ESTUDIO PARA LA IMPLANTACIN DE UNA CELDA DE MANUFACTURA …tesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/5178/1/1705_2007_ESIME-ZAC... · dando como resultado un menor tiempo de producción

ESTUDIO PARA LA IMPLANTACIÓN DE UNA

CELDA DE MANUFACTURA EN LA

INDUSTRIA METAL MECÁNICA

VÍCTOR M. CÓRDOVA BARRIOS

México 2007.

SEPI- ESIME-ZACATENGO Víctor Manuel Córdova Barrios

RESUMEN

En la presente investigación se realizó un estudio para la implantación de Celdas

de Manufactura en los procesos de producción de piezas mecánicas de

transmisión de potencia dentro de los cuales se encuentran: flechas, coples, tapas

y cajas de sistemas de transmisión que fabrica una empresa Metal-mecánica en

México.

También se presenta un estudio sobre el impacto que tendrá la implantación de

Celdas de Manufactura en los procesos de producción, es decir, los beneficios que

se obtendrían (costo beneficio) y aspectos laborales, que son necesarios para la

implantación de este sistema de producción.

Se incluye la etapa y la manera en que se deberá implantar el sistema de

producción por Celdas de Manufactura, es decir, la manera en la cual se deberá

hacer el cambio del sistema de producción corriendo el mínimo riesgo posible para

la empresa en la etapa de transición.

En la investigación se hace mención del funcionamiento de una Celda de

manufactura, así como de las familias de piezas que la integrarán.


ABSTRACT In the present investigation a study was realized for the implantation of

Manufacture Cells in production processes of mechanical pieces of power

transmission inside which they are: arrows, couples, cover and systems boxes of

transmission, that makes a Mexican metal – mechanical enterprise. In addition, a

study appears on the impact that will have that introduction in the production

processes, this means, and the benefits that would be obtained (cost-benefit) and

labor aspects, which are necessary for the successful introduction of this

production system. The stage and way are included, in which that system will have

to be implanted by Manufacture Cells: that way in which it will have to do the

change of production system in order to traversing the minimal possible risk for the

company in transition stage. This investigation also mentions the functioning of a

manufacture cell, as well as the families of pieces that will repay it.


AGRADECIMIENTOS

Agradezco las críticas hechas durante el proceso de mi investigación, siempre con

la disposición de compartir su conocimiento al M en C. Villa y Rabaza y al Dr. Zoilo

Mendoza. Un especial agradecimiento al Doctor Eduardo Oliva López, a la

Maestra Alla Kavaskaya Ivannova y al Doctor Orlando Sosa Rey por el interés

puesto en mi trabajo y por sus valiosas observaciones que ayudaron al desarrollo

y buen término de esta investigación.

Expreso también mi profundo agradecimiento al Ingeniero José García López y a

la licenciada Maria Teresa Córdova Barrios por su colaboración en la búsqueda de

fuentes y durante el desarrollo de este trabajo.

Mi eterna gratitud a mis padres y hermanos por su tiempo. Agradezco sobre todo

la paciencia, comprensión y el apoyo especial que me brindó mi esposa Doris para

la terminación de este trabajo.

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ÍNDICE CAPITULO 1. ANTECEDENTES DE LA MANUFACTURA CELULAR. 1.1. Antecedentes de la manufactura celular 10 1.1.2. Tipificación de la tecnología de procesos y del método de

procesos de agrupamiento. 11 1.2. ¿Como surge la necesidad de la manufactura celular? 12 1.3.1. Evolución de la tecnología de grupo 13 1.3.2. Diversificación de grupos tecnológicos 16 1.3.3. Estado del arte 17 CAPITULO 2. MARCO TEÓRICO 2.1. Metodologías existentes. 22 2.1.1. Metodologías para la formación de familias y estructuración

