanzar los patrones primarios para la realización de la
unidad SI
c) re calibraciones: las calibraciones deben ser repetidas a
intervalos apropiados, definidos en función de una serie de
variables, tales como incertidumb re requerida, frecuencia y modo
de uso de los instrumentos de medición, estabilidad de los
equipos, etc.
d) incertidumbre de la medición: en cada paso de la cadena
de trazabilidad debe ser determinada la incertidumbre de
medición, de acuerdo con métodos def inidos, de modo que se
obtenga una incertidumbre total para la cadena.
1.5.8.
Auditorias de proceso, Producto y Sistema.
Se realizaran auditorias de proceso que t iene por objeto la
valoración de la eficacia del sistema de calidad mediante la
comprobación de que los procesos y desarrollo del trabajo en las
distintas secciones de la fabrica, se ajustan a los procedimientos
especificados, y en especial los conocimientos y mentalización,
especialmente de los mandos responsables, son los correctos para
la consecución de una calidad óptima.
En general, la documentación necesaria para la puesta en
práctica de esta auditoría aparte del Manual de Procedimientos,
son
las
instrucciones
de
mantenimiento
y
conservación,
valorándose tanto de la aptitud como la actitud del personal.
Dentro de ella, los puntos y cuestiones a auditar serán los
siguientes:





Limpieza de cada área o sección.
Orden e identificación del material en proceso o almacenado.
Utilización adecuada de las instalaciones a su cargo.
Utilización y cumplimentación adecuada de los documentos
bajo su responsabilidad.
Limpieza maquinaria, útiles y herramie ntas a su cargo.
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




Uso
adecuado
de
maquinaria,
instalaciones
y
documentación.
Seguimiento estricto de las fases programadas.
Uso adecuado de calibres, y demás elementos de medida a
su cargo.
Eficacia de la motivación, dirección e instrucción de su
personal.
Valoración del rendimiento.
La auditoria de producto tendrá como fin comprobar que los
bloques motor
están en conformidad con la documentación
técnica (planos, especificaciones, normas, disposiciones legales,
etc.), por lo que aparte de la propia documentación técnica
requerida, se necesitan los medios de medida y ensayo necesarios
para comprobar los bloques. En realidad se trata de asignar al
bloque motor una Nota de Calidad en concordancia con el grado
de conformidad con las especificaciones.
La auditoria de sistema tratara no solo de poner de manifiesto
la existencia de un correcto sistema de calida d documentado, sino
también de que dicho sistema es conocido por toda la
organización y no solo por la organización de calidad, y que
además, se cumple. Hay pues dos aspectos fundamentales a
auditar:
1. La existencia documental del sistema (Manual de Calidad y
Manual de Procedimientos).
2. La implementación real de dicho sistema documental a todos
los niveles desde el más alto (gerentes, directores ), al más
bajo (empleados y operarios).
1.5.9.
Gestión del Sistema de Calidad. Estándares de la
Calidad en el sector de la Automoción.
1.5.9.1.
ISO 9001.
La Norma ISO 9001 perteneciente a la familia de normas de
calidad ISO 9000, establece los requisitos que debe cumplir un
Sistema de Gestión para garantizar la calidad del Servicio o
Producto en cualquier empresa, independientemente d el tamaño
de la misma o de la complejidad de su proceso productivo
Los Sistemas de Gestión de la Calidad ISO 9001 son
aplicables a todo tipo de sector (primarios, servicios o
industriales) públicos o privados.
La Norma ISO 9001, internacionalmente reconoci da, es
utilizada por multitud de empresas en todo el mundo para:
145
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•
Estandarización de procesos
•
Satisfacción de requisitos de clientes
•
Demostración de la calidad del producto y servicio a terceras
partes.
•
Fortalecimiento de la estructura empresarial a nte cambios
internos o del mercado
Esta norma de calidad se utilizara para su aplicación interna
por la organización para obtener la certificación y con fines
contractuales.
Con la norma ISO 9001 se implantara un sistema
documental que describa los procesos que se llevaran a cabo en
la línea de mecanizado, complementándolos con procesos y
actividades propias de la norma, que ayudarán a la integración de
la calidad en la cultura empresarial y a la identificación de puntos
débiles y oportunidades para la mejora de la rentabilidad de la
línea.
Hoy en día cualquier empresa que quiera distinguirse de la
competencia debe estar certificada por lo que se aceptara la
norma ISO 9001 también otros factores por los que se homologará
la línea de mecanizado es innumerable el número de grandes
empresas o proveedores que exigen a sus clientes estar
certificados para seguir trabajando con ellos.
Por otro lado en caso de que se opte a algún con curso
publico con el proyecto, la administración en numerosos concursos
públicos exige estar certificado y como mínimo es un valor
añadido en la puntuación a las empresas que lo estén.
Para una correcta homologación se cumplirán los siguientes
puntos de la norma ISO 9001:
Sistema de Gestión de calidad:
Se identificaran todos lo procesos distintos dentro de la
mecanización del bloque motor, se ordenaran en un orden de
secuencia según su actuación, esto se recoge en el punto 1.2 o en
el Layout de la línea de mecanizado, se asegurara la eficacia de
las operaciones mediante el cumplimiento de la producción así
como su control, se estará en continua toma de datos de la línea
de mecanizado con el objetivo de implementar mejoras
continuamente y finalmente se alcanzaran los resultados
planificados.
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Responsabilidad de la dirección:
La dirección estará completamente implicada en la gestión
de la línea de mecanizado así como transmitirá la importancia que
tiene el cliente, se asegurara la que se estable zcan unos objet ivos
de calidad.
En todo momento se conocerán los requisitos del cliente,
cambios en la cilindrada o requerimientos del bloque, se
planificara adecuadamente las especificaciones que dichos
clientes pidan.
Es establecerá una política de calidad coherente con unos
objetivos medibles como puedan ser bloques defectuosos o fallos
en el montaje de tapas, estos fallos no deben de ser superiores a
uno o dos bloques defectuosos por lote.
En la empresa se realizaran revisiones acordes con la
planificación de la línea y la información será obtenida de
auditorias o reclamaciones y sugerencias del cliente.
Gestión de los recursos.
Se asignaran 7 operarios para cubrir las necesidades de la
line y a su vez s eles dará formación para poder desarrollar tareas
distintas y así minimizar los tiempos improductivos. Por otro lado
se disponen de las áreas necesarias para la línea de mecanizado
como taller de herramientas, taller de metrología y recambios,
almacén de herramientas, comedores, baños etc.
Realización del Bloque mot or.
Para la puesta en funcionamiento de la línea se seguirá el
plan establecido para ello que durante año y medio realizara todos
los procesos necesarios para ello y será llevado a cabo por los
departamentos designados y con la colaboración de otro
departamento mas como mínimo.
También es necesario establecer los requisitos del cliente ,
en el caso de esta línea de mecanizado el cliente demanda un
bloque motor versátil que por sus características pueda ser
incorporado en un coche/todoterreno y a su vez en camiones
pequeños de transporte, no superando los 3,5 litros de cilindrada
y con 4 cilindros en línea.
Respecto de las maquinas necesarias para el mecanizado, se
le presentara al fabricante las especificaciones de la fundición a
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mecanizar así como el tiempo de ciclo necesario para c umplir con
la producción anual.
Se realizaran pruebas en las instalaciones del fabricante y si
son correctas se pasara a realizar las pruebas en la línea
completa con el fin de asegurar un buen equilibrado de línea.
Para en control y especificación de las operaciones y las
fases necesarias a realizar en el bloque se establecen unas hojas
de fase que contiene toda la información necesaria para que el
operario de la maquina pueda realizar la operación de manera
fácil y concisa.
Medición, análisis y mejora.
Se establecerán una serie de contactos con los clientes
para obtener información sobre la satisfacción del motor y
mediante auditorias internas para medir la conformidad del cliente.
También todo producto no conforme será id entificado y
apartado para ser examinado y hallar la causa de error y si puede
ser re trabajado para poder incluirlo en otro lote. Este bloque
defectuoso pasara a formar parte de una base de datos que la
oficina técnica dispondrá con el fin de analizar tod as las
incidencias y para calcular la eficiencia y eficacia de la línea de
mecanizado.
Para una mejora de la línea se aplicara revisiones
permanentes por si existieran fallos además de unas revisiones
preventivas con el fin de eliminar fallos o causas pote nciales de
no conformidades.
Limitándose a los puntos antes citados se podrá conseguir la
homologación oficial de la norma ISO 9001.
1.5.9.2.
TS 16949.
ISO/TS 16949 ha sido concebida por la propia industria, el
grupo de trabajo internacional sobre el sector automotriz IATF
(siglas en inglés para International Automotive Task Force), para
alentar mejoras en la cadena de suministro y en el proceso de
certificación. De hecho, para la mayoría de los fabricantes de
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vehículos punteros la certificación para esta norma es un requisito
obligatorio para hacer negocios.
ISO/TS16949 es importante para todos los tipos de
compañías proveedoras del sector automotriz tanto para pequeños
fabricantes como para organizaciones multinacionales ubicadas en
cualquier punto del planeta. Sin embargo, sólo se puede aplicar a
centros en los que se fabriquen piezas para la producción o el
servicio.
Esta norma ISO en algunos aspectos complementa la
ISO9001 por lo que para obtener esta certificación se cumplirán
algún requisito más de los puntos:
Sistema de Gestión de calidad:
Responsabilidad de la dirección
Gestión de los recursos.
Realización del Bloque motor.
Medición, análisis y mejora.