de celdas 22 2.1.1.1 Método de clasificación visual 24 2.1.1.2 Taxonomía numérica de M. Bednarek 25 2.1.1.3. Método de subdivisión sucesiva 25 2.1.1.4. Método por clasificación de atributos 25 2.1.1.5. Método por análisis de flujo de producción (PFA) 26 2.1.1.6. Formación de celdas usando secuencia de información

y redes neuronales 27 2.1.1.7. Formación de celdas por algoritmo genético (GAS) 27 2.1.1.8. Formación de celdas por búsqueda heurística local 28 CAPITULO 3. IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA 3.1. Antecedentes del problema 36 3.2. Identificación del problema 37 3.3. Planteamiento del problema 39 3.4. Metodología general de solución para la formación de celdas 41 3.4.1. Descripción de secuencia de pasos del diagrama de

formación de celdas 41 3.4.2. Diagrama a bloques de la metodología para la formación de

celdas de manufactura 43 3.4.3. Criterios objetivos de agrupamiento para formación de

familias y celdas 44

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CAPITULO 4. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN 4.1. Recolección de datos 46 4.2.1. Clasificación de datos

Costo beneficio que aportara la celda a la producción total 48 4.2.2. Propuesta de formación de celda de manufactura

selección y análisis del criterio de justificación de celda 50 4.3.2. Movimiento y distribución de máquinas y piezas que formaron

la celda de manufactura 54 4.3.2.1. Análisis de máquina clave 54 4.3.2.2. Análisis de flujo de producción 55 4.3.2.3. Análisis de aglomeración (agrupamiento) 55 4.4. Resultados obtenidos para la distribución de celda 60 4.4.1. Familia de piezas que integraran la producción de celda 62 CAPITULO 5. ANÁLISIS DE RESULTADOS 5.1. Análisis de los datos recolectados 64 5.2. Estudio de criterios tomados para implantación de celda 66 5.3. Análisis de movimiento y distribución de máquinas y piezas que

entraran a celda de manufactura 66 5.3.1. Estudio de máquina clave 66 5.3.2. Estudio del flujo de producción 68 5.3.3. Estudio de aglomeración 69 5.3.3.1. Observaciones de la matriz unitaria 69 5.4 Primera celda de manufactura 74 5.5 Sistema integral de producción por celdas 76 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Conclusiones 79 Recomendaciones 82 Consideraciones para la capacitación y adiestramiento del personal. 82 Consideraciones para el herramental que será utilizado para la celda y las piezas a producir 84 Consideraciones para el mantenimiento preventivo de máquinas 85 Consideraciones para la planeación y control de las familias de piezas a producir 85 ANEXO A Definición de cople 88 Coples rígidos 89

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Coples tornillo de presión 89 Coples afinados 90 Coples de mordazas 90 Coples flexibles 91 Coples de quijada 92 Coples de disco flexible 93 Coples de engrane y cadena 94 Coples de fuelle metálico y helicoidales 95 Coples arreglo de flechas o ensamblados 96 Junta universal industrial 97 Coples especiales 98 Referencia bibliográfica 98 Aceros al carbono y aleados. 100 Efectos de elementos en los aceros. 100 Elementos residuales en los aceros. 102 Designaciones para los aceros. 103 Aceros al carbono. 103 Aceros aleados 105 Aceros de baja aleación de alta resistencia. 105 Aceros de fase dual 106 ANEXO B Piezas con mayor demanda en los años 2002 – 2004. 108 Producción de los años 2002, 2004 y 2004. 108 Costo por Minuto por Máquina. 112 Listado de centros de trabajo 113 ANEXO C Listado de piezas a producir en la primera celda (Rentabilidad). 117 Comparativa de Producción Taller & Celda. 118 Ruta de proceso y especificaciones de Mazas para celda 118 Tiempo de Producción estimado en Celda de Manufactura 122 BIBLIOGRAFÍA GLOSARIO DE TÉRMINOS RELACIÓN DE CUADROS, GRÁFICOS E ILUSTRACIONES

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INTRODUCCIÓN

En la presente investigación se realizó un estudio sobre la implantación de Celdas

de Manufactura en los procesos de producción de piezas mecánicas de

transmisión de potencia dentro de los cuales se encuentran: flechas, coples, tapas

y cajas de sistemas de transmisión que fabrica una empresa Metal-mecánica en

México.