Sistema de Gestión de calidad:
Se pediatra sobre los servicios subcontratados tener acceso
a datos de la calidad de su producción puesto que por ser
subcontratados la fabrica no esta exenta de responsabilidad en lo
que a los requisitos del cliente se refiere.
Se le pedirá al cliente una programación de las mejoras o
modificaciones que exigirá al bloque en el futuro. Esto es así para
poder trazar un plan de respuesta adecuado a dichos cambios
garantizando las revisiones a tiempo, distribución e
implementación de las nuevas características del bloque.se creara
un registro informático donde queden guardadas todas las
modificaciones así como su alcance y fecha de realización.
Responsabilidad de la dirección
La dirección de la empresa revisara el proceso de
fabricación del bloque motor para asegurar la eficiencia y eficacia
de la línea.
149
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La dirección será informada lo antes posible de todos los
bloques que no cumplan los requisitos para tomar acciones
correctivas lo mas rápido posible.
Los encargados de calidad tendrán autoridad para para la
línea de mecanizado si existe algún problema de calidad para
corregirlo.
Gestión de los recursos.
Se establecerá un plan de entrenamiento acorde con las
necesidades de las operaciones sobre el bloque, este plan estará
totalmente documentado y establecerá el alcance de las
competencias de los operarios que afecten a la calidad del bloque.
Se incentivara a los empleados con el objetivo de crear un
buen ambiente de trabajo y motivarlos para cumplir con los
objetivos de calidad y para crear un ambiente de innovación.
Las áreas asignadas a cada operario estarán limpias,
adecuadas a su trabajo y ordenadas. Esta preparación será
competencia del operario
Realización del Bloque motor.
Los requisitos de del cliente en cuanto a especificaciones
técnicas del bloque serán incluidos en el plan general de montaje
de la línea de mecanizado en la parte de calidad.
Se guardara total confidencialidad del bloque motor
fabricado y de los proyectos de modificación o mejora del mismo
contratado por el cliente.
Se tratara de tener conformidad con los requisitos del cliente
en las operaciones especiales como bruñido de los cilindros o
apoyos del cigüeñal y taladro del rail de engrase.
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La dirección de la empresa tendrá un sistema de datos
compatible con el del cliente para poder hacerle llegar toda la
información acerca de la línea que quiera conocer.
Medición, análisis y mejora.
Se utilizaran programas estadísticos para el calculo de los
error o no conformidades, estos programas serán incluidos en el
plan de control
Se impartirán cursos a toda la plantilla para que estos datos
estadísticos sean interpretados de ma nera útil para poder
comprender los errores en la línea de mecanizado.
Se contrataran auditorias para comprobar la calidad del
proceso de mecanizado con cierta regularidad con el objetivo de
mantenerse en las especificaciones técnicas pedidas por el
cliente.
Se designaran personas que realizaran auditorias internas
con la frecuencia que el plan general indica y se realizaran en
cualquier turno o actividad de la línea de mecanizado.
El cliente será informado rápidamente en el caso en que
salgan de la fábrica bloques en mal estado.
Todos los re trabajos de bloques serán controlados y
después será re-controlados y re-inspeccionados.
La mejora continua se enfocara en el control de la
producción y en no tener variaciones en las características del
bloque motor.
1.5.9.3.
QS 9000.
Objetivo:
El objetivo de QS-9000 es el desarrollo de los fundamentos
del sistema de la calidad, para proporcionar una mejora continua,
poniendo énfasis en la prevención de defectos y en la reducción
151
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de la variación y gastos inútiles en la cadena de
aprovisionamiento.
Propósito:
QS-9000 define las expectativas fundamentales del sistema
de la calidad de Chrysler, Ford y General Motors, y de los
fabricantes de camiones y otras compañías que suscriben este
documento, respecto de los suministradores internos y externos de
piezas para producción y servicio posventa así como de
materiales. Estas compañías se comprometen a trabajar con los
suministradores para asegurar la satisfacción del cliente,
comenzando por el cumplimiento de los req uisitos de la calidad,
continuando con la reducción de la variación y de gastos inútiles,
para beneficiar al cliente final, a la comunidad de suministradores
y a dichas compañías.
Planteamiento:
QS-9000 es una armonización del Supplier Quality
Assurance Manual de Chrysler, del Q-101 Quality System
Standard de Ford, de Targets for Excellence de General Motors
NAO, con las aportaciones de los Fabricantes de Camiones. La
sección 4 de ISO 9001:1994 ha sido adoptada como el fundamento
de QS-9000 y está impresa en la Sección I en letra cursiva. Las
interpretaciones y requisitos complementarios del sistema de la
calidad han sido armonizados y están impresos con letra normal.
Aunque existan otras empresas que puedan adoptar también este
documento, Chrysler, Ford y General Motors mantienen un control
total sobre su contenido a excepción de ISO 9001:1994, cuyo
"copyright" sigue perteneciendo a ISO (Organización Internacional
de Normalización)
En el texto original ingles de QS-9000 la palabra "shall"
indica requisitos obligatorios, y la palabra "should" indica un
requisito obligatorio con alguna flexibilidad permitida en el
cumplimiento de la metodología. Los suministradores que elijan
otros planteamientos para satisfacer un "debe" deben ser capaces
de demostrar que los mismos cumplen los objetivos deQS-9000.
Todos los requisitos de QS-9000 deberán estar contemplados en
la documentación del sistema de la calidad, pero no
necesariamente en procedimientos individuales
Con el objetivo por parte de la empresa de obtener la
homologación y un reconocimiento por parte de los proveedores
como de los clientes la empresa suscribe la norma QS 9000.
152
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MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL
1.6.
M a nt e ni m i e nt o P r o du c t i v o t o t a l .
1.6.1.
T e o r í a Ma n t e n i m i e n t o . Fu n c i ó n
Mantenimiento.
Las siglas T.P.M. significan en inglés “TOTAL PRODUCTIVE
MAINTENANCE” que traducidas al español quieren decir
“MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL”.
T.P.M. es un sistema de gestión orientado hacia los equipos
industriales, y está basado en la participación de los operarios y
en la colaboración de todos los departamentos.
El objetivo principal por el que se realizara el TMP será
alcanzar la máxima disponibilidad de la maquina a demás de
eliminar cualquier perdida que afecte a la producción.
Esto se basara en que el operario es el mejor conocedor del
estado del centro de mecanizado por ello el operario a parte de
realizar la operación propiamente dicha de cambios de
herramientas por ejemplo también tomara parte en el
mantenimiento productivo ayudado por el resto de departamentos.
Otro punto a tener en cuenta en este plan de actuación es
que todos los departamentos tengan en cuenta que es tan
importante el estar produciendo como realizar un mantenimiento
adecuado.
El objetivo de esta participación común es la producción de
la empresa que se llevara a cabo implementando “CERO
ACCIDENTES”, “CERO DEFECTOS”, “CERO PAROS” Participación
desde la Alta Dirección hasta el último trabajador
1.6.2.
P l a n i f i c a c i ó n ma n t e n i mi e n t o c o r r e c t i vo
p o r a ve r í a s .
1.6.2.1.
F a c t o r e s d e l ma n t e n i mi e n t o
c o r r e c t i vo p o r a ve r í a s .
Los factores más importantes a considerar serán los siguientes.
- Organización técnico-administrativa
- Suministro de repuestos a través del almacén de recambios y el
taller auxiliar
153
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MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL
- Herramientas y útiles para efectuar los trabajos
- Formación y calidad del personal profesional para la detección
de averías.
Sin embargo, no solamente se tendrán en cuenta estos factores
específ icos de la línea de producción respecto de las medidas de
mantenimiento preventivo. También existen factores externos que
determinan dónde se requiere un mantenimiento preventivo. Por
ejemplo:

Recomendaciones del fabricante
Se cumplirán todas las recomendaciones del fabricante para
mantener el sistema técnico funcionando óptimamente.

Requisitos legales
Todos requisitos legales y leyes de protección del trabajo o
leyes relativas a la seguridad del sistema que exijan que
realice un mantenimiento pla nificado de su instalación se
llevaran acabo.

Requisitos del medio ambiente
El mantenimiento preventivo efectivo puede ayudara a evitar
paradas en la línea de mecanizado que pueden provo car
daños en el medio ambiente.
1.6.2.1.1.
Organización técnicoa d m i n i s t r a t i va .
Para llevar a efecto el mantenimiento por averías y
relacionarlo con la fabricación, así como para informar de los
trabajos efectuados y calcular un coste de reparación y de
repercusión en la parada de las maquinas de la línea de
mecanizado, formando todo ello un banco de datos e históricos de
las maquinas, es necesario que se establezcan de una serie de
documentos.
Se
hará
constar
en
dichos
documentos
que
cada
responsable de mantenimiento sabrá aprovechar al máximo estos
documentos, incluyendo otros auxil iares o bien eliminando algunos
de ellos, según las dimensiones del servicio de mantenimiento y
los objetivos a alcanzar.
154
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MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL
Parte de averías:
Este documento será emitido por el operador de la fabricación
cubriendo los datos de:
- Maquina y línea o taller d e implantación.
- Tipo de avería o diagnostico.
- Fecha y hora de emisión.
- Datos de la intervención (mano de obra -recambios-costes,
etc.).
Será el responsable del equipo de mantenimiento de la línea
afectada el que recepcione el parte entregándole al pro fesional
asignado para llevar a cabo el trabajo, el cual una vez finalizado,
cubrirá los correspondientes apartados del parte de averías
relacionados con su intervención, así como emitirá un informe
resumido de los trabajos realizados en la reparación, inc luyendo
en dicho informe la identificación de los materiales y recambios
utilizados.
A
continuación,
dicho
responsable
de
mantenimiento
efectuara un control de la intervención y recabara de la
fabricación el visto bueno a la misma indicando la fecha y hor a en
que se finalizo la reparación. Realizado esto, el parte de averías
será
entregado
en
la
sección
técnico -administrativa
del
mantenimiento para cubrir los siguientes datos:
- Valoración en costes de mano de obra empleada en la
reparación,
- Valoración de material y recambios empleados,
- Valoración total de la reparación.
Ficha de historial de averías
En esta ficha figuraran los datos técnicos y económicos de
las diferentes intervenciones realizadas para reparar averías de
cada máquina o equipo, así como los recambios que se han ido
utilizando en todas las intervenciones.
155
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MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL
En la oficina de mantenimiento se abrirá un fichero
conteniendo una ficha por maquina, sobre la cual se irán
cubriendo los siguientes datos recogidos de los diferentes partes
de averías:
- Fecha y número del parte de averías,
- Órgano donde estuvo localizada la avería,
- Detalle de los trabajos realizados,
- Horas de parada de maquina o instalación,
- Horas de intervención,
- Importe de la mano de obra empleada,
- Importe de los materiales y recambios empleados,
- Importe total de cada reparación.
156
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MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL
157
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MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL
En caso de que la reparación consista en un simple ajuste o
puesta a punto de algún componente o conjunto de la maquina o
equipo afectado, sin necesidad de sustituir dicho elem ento se
utilizara la siguiente hoja de vale de materiales.
Es previsible que en la mayoría de los casos, tanto si la
reparación es por rotura o desgaste como si es preventiva predictiva, se remplazará el elemento averiado por uno nuevo,
aunque el primero sea recuperado o reconstruido.
Para documentar esta utilización del elemento de recambio
utilizará un vale de materiales también, presentándolo en el
almacén de recambios
158
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MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL
Taller auxiliar de apoyo logístico:
La disponibilidad inmediata de la pieza de recambio para
sustituir en buen estado a la averiada, reducirá el tiempo de
reparación de la avería y, como consecuencia, el tiempo de
parada del equipo afectado.
La máxima previsión contra las paradas por averías seria,
teóricamente, la existencia de un a lmacén con todos y cada uno
de los elementos existentes en la maquinaria que se encuentra en
producción. Conseguir ese óptimo grado de seguridad será
imposible y antieconómico, ya que representara tener invertido un
capital inmovilizado muy fuerte.
Debido a esto, el almacén dispondrá de los repuestos tanto
estándares como específicos de los diferentes equipos productivos
sujetos a posibles desgastes o roturas, mientras que para los
desgastes o roturas no previstas, el servicio de mantenimiento
dispondrá de un taller auxiliar contratado que ayudara a la
construcción de los repuestos solicitados y sin existencias en
almacén.
159
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MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL
1.6.3.
P l a n i f i c a c i ó n d e l ma n t e n i mi e n t o
p r e ve n t i vo .
Si bien el objetivo de Mantenimiento es lograr, con el mínimo
coste, el mayor tiempo en s ervicio de las instalaciones y
maquinaria productivas, con el fin de conseguir la máxima
disponibilidad, aportando la mayor productividad y calidad de
producto y la máxima seguridad de funcionamiento, sin embargo,
el objetivo así definido no queda medido n i expresado en cifras.
Conocer cuales son sus componentes o factores:
- Coste,
- Tiempo de servicio (disponibilidad -fiabilldad),
- Seguridad de funcionamiento
prontitud de servicio),
(mantenibilidad -calidad
y
Y saber que los tres son medibles y cual es su sentido de
variación, es suficiente para optimizar el objetivo antes definido,
permitiendo efectuar su análisis para llegar a determinar nuevas
acciones.
1.6.3.1.
Construcciones de un plan de
M a n t e n i m i e n t o P r e ve n t i vo e n e q u i p o s
e xi s t e n t e s .
La gestión del Mante nimiento Preventivo desarrollado a
través del Automantenimiento y el Mantenimiento Programado se
basara en la elaboración de un Plan de Mantenimiento Preventivo
único para cada equipo o instalación existentes.
El Plan de Mantenimiento Preventivo se compond rá así de
una lista exhaustiva de todas las acciones necesarias a realizar
en una maquina o instalación en términos de:
- Limpieza
160
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INGENIERO TECNICO INDUSTRIAL
MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL
- Control
- Visita de inspección
-
Engrase
- Intervenciones de profesionales de Mantenimiento para
mantenerla en su estado de origen o de referencia.
El Plan de Mantenimiento Preventivo permitirá tener una
visión global y concreta de todas las acciones de preventivo
previstas para una instalación determinada.
Así mismo, nos permitirá hacer los enlaces esenciales entre
los diferentes órganos o componentes de una maquina que deben
cumplir con la misma función técnica, por lo que es un documento
que nos permite considerar a una maquina como un conjunto de
funciones que deben cumplir una misión dada y no como un
conjunto de componentes, por lo que se planificaran acciones de
diferentes especialidades con las mismas funciones y con la
misma frecuencia.
Una vez que se dan las condiciones básicas para que la
fabricación asuma y aplique el Mantenimiento Sistemático y con el
objetivo de una posible optimización del mantenimiento de los
equipos que explota (aplicación del Automantenimiento), se estará
en condición de formar un grupo de trabajo entre Mantenimiento Fabricación y Métodos para definir los contenidos técnicos
precisos de un Plan de Mantenimiento
A partir de este plan se prepararan las fichas y gamas del
automantenimiento y del mantenimiento programado con el fin de:
asegurar el mantenimiento del estado de referencia de los equipos
y la gestión de su evolución a corto plazo y organizar la
posibilidad de planificar la disposición de los equipos para aplicar
eficazmente los programas de mantenimiento.
Una gama se definirá como la descripción, paso a paso, para
realizar una acción preventiva y muestrara la forma de realiz arla
de forma cronológica, los utillaj es específ icos necesarios, los
valores de referencia, las consignas de seguridad, etc.
161
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INGENIERO TECNICO INDUSTRIAL
MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL
El detalle de su contenido se adaptara a la cualificación
profesional del personal que realizara las acciones, pudiendo
llegar a esquemas-textos-fotos, etc.
1.6.3.2.
S i s t e ma s d e e s t u d i o s y
M a n t e n i m i e n t o P r e ve n t i vo .
Se tratara de conocer el número y características de la
maquinaria e instalaciones. Sea cual sea el equipo que sea
analizado, la cantidad de datos que se consigna es práctica mente
ilimitada, por lo que se hará una selección de los que mas
interesan desde el punto de vista de su Mantenimiento. En
general, se denomina ficha de vida de un equipo o maquina.
Se referirá a los datos de general aplicación, desestimando
los relativos a terrenos y edificios, que podrán servir de base para
tomar los de mayor interés.
Datos básicos de maquinaria e instalaciones:
- Numero de referencia o código de la empresa,
- Denominación usual,
162
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MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL
- Emplazamiento (línea de producción y centro de gastos),
- Año de adquisición,
- Constructor-vendedor o representante mas significativo,
- Referencia y número de serie del fabricante,
- Características básicas (medidas -peso, etc.),
- Coste de adquisición o inversión aplicada,
- Coste de
funcionamiento,
los
equipos
complementarios
para
su
buen
- Plan de Mantenimiento Preventivo y normas de revisión,
- Instrucciones del fabricante-lubricacion,
- Consumo de diferentes energías y características de los
motores eléctricos,
- Costes anuales de Mantenimiento,
-Datos históricos tomados de la experiencia.
Ha de emplearse exclusivamente el método de ficha individual.
La identificación de cada equipo exige una numeración o
codificación que, debe coincidir con el de la ficha de
características del mismo, si bien su posición en el fichero general
de maquinaria se determinara tanto por su numeración correlativa
como por la agrupación de equipos idénticos (taladradoras,
fresadoras, etc.), o por su emplazamiento dentro de las líneas de
producción.
1.6.4.
A u t o ma n t e n i m i e n t o .
Mantenimiento de los equipos por parte de lo operarios que
los usan. Este tipo de mantenimiento más básico se basara en la
participación de los operarios en las actividades de mantenimiento
Realizando las tareas más básicas que requiere la maquina
como limpieza inicial y engrase. Chequear los puntos
establecidos, detección de pequeñas anomalías, (eléctricas,
mecánicas, hidráulicas, neumáticas, útiles, etc.), buscar orígenes
y corregir anomalías. Realizar o establecer mejoras a introducir,
163
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MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL
(protecciones, engrase, útiles, etc.), confeccionar normas de
automantenimiento.
Todo ello previa concienciación y formación del operario
para que pueda llevar a cabo dicho mantenimiento básico.
Se tratara de reducir también todos los tiempos muertos en
las operaciones, los movimientos innecesarios, y los transportes
excesivos de material creando un puesto de trabajo agradable y
cómodo para el operario.
Para poder aplicar este automantenimiento se establec erá el
siguiente plan:
etapas del automantenimiento
plan de automantenimiento
1
2
3
4
Establecimiento de normas de cooperacion entre departamentos de iIngenieria Calidad y Fabricacion.
Implantacion de actividades en pequeños grupos tanto de teoria como de practica.
Adiestramiento de los operarios para el desarrollo del automantenimiento.
Conseguir las actividades de control preventivo fijadas.
5
Reestructurar el taller para mejorar su comodidad.
6
Disponer de la capacidad y medios apra reslver los problemas rapida y efectivamente.
164
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MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL
Hoja de automantenimiento.
165
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MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL
1.6.4.1.
Proceso de aplicación del
a u t o ma n t e n i m i e n t o .