La manufactura celular consiste en un arreglo de máquinas en un espacio

determinado para la fabricación de familias de piezas, este arreglo de máquinas

trae como principal ventaja la optimización de los recursos materiales y humanos,

dando como resultado un menor tiempo de producción. A la manufactura celular

cuando está integrada en su totalidad al sistema de producción de una industria se

le conoce como manufactura esbelta o manufactura de clase mundial, se le

considera mas comúnmente como la primera.

En la actualidad, las compañías manufactureras deben de estar en constante

perfeccionamiento de técnicas y sistemas de producción para tener la suficiente

competitividad y rentabilidad, que les permita mantenerse en el mercado.

Este trabajo nace de la necesidad de resolver los problemas de producción que se

presentan en las empresas del sector metal mecánico; también cumple con el

propósito de dotar con un caso práctico que sirva de guía para la solución de

problemas similares que se pudiesen presentar. Realizar la investigación para la

implantación de Celdas de Manufactura en los procesos de producción de piezas

mecánicas de transmisión de potencia dentro de los cuales se encuentran:

flechas, coples, tapas y cajas de sistemas de transmisión para la industria metal

mecánica de México, es el objetivo que pretendo, en última instancia, y así

contribuir al desarrollo tecnológico que demanda la empresa mexicana, tan

necesario para fortalecer el crecimiento y desarrollo del país.

La investigación también incluye un estudio sobre el impacto que tendrá la

implantación de Celdas de Manufactura en los procesos de producción, es decir,

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la relación costo beneficio que se obtendrá y el análisis de algunos aspectos

laborales, necesarios para la implantación de este sistema de producción.

Se incluye la etapa y la manera en que se deberá implementar el sistema de

producción por Celdas de Manufactura, es decir, la manera en la cual se debe

hacer el cambio de sistema de producción corriendo el menor riesgo posible para

la empresa dentro de la etapa de transición. En la investigación se hace mención

tanto del funcionamiento de una Celda de manufactura, como de las familias de

piezas que la integrarán. Las Celdas de Manufactura ofrecen una mejora continua,

la cual da origen a unidades de producción con autonomía de operación, que

integra grupos de personas y/o máquinas para la fabricación de familias de piezas.

Es por ello que el sistema de producción de celdas de manufactura debe ser

tomado en cuenta para establecer una estrategia de manufactura que guíe el

crecimiento de cada empresa.

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SIMBOLOGÍA A AE.- Ahorro económico. C CC.- Costo de producción en Celda Cp.- Costo de Producción CT.- Costo de producción en Taller Cv.- Costo de Venta R Ru.- Rentabilidad unitaria. T TAP.- Tiempo Acumulado por pieza en Producción Celda. TC.- Tiempo estimado en producción Celda TP.- Tiempo tomado en producción en planta TPM.- Tiempo de preparación de Máquina.

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SEPI-ESIME-ZACATENCO Víctor Manuel Córdova Barrios

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CCCAAAPPPÍÍÍTTTUUULLLOOO III

ANTECEDENTES DE LA MANUFACTURA CELULAR


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1.1. ANTECEDENTES DE LA MANUFACTURA CELULAR La idea de manufactura celular, tiene su origen en las metodologías de agrupamiento (Tecnología de Grupo), de estas metodologías se desprenden los sistemas de producción dentro de los cuales se ubica la producción celular. Sin embargo, es interesante saber que la idea de la agrupación de familias de partes surge desde mucho tiempo antes. F. Koenigsberger reporta en su articulo que alrededor del año 2500 AC [1], el hombre de las cavernas ya fabricaba herramientas de corte como flechas, cuchillos, hachas, etcétera que eran agrupadas y clasificadas de acuerdo a la geometría (figura1.1) y se llegó a la conclusión de que el proceso de fabricación de todas ellas era en esencia el mismo; cabe mencionar que la variación en el proceso de fabricación de tales piezas, era sólo el ángulo en el cual se tenían que desprender las esquirlas para obtener la geometría deseada.