Como antes se cito, el automantenimiento tiene como función
principal mantener las instalaciones productivas en condiciones
óptimas de:
- Limpieza,
- Engrase,
- Seguridad de funcionamiento,
- Ajuste de elementos en movimiento y sus medios de control y
vigilancia de su situación
Denunciando las posibles deficiencias potenciales a través
de una revisión o inspección de la línea de mecanizado,
efectuando así un mantenimiento de la misma que se denomina
automantenimiento de primer nivel y que se extraerá del Plan
General de Mantenimiento Preventivo de un equipo, es por esto
que las operaciones a realizar irán encaminadas a:
1. Prevención/predicción de estado s degradados de las maquinas
a través de:
- Realización de operaciones
explotación de los equipos,
correctas
en
el
manejo
-
Limpiezas y engrases,
-
Registro de datos por intervenciones ante incidencias,
y
- Colaborar en la mejora del rendimiento de las maquinas,
participando en los grupos de fiabilizacion.
2. Medir degradaciones con:
- Inspecciones cotidianas,
- Inspecciones periódicas.
166
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CALCULOS
3. Puestas en funcionamiento de las maquinas con:
- Rearme de las instalaciones,
- Pequeños trabajos de mantenimiento con cambio de piezas
simples y pequeños componentes
- Cambios de útiles-herramientas
- Comunicación rápida con los servicios de mantenimiento
ante fallos o dif íciles diagnósticos q ue no pueda atender el
operario, así como colaborar con los pr ofesionales en su
intervención.
1.7. Logística interna.
1.7.1. Aprovisionamiento de la línea.
Para realizar un aprovisionamiento correcto y eficiente de la
línea de mecanizado se tendrá en cuenta cuales son las
principales necesidades para que la line a pueda funcionar con
normalidad y en las condiciones mas optimas p osibles.
Lo principal será el aprovisionamiento de la materia prima en
este caso los bloques motor de fundición que están almacenados
en el almacén de llegada. Este se sitúa cerca de donde empieza la
línea de mecanizado dentro de la nave.
Los bloques son puestos sobre la línea de mecanizado por
medio de robots que los cogen del almacén de llegada y los ponen
sobre los transportadores de rodillo para que sean mecanizados.
Las tapas de mecanizado se llevaran del almacén de llegada
a la línea auxiliar de meca nizado por medio de palets movidos por
toros, el espacio de la nave hace posible este tipo de
desplazamiento que es bastante barato.
Otro componentes necesarios para el mecanizado son las
herramientas, están estarán preparadas dentro de las maquinas de
control numérico y al no ser necesario una gran diversidad de
herramientas por cada maquina la maquina guardara herramientas
repetidas de tal manera que si el operario tiene que cambia una
herramienta desgastada la maquina puede seguir mecanizando
debido a que tiene otra herramienta para disponible para
mecanizar.
167
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CALCULOS
Todas las herramientas estarán guardadas en el taller de
herramientas donde estarán perfectamente clasificadas y
preparadas para que en caso de ser necesario un cambio de
herramienta se tarde el men or tiempo posible y los
desplazamientos innecesarios al taller de herramientas se
minimicen.
El control de todas la herramientas será una base de datos
informática que sabrá en todo momento cuando es necesario
realizar el pedido y la antelación para no pa rar la maquina
1.7.2. Sistema Just in Time.
Se tratara de entregar materias primas o componentes a la
línea de fabricación de forma que lleguen “justo a tiempo” a
medida que son necesarios.
El JIT no es un medio para conseguir que los proveedores
hagan muchas entregas y con absoluta puntualidad para no tener
que manejar grandes volúmenes de existencia o componentes
comprados, sino que es una filosofía de producción que se orienta
a la demanda.
La ventaja competitiva ganada deriva de la capacidad que
adquiere la empresa para entregar al mercado el producto
solicitado, en un tiempo breve, en la cantidad requerida. Evitando
los costes que no producen valor añadido también se obtendrán
precios competitivos.
Con el concepto de empresa ajustada hay que aplicar unos
cuantos principios directamente relacionados con la Calidad Total.
El concepto parece sencillo. Sin embargo, su aplicación es
compleja, y sus implicaciones son muchas y de gran alcance.
El JIT tiene 4 objetivos esenciales:
-
Poner en evidencia los problemas fundamentales.
Eliminar despilfarros.
Buscar la simplicidad.
Diseñar sistemas para identificar problemas.
168
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CALCULOS
1.7.3. Gestión de pulmones.
Para realizar una gestión correcta de los pulmones lo
primero es detectar cuales son los cuellos de botella que
determina la producción de la línea de mecanizado.
Se puede poner la maquina que represente el cuello de
botella la primera de la línea de mecanizado y asi el pulmón seria
el propio almacén de llegada con los bloques de fundición pero
esto es prácticam ente imposible por lo que delante de los cuellos
de botella se pondrá los llamados pulmones.
Es pulmones serán almacenes de bloques que estarán
esperando para ser mecanizados por el cuello de botella se
almacenaran los bloque en alturas para ocupar el meno r espacio
posible.
Los pulmones se diseñaran con el objetivo de que nunca se
llenen puesto que eso supondría tener que para las maquinas
anteriores al cuello de botella.
Controlando la velocidad de desplazamiento de los bloques
entre las maquinas se puede mitigar el efecto del cuello de botella
y por tanto los propios transportadores de rodillos harían las
veces de pulmón.
Aun así llegaría un punto donde se tendría que instalar
pulmón para no detener la producción.
el
Los cuellos de botella se gestionara n de manera que vallan
llegando bloques de las maquinas anteriores y a la vez nunca se
para la salida de los mismos hacia el cuello de botella, para que
el pulmón se quede vacío y poder
“resetear” la línea de
mecanizado cuando la línea se parare los domin gos o fiestas que
están estipulados se parara primero las maquinas que están
situadas antes el pulmón y el resto se parar cuando el cuello de
botella termine de mecanizar todos los bloques motor que se han
estado almacenando en el pulmón.
Para que esto sea posible hay que realizar un estudio de
tiempos y equilibrado de la línea , calcular un tiempo ciclo y
minimizar al máximo los cuellos de botella porque ello implica
minimizar los pulmones en numero y en capacidad de los mismos.
169
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CALCULOS
2. Cálculos
2.1.
Estudio de tiempos. Tiempo ciclo de línea.
El tiempo de ciclo Tc de 2,31 min o 0,038 5 horas de media se
obtiene con las maquinas y las herramientas todas están en torno
a este tiempo por lo que la línea esta bien equilibrada.
El tiempo de ciclo se obtiene por la siguiente fórmula:
Tc=tbm x (1 + a(%)/100).
Tbm es el tiempo básico de la actividad de mecanizado
obtenido del estudio de tiempos con un número de 10 tomas.
A son los suplementos de tiempo por cambio de herramienta,
descanso o fatiga del operario.
Para la primera operación de mecanizado se tomaran unos
suplementos de fatiga de 2% y de cambio de herramienta del 1, 5%
Por lo que TC1 =2,2min x (1 + 0,02+ 0,015) = 2,28min.
Este es el tiempo de ciclo de la primera maquina de la línea las
demás se calculan de forma similar obteniendo unos resultados
que se reflejan en la siguiente tabla.
170
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tiempo de ciclo
CALCULOS
2,5
2,45
2,4
2,35
2,3
2,25
2,2
2,15
2,1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
numero de maquina
2.2.
Cantidad de producción: Capacidad de línea. Cuellos de
botella.
La cantidad de producción se fijo en 160.000 bloques al año .
La capacidad es una combinación única de herramientas,
métodos, materiales y personal dedicados a la labor de producir
un resultado medible; por ejemplo u na línea de producción para el
mecanizado de nuestro motor.
Todos
los
procesos
tienen
una variabilidad
estadística inherente que puede evaluarse por medio de métodos
estadísticos. La Capacidad del proceso es una propiedad medible
de un proceso que puede calcularse por medio del índice de
capacidad del proceso (Cpk o Cpm) o del índice de prestación del
proceso (Ppk o Ppm). El resultado de esta medición suele
representarse con un histograma que permite calcular cuantos
componentes serán producidos fuera de los límites establecidos
en la especificación.
La capacidad del proceso se utiliza también según la ISO
15504 trata de las bases del management y de la definición de
procesos en una organización.
171
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CALCULOS
La capacidad del proceso puede subdividirse en:
1) Medición la variabilidad del proceso
2) Contrastar la variabilidad
especificación predefinida.
medida
con
una
tolerancia
o
MEDICIÓN DEL PROCESO
El resultado de un proceso suele tener, al menos, una o más
características medibles que se usan para especificar el resultado.
Estas pueden analizarse de forma estadística, si los datos del
resultado muestran una distribución normal. Solo entonces tiene
sentido buscar un valor intermedio y una desviación estándar.
Se
debe
establecer
un
proceso
con
un control
del
proceso adecuado. Un análisis del diagrama del proceso se usa
para determinar si el proceso esta bajo control estadístico. Si el
proceso no esta bajo control estadístico entonces no tiene sentido
hacer cálculos sobre su capacidad. L a capacidad del proceso solo
involucra una variación de causa común y no variación de causa
especial.
Una serie de datos se deben obtener a partir del resultado
del proceso. Cuantos más datos se incluyan más preciso será el
resultado, sin embargo, a partir de 17 mediciones ya es posible
hacer las primeras estimaciones. Estas deberían incluir la
variedad normal de las condiciones de producción, los materiales
y el personal que forman parte del proceso. Con un producto
manufacturado es común incluir en las mediciones, al menos, 3
series de producción diferentes, incluyendo el inicio.
El promedio del proceso y la desviación se calculan a partir
de las mediciones. Con una distribución normal las colas pueden
extenderse mucho más allá de las desviaciones de mas/menos 3
veces la desviación estándar, pero este intervalo debería contener
alrededor del 99.73% de los resultados de producción. Por ello,
para una distribución normal de los datos, la capacidad del
172
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CALCULOS
proceso a menudo se describe como la relación
desviaciones estándar y la especificación requerida.
entre
seis
ESTUDIOS DE CAPACIDAD
Después de comprobar que el proceso está bajo control, el
siguiente paso es saber si es un proceso capaz, es decir, si
cumple con las especificaciones técnicas deseadas, o lo que es lo
mismo, comprobar si el proceso cumple el objetivo funcional. Se
espera que el resultado de un proceso cumpla con los
requerimientos o las tolerancias que ha establecido el cliente. El
departamento de ingeniería puede llevar a cabo un estudio sobre
la capacidad del proceso para determinar en que medida el
proceso cumple con las expectativas.
La
habilidad
de
un
proceso
para
cumplir
con
la
especificación puede expresarse con un solo número , el índice de
capacidad del proceso o puede calcularse a partir de los gráficos
de control.
En cualquier caso es necesario tomar las mediciones
necesarias para que el departamento de ingeniera tenga la certeza
de que el proceso es estable, y que la media y variabilidad de
este se pueden calcular con seguridad. El control de proceso
estadístico define técnicas para diferenciar de manera adecuada
entre procesos estables, procesos cuyo promedio se desvía poco a
poco y procesos con una variabilidad cada vez mayor.
Los índices de capacidad del proceso son solo significativos
en caso de que el proceso sea estable (sometidos a un control
estadístico).
Para las tecnolog ías de la información , el estándar ISO
15504 especifica unas bases de la medición de la capacidad del
proceso para calcular la capacidad de este. Estas bases consisten
en 6 niveles diferentes, desde 0 (proceso no ejecutado) hasta 5
(proceso optimizador). Estas bases se han ge neralizado para su
aplicación a procesos ajenos a las tecnologías de la información.
Actualmente hay dos modelos de referencia del proceso abarcando
la programación y los sistemas. El Capability Maturity Model (al
español modelo de la madurez de la capacidad) también sig ue
estas pautas en su última versión ( CMMI continuous).
173
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CALCULOS
RATIOS DE CAPACIDAD
Estimar la capacidad de un proceso se resum e en estimar σ. La
estimación de σ se puede hacer mediante diferentes herramientas:
Histogramas
Gráficos de probabilidad
Gráficos de control.
El mercado (clientes) establece las tolerancias que debe
cumplir el producto. Un producto fabricado fuera de esas
tolerancias se considerará un producto sin la calidad requerida, es
decir, defectuoso. Es importante no confundir los dos conceptos
anteriores. Las tolerancias son los requerimientos técnicos para
que el producto sea admisible para su uso, siendo estableci dos
por el cliente, el fabricante o alguna norma; mientras que la
capacidad es una característica estadística del proceso que
elabora dicho producto. Para relacionar ambos conceptos se
define el índice de capacidad Cp como el cociente entre el rango
de tolerancias del proceso y la capacidad (intervalo natural de
variación) del mismo:
Siendo:
LSE: Límite superior de la especificación.
LIE: Límite inferior de la especificación.
Cp: Índice de capacidad del proceso.
σ : Desviación estándar de los datos indivuales.
̅
174
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CALCULOS
LSL= LIE; USL=LSE.
Como normalmente en una aplicación práctica la desviación
σ es desconocida el índice de capacidad se es tima a partir de la
estimación de σ, empleando para ello la desviación estándar
muestral S o el rango R:
Donde d2 y C4 son dos constantes.
Resultados posibles de Cp:
Cp > 1  se dice que el proceso es capaz, pues prácticamente
todos los artículos que produzca estarán dentro de las tolerancias
requeridas.
Cp = 1  habrá que vigilar muy de cerca el proceso, pues
cualquier pequeño desajuste provocará que los artículos no sean
aceptables.
Cp < 1  se dice que el proceso no es capaz.
175
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CALCULOS
También se pueden calcular los índices de capacidad para
especificaciones unilaterales:
Donde μ es el valor promedio encontrado de los datos.
Destacar que el índice de capacidad Cp es una forma
cuantitativa simple para expresar la capacidad de un proceso,
pero no tiene en cuenta el centrado del proceso, es decir, no toma
en cuenta dónde se localiza la media del proceso respecto a las
especificaciones. Cp mide simplemente la extensión de las
especificaciones en comparación con la dispersión seis σ.
Se define el índice Cpk para tener en cuenta el centrado del
proceso:
La magnitud de Cpk respecto Cp es una medida directa d e
cuan apartado del centro está operando el proceso:
Cp = Cpk  proceso
especificaciones.
centrado
en
el
punto
medio
de
las
Cp > Cpk  proceso descentrado.
Sin embargo Cpk sólo sigue siendo una medida inadecuada
del centrado del proceso, ya que para cualq uier valor fijo de µ en
el intervalo de LSE a LIE Cpk depende inversamente de σ y se
hace grande cuando σ tiende a cero. Esta característica puede
176
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CALCULOS
Hacer inadecuado a Cpk, por eso se define un nuevo índice de
capacidad apto para indicar el centrado del pr oceso Cpm:
√
2.3.
Producción hora y producción por turno.
Se fija unos objetivos de producción en 160.000 unidades al
año para ello se calcula un tiempo de ciclo Tc de 2, 25 minutos. Se
obtiene este tiempo ciclo partiendo de la producción anual de los
días trabajados al año que se estiman en 250 pudiendo trabajarse
algún fin de semana o puente para recuperar la producción
atrasada.
Los turnos serán de 8 horas y habrá 3 turnos por día, estas 8
horas al final se ven reducidas por los descansos de los operarios,
los cuales están legislados en 30 minutos de descanso.
Con los datos anteriores de Tc, h/turno y turnos por día la
producción es la siguiente:
Bloques por hora =
Bloques turno =
26,67 bloques/hora x 7,75 h/ turno = 194,7 bloques/turno.
Los bloques se empaquetaran en lotes de 100 unidades para
poder ser trasladados y paletizados con mayor facilidad. Por tanto
la producción anual medida en lotes será de 1600 lotes.
177
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CALCULOS
Los factores principales que se tendrán en cuenta a la hora
de controlar la producción serán la productividad, la calidad y el
tiempo de entrega.
2.4.
Cálculos de horas reales, asignadas y presencia.
El calculo de las horas reales que necesita una determinada
operación será la suma de tiempo de maquina parada (T MP)+
tiempo de maquina en marcha TMM+ Rh TMM sumado las horas
reales.
Po otro lado las horas asignada s se establecen para obtener
una saturación del puesto de trabajo lo mas cercana posible al
100% esta estimación depende del tipo de operación y del
tiempo que se cronometre en diversos ensayos.
Todas las horas reales y asignadas están recogidas en el
equilibrado de línea que se muestra en la siguiente fase.
2.5.
Equilibrado de líneas. Eficiencia y Eficacia.
Eficacia:
∑
El tiempo de ciclo tanto de maquinas como el tiempo de ciclo
necesario para producir los 160000 bloques al año esta calculado
en minutos.
Capacidad:
Capacidad establecida: 7 días x 24 h/ semana = 168 horas/sem .
Capacidad real: 6 días x 23,25h/ semana = 139,5 horas/semana
CAP = (139,5/168) x 100 = 83,03 %
Esta capacidad se mantiene a lo largo del año porque se
simplifican los días al dividir. La capacidad puede variar en
función de las averías que paren la línea de mecanizado
Eficiencia:
Bloques objetivo 160.000 con un TC de 2,25 min, 24 h/ día y
220 días al año
178
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CALCULOS
Bloques reales: 142519 con un Tc de 2,31 min, 23,25 h/ día y
164 días al año
Eficiencia: (142519/160000)x 100 = 73 ,22 %
2.6.
Saturación por puestos.
La saturación por puestos mide la capacidad que tiene ese
puesto de trabajo es decir si su saturación es alta estará dando un
buen numero de bloques motor y el puesto estará bien
aprovechado , por otro lado si la saturación es baja quiere decir
que el puesto puede trabajar mas o en este caso realizar mas
bloques. Se calcula dividiendo las horas reales que se tard an en
realizar la operación partido por las horas asignadas para dicha
operación.
Se tienen 9 puestos de trabajo con las sigui entes saturaciones
por puestos:
Nº PUESTO
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2.7.
HORAS REALES
251
250
262
269
248
149
410
66
801
HORAS ASIGNADAS
279
288
323
367
292
198
448
90
852
SATURACION
0,900
0,868
0,811
0,733
0,849
0,753
0,915
0,733
0,940
Plantillas necesarias.
2.7.1.
Mano de obra directa. Organización del trabajo.
Módulos de mecanizado.
Según equilibrado de la línea se necesitan 9 operarios debido a que hay 9
módulos de mecanizado o zonas de las que el operario se tendrá que hacer
responsable.
Han sido asignados 9 operarios como mano de obra directa en base a las
saturaciones. Todos los operarios tendrán que estar encargados del
automantenimiento de las maquinas que estén en su modulo de mecanizado, también
tienen que hacer controles cada cierto numero de bloques con el fin de asegurar la
calidad y no pasar defectos a la siguiente maquina.
El la siguiente tabla re recoge como se ha organizado el trabajo para cada uno
de los 9 operarios de la línea de mecanizado.