Figura 1.1. Clasificación de herramientas.

La Tecnología de Grupos (GT) es una filosofía aceptada hasta ahora para resolver muchos de los problemas que las organizaciones de manufactura enfrentan en planta. La implementación de los principios de tecnología de grupos en planta es con frecuencia referida como manufactura celular, ésta es una de las aplicaciones de los principios de la Tecnología de Grupos. En el diseño de un sistema de manufactura celular partes similares son agrupadas en familias y las máquinas asociadas en el proceso dentro de grupos, así una o mas familias de partes pueden procesarse dentro de un solo grupo de máquinas. El proceso de agrupar familia de partes y grupos de máquinas se refiere al problema de formación de celdas (CF) [2]. Según M.Allerat —Director de Técnicas de automatización en Alemania— el primer intento real de aplicación de grupos tecnológicos a familias de


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componentes para su producción, tuvo lugar en el año de 1930 en Alemania. Pero fue hasta la 8ª conferencia internacional de organizaciones científicas en Estocolmo en 1947 que M C. B. Nathhorst, director general de la sociedad anónima Scania-Vabis (Suecia) —casi 20 años después— expuso los principios básicos de la producción por grupos, considerada como un método de organización en fábricas de componentes, mediante el método de producción en lotes. Posteriormente M. Arne Korling, director de ingeniería de esa misma firma (Scania-Vabis), presentó un reporte en 1949 en el 2° congreso internacional de producción mecanizada, llevado a cabo en Paris con el tema “Producción por Grupos y sus efectos en la productividad”. En dicho reporte M. Arne Korling, describió la manera en la cual la producción fue puesta en marcha y comparó la manera en la que están situadas la máquinas en una producción tradicional contra una distribución de producción por grupos tecnológicos, donde cada grupo incluye tanto las máquinas como otros equipos necesarios para la manufactura completa de una categoría dada de componentes con una distribución funcional. A partir de 1950 se desarrolló una extensa literatura que trataba de plantear y explicar la manera como se tendrían que agrupar las piezas y elementos, para formar familias y subgrupos de partes que lleven a la producción por Tecnología de grupos. El proceso de desarrollo de dicha documentación, según Jacques Schaffran, [3] tuvo la siguiente estructura: 1.- En la URSS, Mitrofanov, Evdokimov y Nikiforov Elisseiva escribieron un tratado sobre las bases científicas de la Tecnología de Grupos en el cual se ocuparon de la estandarización del trabajo sobre máquinas en la manufactura de grupo. 2.- En la República Federal Alemana el profesor Opitz discutió los principios para llevar a cabo la producción de acuerdo con los componentes de cada familia. 3.- Poliak se ocupó de la organización y trabajo preparatorio para determinar los componentes de las familias. 4.- En Checoslovaquia Kreytchi publicó un artículo sobre los componentes de familias en la ingeniería mecánica. 5.- En Francia en 1953 un Grupo llamado “Centre d’ Etudes et d’application des techniques de production “ conocido con las siglas C.T.P. emprendió la difusión de los principios del método de producción por grupos. 1.1.2. TIPIFICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE PROCESOS Y DEL MÉTODO DE PROCESOS DE AGRUPAMIENTO. Una de las ideas más interesantes en la ingeniería de construcción de maquinaria, es la creación de una tipificación de procesos tecnológicos. Idea creada y desarrollada bajo la dirección del Doctor A. P. Sokolovskiy, autor de la idea de que la tipificación de procesos tecnológicos debería ser una manera de