179
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CALCULOS
PUESTO Nº FASE Nº
DESCRIPCIÓN DE LA OPERACIÓN
MAQUINA
10
FRESAR CARA CARA COMBUSTION
FRESADORA
15
FRESAR EN DESB. CAMISAS DE LOS CILINDROS
FRESADORA
20
FRESAR CARA CARTER EN DESBASTE
30
TALADRAR, ESCARIAR ORICIFOS CARA COMBUSTION
40
FRESAR CARA ANTERIOR Y CARA POSTERIOR
FRESADORA
50
FRESAR CARA DEL CARTER
FRESADORA
70
FRESAR APOYOS Y LATERALES LINEA CIGÜEÑAL
110
MANDRINAR EN DESBASTE CILINDROS Y VALONAS
1
FRESADORA
TALADRADORA MULTIPLE
FRESADORA
MANDRINADORA
TOTALES PUESTOS
120
FRESADO ALOJAMIENTO DE PILARES
130
ACHAFLANADO DEL ORIFICIO DE COSIDO
140
TALADRAR POR CARA ANTERIOR Y POSTERIOR
FRESADORA
FRESADORA
TALADRADORA MULTIPLE
DESPLAZAMIENTO
2
TOTALES PUESTOS
150
TAL. Y ROSCAR POR CARA CULATA
TALA DRADORA MULTIPLE
160
TALADRADO ORIFICIO DE ENGRASE
TALADRADORA PROFUNDA
170
TAL. MANDRINAR Y ROSCAR ORIFICIO DE ENGRASE
190
TALADRAR POR CARA CARTER
3
MANDRINADORA
TALADRADORA MULTIPLE
TOTALES PUESTOS
DESPLAZAMIENTO
195
FRESADO DEL ALOJAMIENTO DE LA BOMBA
200
FRESAR APOYOS DE LAS TAPAS
210
MANDRINAR ORIFICIOS DE DESARENADO
215
LAVADO Y SECADO DE BLOQUE Y TAPAS DE BANCADA
220
FRESAR EN ACABADO CARA IZQUIERDA Y DERECHA
FRESADORA
FRESADORA
MANDRINADORA
LAVADORA SECADORA
FRESADORA
DESPLAZAMIENTO
4
TOTALES PUESTOS
225
5
MONTAR 5 TAPAS DE BANCADA EN BLOQUE
MONTADORA/ MANUAL
TOTALES PUESTOS
230
MANDRINADO DE LA LINEA DEL CIGÜEÑAL
MANDRINADORA
DESPLAZAMIENTOS POR AGRUPACIÓN
310
MANDRINADO ALOJAMIENTOS CARA DERECHA
320
MANDRINADO ALOJAMIENTOS CARA IZQUIERDA
330
ROSCADO DE ORIFICIOS CARA IZQUIERDA Y DERECHA
6
MANDRINADORA
TALADRADORA MULTIPLE
TOTALES PUESTOS
332
TALADRADO DE ORIFICIOS CARA DEL CARTER
336
AVELLANAR ORIFICIOS
338
ROSCAR ORIFICIOS
TALADRADORA MULTIPLE
400
TALADRAADO DE ORIFICOS CARA DEL EMBRAGUE
TALADRADORA MULTIPLE
380
TOTAL PUESTOS
BRUÑIR CILINDROS EN ACABADO
BRUÑIDPRA
400
FRESADO EN ACABADO DE LA CARA COMBUSTION
FRESADORA
410
ACHAFLANADO DE LAS CAMISAS
FRESADORA
7
8
9
MANDRINADORA
TALADRADORA MULTIPLE
MANUAL
TOTALES PUESTOS
415
LAVADO CALIBRADO DE BLOQUE
420
COMPROBAR RUGOSIDAD
425
MONTAR 3 TAPONES RAIL ENGRASE
428
VERIFICACIÓN VISUAL Y PALIZACIÓN CON ETIQUETAS
430
COMPROBAR RUGOSIDAD
LAVADORA SECADORA
RUGOSIMETRO
MANUAL
MANUAL
RUGOSIMETRO
TOTALES PUESTOS
180
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CALCULOS
2.7.2.
Semi-directa. Supervisores. Líderes.
Como plantilla semi-directa se contemplara a todos los
operarios que estén en la fábrica de mecanizado en los distintos
talleres como los de materiales, herramientas y metrología.
En total se contara con:
-
Ingeniero técnico de producción
Ingeniero técnico de calidad
Técnico de mantenimiento.
2 metrologos
2 mozos de almacén
Como líder se designara al ingeniero técnico de producción y
como supervisores de calidad y mantenimiento al ingeniero técnico
de calidad y al técnico de mantenimiento respectivamente.
2.7.3.
Plantilla indirecta. Apoyo a la producción.
Plantilla indirecta: es la mano de obra consumida en las
áreas administrativas de la empresa que sirven de apoyo a la
producción y al comercio.
La plantilla indirecta cuenta con:
-
Ingeniero jefe
Ingeniero de producción
Ingeniero de calidad.
Financiero
Licenciado superior
Contable.
Todos ellos realizan una labor indirecta puesto que no están
en contacto con la materia prima , realizan una labor de apoyo
a la producción.
181
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ESTUDIO ECONOMICO
3. Estudio económico.
3.1.
Costes.
Costes Directos Variables.
Los costes directos variables son aquellos que varían con la
producción de la línea. Para el funcionamiento de la línea de
mecanizado se necesitará calcular el total de los costes directos
variables. Se considerará:
Gastos de consumibles: elementos comprados en grandes lotes.
Principalmente será las herramientas de mecanizado así como la
taladrina aunque esta ultima puede ser reutilizada.
Piezas: son los bloques motor que se mecanizaran en la línea de
mecanizado, estos son comprados de fundición..
Tecnología: maquinas y herramientas en sentido global que
permiten realizar el mecanizado del motor , también se incluyen las
piezas propias de la línea: rodillos palets, soportes.
Máquinas: constituyen una gran parte del coste de mecanizado y
son la parte mas importante junto con las herramientas para
realizar una producción de calidad.
Energía: necesaria para el funcionamiento de las maquinas asi
como la iluminación de la fabrica, es un costo importante que se
da todos los años.
182
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Costes fijos.
Los costes fijos son aquellos que son independientes de la
producción anual de la cadena de mecanizado. Para la planta de
mecanizado de motores diesel, habrá que tener en cuenta los
siguientes costes fijos y calcular su valor.
Plantilla: los operarios y trabajadores de la planta. Se
contará con operarios que hayan recibido formación. Se impartirán
cursos de formación básica buscando cierta uniformidad en
plantilla y en adiestramiento.
Sueldos y salarios: coste de plantilla. Es uno de los factores
más importantes. Aunque el numero de operarios es de 8 no es
muy alto la mano de obra indirecta si que represent a una parte
importan de de los costes fijos.
Obra civil: electricidad, iluminación, obra de la nave, sistema
de calefacción, transportadores, puentes grua y canal de
taladrina.
3.2.
Rentabilidad del proyecto.
3.2.1.
Valor Actual Neto (VAN).
El Valor
actual
neto también
conocido
como
valor
actualizado neto es un procedimiento que permite calcular el
valor presente de un determinado número de flujos de caja
futuros, originados por una inversión. La metodología consiste en
descontar al momento actual todos los flujos de caja futuros del
proyecto. A este valor se le resta la inversión inicial, de tal modo
que el valor obtenido es el valor actual neto del proyecto.
183
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ESTUDIO ECONOMICO
Se establece que el periodo de validez del motor es de 10
años por lo que durante 10 años la línea de mecanizado estará en
funcionamiento.
Para calcular el van se utilizara la formula siguiente:
Los costes del primer año del montaje
mecanizado se recogen en la siguiente tabla:
CONCEPTO
COSTE
MAQUINAS
10.232.161,00
OBRA CIVIL
1.540.000,00
MOI
864.463,20
MOD
554.400,00
ENERGIA
203.050,17
MATERIAS
PRIMAS
16.880.000,00
de
la
línea
de
HERRAMIENTAS 1.646.400,00
TOTAL
31.920.474,37
El bloque motor se venderá por 2 20 euros de los cuales 150
son el valor que se le añade por el proceso de mecanizado en la
línea, con ello se añade un valor total al bloque de:
184
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Valor añadido generado=160.000 x 150 = 24.000.000 euros.
Con este valor y con los costes del primer año se pued e
calcular el benéfico obtenido este año:
Beneficio=
euros.
24.000.000
euros.-
31.920.474,37
=
-7.920.474,37
Como se ve el primer año no se recupera el dinero invertido por lo
que en la siguiente tabla se reflejaran los ejercicios de los 10
próximos años.
AÑO
1
2
3
4
BENF/PERD -7920474,37
-4068787,74
-217101,11
4188985,52
5
7
8
9
10
17407245,41
21813332,04
26219418,67
30625505,3
6
8595072,15 13001158,78
Como se puede ver a partir del tercer año la línea de
mecanizado del bloque empieza a producir beneficios
185
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35.000.000,00
30.000.000,00
25.000.000,00
20.000.000,00
15.000.000,00
10.000.000,00
5.000.000,00
0,00
-5.000.000,00
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-10.000.000,00
En la grafica se observa que en el tercer año hay una
perdida pequeña pero de ahí en adelante los beneficios empiezan
a ser positivos y con ello el proyecto rentable.
Con estos datos anuales y con la formula antes citada se
calcula el VAN con una tasa del 3,5 % y se obtiene
VAN = 7.082.430,43 €
Con este VAN > 0 La inversión produciría ganancias por
encima de la rentabilidad exigida, por lo tanto el proyecto de
inversión es rentable. Y puede ser una buena inversión.
Para este cálculo no se han tenido en cuenta la posible
reingeniería debido al cambiante mercado del automóvil.
186
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3.2.2.
Tasa Interna de Rentabilidad (TIR).
La tasa
interna
de
retorno o tasa
interna
de
rentabilidad (TIR) de una inversión, está definida como el
promedio geométrico de los rendimientos futuros esperados de
dicha inversión, y que implica por cierto el supuesto de una
oportunidad para "reinvertir". En términos simples en tanto,
diversos autores la conceptualizan como la tasa de interés (o
la tasa de descuento) con la cual el valor actual neto o valor
presente neto (VAN o VPN) es igual a cero.
La forma de calcular lo es igualando a cero el van pero esta
forma es un tanto errónea, se trata de un ensaño con distintos
valores hasta que el van sea cero.
La formula utilizada es:
Donde:
Es el Flujo de Caja en el periodo t.
Es el número de periodos.
Es el valor de la inversión inicial.
El TIR calculado es del 38% que a priori es alto debido a la
manera que se calcula, este valor no obstante es un indicativo de
la rentabilidad del proyecto a mayor TIR mayor rentabilidad .
187
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ESTUDIO ECONOMICO
3.2.3.
Payback o Periodo de Retorno.
El Pay-back,
también
denominado periodo
medio
de
maduración, es uno de los llamados métodos de selección
estáticos. Se trata de una técnica que tienen las empresas para
hacerse una idea aproximada del tiempo que tardarán en
recuperar el desembolso inicial invertido en el proceso productivo;
es decir, el número de días que normalmente los elementos de
circulante completen una vuelta o ciclo de explotación.
En este caso de la línea de fabricación le periodo de retorno
se mediara en años:
La formula utilizada es:
llo que da un Pay Back de 3,31 añ os como se ve en la
grafica anterior. A los 3, 31 años la inversión inicial estará
recuperada.
3.3.
Análisis rentabilidad del proyecto.
Haciendo una recopilación de todos los daos expuestos en los 3
puntos anteriores se puede hacer una análisis de la rentabilidad
del proyecto.
Se espera amortizar tanto maquinas como suelo en los 10 años
que dure la línea de mecanizado del bloque, no se han tenido en
cuenta las posibles reingenierías sobre la línea de montaje porque
no se prevé una remodelación importa nte hasta dentro de 10 años
cuando el bloque tenga se ser adaptado a las nuevas
características que exija el cliente o el mercado del automóvil.
188
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ESTUDIO ECONOMICO
Por tanto se pasa a analizar la rentabilidad:
-
VAN = 7.082.430,43 €
El TIR = 38%
Pay Back de 3,31
35.000.000,00
30.000.000,00
25.000.000,00
20.000.000,00
15.000.000,00
10.000.000,00
5.000.000,00
0,00
-5.000.000,00
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
-10.000.000,00
Con estos tres datos y la grafica de los benefios/perdidas a
lo largo de los 10 años que durara la línea de mecanizado se
puede ver que es un proyecto rentable, que al principio dará
perdidas pero q pasados 3,31 años se recuperara la inversión y se
empezara a generar beneficio.
189
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IMPACTO MEDIOAMBIENTAL
4.
Impacto medioambiental.
4.1.
S i s t e ma d e g e s t i ó n me d i o a m b i e n t a l .
El S.G.M. es la parte del sistema general de gestión que
incluye la estructura organizativa, la planificación de actividades,
las responsabilidades, las prácticas, los procedimientos, los
procesos y los recursos para desarrollar, implantar, llevar a
efecto, revisar y mantener al día la política medioambiental.
La norma que regula todo lo anteriormente descrito es la norma
ISO 14001.
4.1.1.
P r i n c i p i o s y r e q u i s i t o s d e l o s S G MA .
La implantación de un sistema de gestión ambiental
proporcionará mejores resultados medioambientales a la línea de
mecanizado.
Esta implantación se basará en que los directivos revisen y
evalúen periódicamente su sistema de gestión del medio ambiente
con el fin de identificar oportunidades de mejora y su posterior
implantación.
El S.G.M. proporciona un proceso estructurado para lograr la
mejora continua, cuyo alcance y ritmo serán determinados por la
política de la empresa. Será vital que al definir los objetivos y
razón de ser de la nueva línea de mecanizado, la dirección
incorpore el respeto por el medi o ambiente.
Mediante el S.G.M. la planta se compromete en la
consecución de dicho fin, dado que se trata de una herramienta
que permite a la organización lograr el control sistemático del
nivel de resultado ambiental establecido por ella misma.
190
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IMPACTO MEDIOAMBIENTAL
La dirección de la empresa tiene la libertad y flexibilidad para
definir sus límites, que deben ser coherentes con la política
ambiental adoptada, cuantificables con el fin de evidenciar la
mejora continua de los resultados medioambientales en un periodo
determinado y alcanzable.
4.2.
P o l í t i c a m e d i o a m b i e n t a l d e l a e mp r e s a .
Está basada en un principio de mejora continua definida por la
dirección, apropiada a las actividades de la línea de mecanizado.
Comprometida con el cumplimiento de la normativa, difundida
entre
todos
los
empleados,
a
disposición
del
público,
documentada, implantada y actualizada .
Para poder llevar a cabo una política medioambiental, Hidetoshi
Motors deberá comprometerse a cumplir los siguientes aspectos:
-
Respetar la legislación medioambiental vigen te.
-
Establecer sistemas de control y reducción de emisiones atmosféricas,
vertidos, consumos y gestión de residuos.
-
Evaluar proceso industrial a fin de minimizar el impacto ambiental
producido durante el ciclo completo de producción de los motores
proyectados.
-
Reducir al mínimo el impacto medioambiental de nuevos desarrollos
mediante su correcta y correspondiente planificación
191
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IMPACTO MEDIOAMBIENTAL
4.2.1.
O b j e t i vo s y m e t a s me d i o a mb i e n t a l e s d e
l a e mp r e s a .
Un sistema de gestión medioambiental consta de los siguientes
objetivos:
-
Establecer una política ambiental apropiada a la misma.
-
Identificar los aspectos medioambientales que surjan del pasado de la
organización, de las actividades existentes o planificadas, para
determinar los impactos relevantes.
-
Reconocer los requisitos legislativos y reglamentarios relevantes.
-
Distinguir
las
prioridades
medioambientales adecuaos.
-
Instaurar una estructura y un programa
política y alcanzar los objetivos y metas.
-
Facilitar las actividades de planificación, control, monitoreo, acción
correctiva, auditoria y revisión, para asegurar que la política se
cumpla y que el S.G.M. sea apropiado.
4.2.2.
y
establecer
que
objetivos
permita
y
metas
implantar
la
P r o g r a ma me d i o a m b i e n t a l .
Se
definen el programa
medioambiental
como
características de las actividades, productos o servicios
pueden interactuar con el medioambiente.
192
las
que
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IMPACTO MEDIOAMBIENTAL
Los aspectos asociados con la actividad de la planta de
mecanizado de motores diesel que deben considerarse son los
siguientes:
Emisiones al aire.
Descarga al agua.
Contaminación de la tierra.
Contaminación acústica.
Uso de materia prima y recursos naturales.
Consumo de energía.
Selección de materiales, piezas y componentes desde el punto de
vista del medio ambiente.
Consumo de agua.
Tratamiento de residuos
Evaluación, control y reducción de las molestias causadas por el
ruido dentro y fuera de la empresa.
Planificación de productos.
193
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IMPACTO MEDIOAMBIENTAL
Protección del medio ambiente en la empresa
actividades de contratistas, subcontratistas y proveedores.
y
las
En la línea de mecanizado se ahorrarán consumibles
desechables acumulando las sustancias no biodegradables para su
posterior tratamiento.
En pleno proceso de desarrollo y perfeccionamiento de
alternativas de producción, acorde con la protección del entorno,
la empresa desea manifestar su firme voluntad de respeto y total
compromiso con el medio ambiente.
4.2.3.
Norma ISO 14001: establecimiento de
p r o c e d i mi e n t o s o p e r a t i vo s .
La
norma ISO
14000 es
un estándar
internacional de
gestión ambiental, que se comenzó a publicar en 1996, tras el
éxito de la serie de normas ISO 9000 para sistemas de gestión de
la calidad.
La norma ISO 14000 es una norma internacionalm ente
aceptada que expresa cómo establecer un Sistema de Gestión
Medioambiental (S.G.M.) efectivo. La norma está diseñada para
conseguir un equilibrio entre el mantenimiento de la rentabilidad y
la reducción de los impactos en el ambiente y, con el apoyo de las
organizaciones, es posible alcanzar ambos objetivos.
La norma ISO 14000 va enfocada a cualquier organización,
de cualquier tamaño o sector, que esté buscando reducir los
impactos en el ambiente y cumplir con la legislación en materia
ambiental.
La única norma de requisitos (registrable/certificable) es
la ISO 14001. Esta norma internacional la puede aplicar cualquier
organización que desee establecer, documentar, implantar,
mantener y mejorar continuamente un sistema de gestión
ambiental.
194
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Los pasos para aplicarla son los siguientes:
La organización establece, documenta, implanta, mantiene y
mejora continuamente un sistema de gestión ambiental de acuerdo
con los requisitos de la norma ISO 14001:2004 y determina cómo
cumplirá con esos requisitos.
La organización planifica, implanta y
una política ambiental que tiene que ser
máximo nivel directivo y dada a conocer
propia organización como todas las partes
pone en funcionamiento
apoyada y aprobada al
tanto al personal de la
interesadas.
La política ambiental incluye un compromiso de mejora
continua y de prevención de la contaminación, así como un
compromiso de cumplir con la legislación y reglamentación
ambiental aplicable.
Se establecen mecanismos de seguimiento y medición de las
operaciones y actividades que puedan tener
un impacto
significativo en el ambiente.