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transformar la tecnología de construcción de maquinaria en una ciencia, sin embargo, quien publicó y dio a conocer dicho trabajo fue Mitrofanov en 1959. Ciertamente, la idea de tipificación, basada en una manera de “clasificar la agrupación de procesos” jugó un papel importante en la solución de los problemas de perfeccionamiento de métodos de diseño en la tecnología de procesos. En la tipificación, la clasificación de partes empezó por procesar servicios como una base para la clasificación de procesos, es decir, la separación de partes en clases, grupos y tipos. El concepto de clase se define como, la propagación de subdivisiones dentro de clasificaciones; según la definición dada por A. P. Sokolovski, “Una clase es aquella que de acuerdo con las partes, se clasifica fundamentalmente por problemas tecnológicos similares, que pueden resolverse si tienen como condición las formas de dichias partes”. Dentro de las clases, la división en subclases se hace primero en base al tamaño de las partes, éstas pueden, posteriormente, subdividirse en grupos y tipos. Las subclases y grupos son los vínculos intermedios en la clasificación. El profesor A. P. Sokolovskiy opinaba que el número de pasos empleados en la clasificación podía variar. Esto es sólo un factor importante para continuar la separación hasta el punto en que las partes tengan una estrecha relación en el proceso tecnológico, según este autor, los tipos de partes pueden distinguirse de esta manera: “Como tipo se entiende el agregado de una única clase de partes, cuyas principales superficies pueden ser procesadas en la misma maquinaria, es decir, procesos en operaciones iguales [4]”. 1.2. ¿CÓMO SURGE LA NECESIDAD DE LA MANUFACTURA CELULAR? En el libro publicado por John L. Burbidge en 1970 sobre Tecnología de Grupos, se hace una recopilación sobre las ponencias expuestas en el seminario (realizado en 1969 en el centro internacional de Turín, Italia). Fue en este seminario donde se abordaron tres temas principales de la Tecnología de grupos: brindar a los líderes expertos de diferentes países un intercambio de ideas, dar una visión a futuro a los industriales, consultores y representantes del gobierno y analizar los aspectos administrativos, económicos y tecnológicos de la Tecnología de Grupos. De acuerdo a las ponencias presentadas en este Seminario Internacional se presenta una ponencia titulada “Tecnología de Grupos aplicada a una empresa electrónica” presentada por F. R. E Durie gerente de producción del departamento de sistemas electrónicos de la empresa Ferranti Ltd. Situada en Edimburgo. Él planteó la necesidad de implantar la tecnología de grupos como un sistema de producción, el resto de los participantes recurrieron a esta filosofía de producción debido a que se tuvo una sobrecarga de trabajo en la operación de torneado en los productos que fabricaban, una solución que plantearon fue la de clasificar las


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piezas bajo cierto esquema y obtener una primera aproximación para la formación de familias de piezas; parten de un total de 4 000 piezas, de las cuales aproximadamente 1000 tenían procesos similares y finalmente encontraron 304 componentes para formar la primera familia. Como solución general tuvieron que dividir las familias en subgrupos para tener un mejor control y planteamiento de producción de dichas piezas [5]. 1.3.1. EVOLUCIÓN DE LA TECNOLOGÍA DE GRUPO. El sistema de producción por Tecnología de Grupos, en particular la manufactura celular han evolucionado a través de los años, es decir, la aplicación que tuvo como sistema de producción, ahora se utiliza como estrategia de producción para competir en el mercado mundial. Es por ello que se pretende plantear en esta sección cómo se ha enfocado a través del tiempo hasta nuestros días. Como se planteo en la sección de antecedentes históricos, la primera aplicación fue por el año de 1930 en Alemania, posteriormente otro caso importante sucedió en 1949 en una empresa que se dedicaba a fabricar componentes electrónicos para aviones en Suecia. No fue sino hasta 1952, en un taller de ingeniería eléctrica de Francia, donde se implantó por primera vez una línea flexible de manufactura; basándose en un una línea de producción americana que había implementado, en 1948, líneas de producción basadas en la clasificación de procesos de maquinado de sus productos, es decir, el criterio que establecieron fue el de su similitud en los procesos de maquinado, para poder montar una línea de producción con una gama de productos con similares o iguales procesos. Basado en la idea anterior Jacques Schaffran replantea la línea de producción lineal por una producción tipo circular (ver la figura 1.2) con esta distribución de máquinas Schaffran plantea las siguientes ventajas: Los productos que utilizaban algunas de las máquinas agrupadas en círculo, la mayor distancia que deberían recorrer sería el diámetro del círculo, caso contrario de una distribución lineal. Otra de las ventajas que manejaba la producción celular era una mayor ocupación del tiempo de uso de las máquinas y el desahogo de algunas máquinas dependiendo del lote de producción. A partir del caso anterior se empieza con el concepto de celdas de manufactura, dentro de la filosofía de tecnología de grupos. En sus inicios este sistema de producción estuvo limitado por los requerimientos tecnológicos de la organización por celdas de manufactura; es decir, para que dicho sistema fuera autosuficiente y flexible se requería:

• Alto costo de inversión para la implementar nuevos sistemas.


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• Que el equipo utilizado dentro de la celda tuviese una mayor automatización y autonomía.

• Un sistema de codificación de partes que tomara en cuenta las variantes que se presentaban al formar las familias de piezas y grupos de máquinas.

• Mayor utilización de algunas máquinas y desocupado de otras.

Figura 1.2.- Arreglo de máquinas para producción tipo circular según Jacques Schaffran.


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A razón de los puntos anteriores hubo en Alemania un investigador que desarrolló un sistema de codificación que tomaba en cuenta las variantes para clasificar las familias de piezas, dicho sistema de codificación es conocido en la actualidad como código “Opitz” [6]. Este sistema de codificación tuvo la ventaja de que estandarizó conceptos de clasificación, a diferencia de muchos otros que aparecieron y no tuvieron el desarrollo adecuado para su aplicación en el sector metalmecánico. Tiempo después en USA hubo indicios de aplicación de estas metodologías de producción mediante grupos tecnológicos y sistema de producción por celdas de manufactura, sin embargo no hubo mayor desarrollo en esta comunidad, debido a problemas económicos cuya consecuencia fue la falta de tecnología suficiente para seguir impulsando dicho sistema de producción. Por otro lado, una aplicación exitosa de celdas de manufactura se registró en la compañía Philips Co, en 1963. Esta empresa subdividió la línea de producción en unidades con grados crecientes de autonomía. En 1967 en Japón se estableció un comité de estudio de grupos tecnológicos, a partir de ese momento, se llevó a cabo sistemáticamente la introducción de celdas dentro de tres compañías, con un control de producción por computadora; además, se instalaron máquinas y herramientas especiales incluyendo algunas máquinas de control numérico (CN). Los resultados arrojaron que el tiempo de producción se acortó de 5 ó 6 días a un promedio de 1 día. La cantidad de material sobrante se redujo alrededor del 50% y la eficiencia de producción se incrementó un 30%. Finalmente se llegó a la conclusión de que este sistema de producción no solo dependía del equipo y tecnología, sino también del sistema administrativo de recursos humanos, es decir, de la cooperación de supervisores y trabajadores. Por otra parte, se registró un caso en el cual se utilizó el código Opitz con un adecuado sistema Tayloriano de distribución de materia prima, es decir, para este caso en particular se tuvieron que aplicar el código Opitz como código base para la manufactura de componentes, y un segundo sistema que fue utilizado para clasificar la materia prima. Ambas herramientas se aplicaron en la introducción de tecnología de grupos y control computarizado de producción en el departamento de ingeniería de una compañía que fabricaba bombas centrifugas y motores eléctricos. Con la ayuda de códigos y del sistema de distribución Tayloriano fue posible determinar los requerimientos de capacidad de las máquinas herramientas para correr la producción y ajustar las variantes que los productos presentaban al ser vendidos. Una vez que se corrió la producción, se pudo observar que algunas de las 90 máquinas herramientas deberían ser remplazadas por 12 máquinas herramientas más modernas, de un total de 160 máquinas herramientas algunas tuvieron que ser reubicadas para formar las celdas principales de producción. Este arreglo dio como resultado una reducción del 25% en el espacio ocupado en