La alta dirección de la organización revisa el sistema de
gestión ambiental, a intervalos definidos, que sean sufi cientes
para asegurar su adecuación y eficacia.
Si la organización desea registrar su sistema de gestión
ambiental, contrata una entidad de certificación debidamente
acreditada
(ante
los
distintos
organismos
nacionales
de
acreditación) para que certifique que el sistema de gestión
ambiental, basado en la norma ISO 14001:2004 conforma con
todos los requisitos.
195
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IMPACTO MEDIOAMBIENTAL
4.3.
Residuos líquidos.
La taladrina se descompone y contamina paulatinamente
hasta considerar necesario un cambio del baño. La composición de
la taladrina agotada varía de la inicial, en función del metal
mecanizado, para el proceso de limpieza de la misma se tendrá
previamente en cuanta unas indic aciones con el fin de que el
tratamiento resulte más eficaz y económico:
– La segregación de las taladrinas agotadas de otros flujos
residuales, como desengrases, aceites usados y disolventes
sucios. De otro modo se dificultaría o incluso se
imposibilitaría el tratamiento correcto de los residuos
mezclados. Por la misma razón es también recomendable la
segregación de las diferentes corrientes de taladrina en
función de su composición.
– Etiquetado preciso del bidón o depósito
residuo (fecha, car acterización, origen).
conteniendo
– Reducción del contenido en aditivos clorados de extrema
presión, que impiden la valorización energética de la fase
aceitosa.
Esquema del tratamiento de residuos líquidos
196
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IMPACTO MEDIOAMBIENTAL
Este es el esquema básico que se seguirá para el reciclado y
tratamiento de las taladrinas, se reutilizaran hasta que ya no sea
posible volver a utilizarlas pos sus perdidas de características.
Los restos no utilizables se almacenaran para que después
se los lleve una empresa de tratamiento de residuos.
Para
lograrlo,
la
empresa
construirá
un
depósito
subterráneo de 3.000 litros de capacidad donde cairan tanto la
taladrina como los vertidos que se producen durante el proceso de
recirculación.
La taladrina se filtrara y se enviará
distribución donde el ciclo recomienza
a un depósito central de
Cuando se considera que la taladrina es defectuosa se
envía a otro depósito de 25.000 litros que alimenta a una unidad
automática de microfiltración tangencial, f ormada por dos módulos
de filtración con membranas cerámicas y con capacidad de 2.900
litros semanales.
En esta unidad se separara el agua
reutilizables que son gestionados como residuos.
197
del
aceite
no
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SISTEMA DE GESTION DE RIESGOS LABORALES
5.- SISTEMA DE GESTIÓN DE RIESGOS LABORALES.
La prevención de riesgos laborales es la suma de acciones y
medidas que tiene por objeto prevenir, eliminar o minimizar los
riesgos que están o pueden estar presentes en la actividad
laboral.
En España a partir de 1995 comenzó a prestarse una
atención verdaderamente importante a raíz de la ley 31/1995 del
05 de noviembre de prevención de ries gos laborales. Esto no
significa que no se prevendrían estos riesgos con anterioridad,
pero
su
legislación
y
definición
de
obligaciones
y
responsabilidades le dio un empuje realmente importante.
El objetivo final de la prevención de riesgos laborales
evidentemente es reducir en todo lo posible la siniestralidad
laboral que en España concretamente era en esos momentos muy
superior a la registrada en otros países de la comunidad
económica europea.
Cuando hablamos de riesgos laborales nos referimos a la
posibilidad de que los trabajadores de una actividad concreta
puedan sufrir un daño f ísico o en su salud, tanto en un futuro
lejano como próximo, por el hecho simple hecho de ejercer su
trabajo.
Como puede intuirse en esta definición los riesgos laborales
pueden ser muy variados y de muy distinta índole. Por ejemplo
algunos de estos riesgos laborales son atrapamientos, cortes,
quemaduras, intoxicaciones, tumores y/o otras enfermedades de
desarrollo lento,
muchos otros.
electrocuciones,
198
golpes,
aplastamientos
y
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SISTEMA DE GESTION DE RIESGOS LABORALES
El lugar del trabajo también es del todo variado ya que el
hecho de trabajar en por ejemplo una oficina no implica estar
exento de riesgos.
Ley 31/1995 de prevención de riesgos laborales. Ar ticulo 4.
Definiciones.
Se muestra a continuación una serie de definiciones que sirven de
base y principio para un cierto análisis sobre la materia. Se
muestran de manera literal a como aparecen en dicho artículo:
“A efectos de la presente Ley y de las no rmas que la desarrollen:
Se entenderá por "prevención" el conjunto de actividades o
medidas adoptadas o previstas en todas las fases de actividad de
la empresa con el fin de evitar o disminuir los riesgos derivados
del trabajo.
Se entenderá como "riesgo laboral" la posibilidad de que un
trabajador sufra un determinado daño derivado del trabajo. Para
calificar un riesgo desde el punto de vista de su gravedad, se
valorarán conjuntamente la probabilidad de que se produzca el
daño y la severidad del mismo.
Se considerarán como "daños derivados del trabajo" las
enfermedades, patologías o lesiones sufridas co n motivo u
ocasión del trabajo.
Se entenderá como "riesgo laboral grave e inminente" aquel
que resulte probable racionalmente que se materialice en un
futuro inmediato y pueda suponer un daño grave para la salud de
los trabajadores.
En el caso de exposición a agentes susceptibles de causar
daños graves a la salud de los trabajadores, se considerará que
existe un riesgo grave e inminente cuando sea probable
199
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SISTEMA DE GESTION DE RIESGOS LABORALES
racionalmente que se materialice en un futuro inmediato una
exposición a dichos agentes de la que puedan derivarse daños
graves para la salud, aun cuando éstos no se manifiesten de
forma inmediata.
Se entenderán como procesos, actividades, operaci ones,
equipos o productos "potencialmente peligrosos" aquellos que, en
ausencia de medidas preventivas específicas, originen riesgos
para la seguridad y la salud de los trabajadores que los
desarrollan o utilizan.
Se entenderá como "equipo de trabajo" cua lquier máquina,
aparato, instrumento o instalación utilizada en el trabajo.
Se entenderá como "condición de trabajo" cualquier característica
del mismo que pueda tener una influencia significativa en la
generación de riesgos para la seguridad y la salud de l trabajador.
Quedan específ icament e incluidas en esta definición:
Las características generales de los locales, instalaciones,
equipos, productos y demás útiles exis tentes en el centro de
trabajo.
La naturaleza de los agentes f ísicos, químicos y biológico s
presentes en el ambiente de trabajo y sus correspondientes
intensidades, concentraciones o niveles de presencia.
Los procedimientos para la utilización de los agentes citados
anteriormente que influyan en la generac ión de los riesgos
mencionados.
Todas aquellas otras características del trabajo, incluidas
las relativas a su organización y ordenación, que influyan en la
magnitud de los riesgos a que esté expuesto el trabajador.
Se entenderá por "equipo de protección individual" cualquier
equipo destinado a ser llevado o sujetado por el trabajador para
que le proteja de uno o varios riesgos que puedan amenazar su
seguridad o su salud en el trabajo, así como cualquier
complemento o accesorio destinado a tal fin.”
Ventajas de implantar un SGPRL
200
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SISTEMA DE GESTION DE RIESGOS LABORALES
Un sistema de prevención de riesgos laborales:
-
Asegura el cumplimiento por parte de la empresa de la legislación
aplicable en lo referente a prevención de riesgos laborales.
-
Reduce el número de accidentes de trabajo.
-
Reduce las enfermedades laborales.
-
Reduce las bajas por enfermedad
-
Maximiza la gestión de recursos humanos.
-
Genera un aumento de productividad
-
Favorece las relaciones entre el personal laboral y con la empresa.
-
Las relaciones con las administraciones públicas y con el resto de la
sociedad se ven favorecidas.
Aspectos económicos:
El no implantar este sistema lleva consigo unos costes par a
la empresa. Estos costes son:
Costes Humanos: debido a una falta de motivación de los
trabajadores y los daños que se pueden producir.
Costes ocultos: se produce una pérdi da de cuota de mercado
o de imagen de la empresa, se generan incidencias en la
producción, desgaste psicológico de los trabajadores y del
personal de mayor responsabilidad.
Costes sociales: petición de la sociedad de protección frente
a los riesgos laborales.
Costes
económicos:
el
trabajador
perderá
jornadas
laborales, disminuyendo su poder adquisitivo debido a la baja.
Derivando en daños y desperfectos en máquinas y aparecerá el
absentismo
laboral.
Además de recibir
sanciones por
el
incumplimiento de la legislación actual sobre la prevención de
riesgos laborales. Se reducirá la producción y las compañías
aseguradoras aumentarán significativamente la cuantía de las
pólizas.
En definitiva, la GPRL tiene un alcance económico además
del significado ético o del imperativo legal. La ausencia de éste
produce unos gravosos costes materiales y financieros.
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UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)
INGENIERO TECNICO INDUSTRIAL
SISTEMA DE GESTION DE RIESGOS LABORALES
Este sistema dota a la empresa de una mayor ventaja
competitiva y mejora su imagen ante el consumidor. Su
productividad se incrementará debido al mejor aprovechami ento
del capital humano y material.
Debido a su importancia, la alta dirección de la empresa ha
llegado al acuerdo de implantarlo.
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UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS
ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI)
INGENIERO TECNICO INDUSTRIAL
ANEXOS
6. Anexos.
6.1.
Hoja de operaciones.
6.2.
Hoja de procesos.
6.3.
Bibliografía.
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