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planta, la implementación de este sistema de producción fue a principios de 1970 [7]. Para tener un resultado representativo de la implementación del sistema, la compañía comparó los resultados del año anterior con los dell año de implementación, particularmente con los últimos tres meses de ese año como se muestra en la tabla 1.1. 1.3.2. DIVERSIFICACIÓN DE GRUPOS TECNOLÓGICOS. La tecnología de grupos durante su desarrollo y aplicación ha estado en constante evolución, desde que surgió la idea de la tecnología de grupos como un sistema de producción se ha aplicado en diferentes áreas debido a su gran utilidad particular en diferentes sectores industriales. Tabla1.1. Índice de desempeño relativo unitario de 1969 hasta el inicio de aplicación de grupos tecnológicos [8].

Promedio de

1969

Periodo promedio

en 1970

Promedio de los meses: Octubre-

Noviembre-Diciembre de 1970

Ventas 1 1.19 1.54

Trabajo de mano de obra total 1 0.95 0.94

Ocupación máquina 1 1.08 1.15

Almacén 1 1.16 1.60

Inventario en proceso 1 0.81 0.74

Almacén + Inventario en

proceso 1 0.91 0.95

Relación

Ventas / Trabajo de mano de

obra total 1 1.25 1.64

Ventas / Ocupación máquina 1 1.11 1.34

Ventas / Almacén 1 1.03 0.97

Ventas / Inventario en proceso 1 1.47 2.08

Ventas / Almacén + Inventario

en proceso 1 1.30 1.62


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A través de la experiencia es posible saber que un problema puede ser mejor comprendido cuando se le desglosa para su análisis; dicha idea fue planteada en 1796 por Adam Smith autor clásico de la Economía Política en su obra más conocida “The wealth of nations”. Smith creía que la clave de una producción económica se encontraba en la división del trabajo en tareas lo más pequeñas posibles y en coolaboración con trabajadores especializados, estos productos arrojarían nuevos estilos de vida laboral. Este autor también fue exponente de la idea de “línea de flujo”, en un ejemplo sobre la fábrica de broches ilustra claramente cuál es la base para la organización y arreglo de la gran mejora en un proceso simple para el contexto actual como el ensamble y empaquetado industrial [9]. Una clara muestra de evolución de este sistema de producción, se ve en el sistema de producción de Toyota, el cual es una variante de la aplicación de grupos tecnológicos, en el cual se retoma este sistema, se aplica, incluyendo un nuevo factor determinante: la cultura laboral. Esta innovación jugó un papel muy importante en el proceso de aplicación del nuevo sistema de producción aplicado en 1977 por Ohno. 1.3.3. ESTADO DEL ARTE. En la actualidad la mayoría de las empresas de clase mundial están en constante mejora de sus técnicas de manufactura, con el fin de incrementar su productividad y siu grado de competencia en el mercado internacional. El análisis de tres décadas de investigación en el área de diseño de celdas, ha revelado que mucha de la investigación que se ha realizado no se utiliza en la práctica [Wemmerlov y Hyer (1989), Choi (1996), Olorunniwo y Udo (1996), Wemmerlov y Johnson (1999)]. Reismaan (1997) presentó un análisis bastante comprensivo; su investigación está enfocada en la investigación de sistemas de manufactura celular, donde compara la teoría con la orientación aplicada, usando un esquema de clasificación para la teoría pura contra la investigación aplicada [10]. La columna vertebral del éxito o fracaso para el lanzamiento de iniciativas de manufactura y calidad en las plantas productivas es el capital humano, pero al momento realizarlas, suele ser el más ignorado de los recursos de la empresa. Acorde a la respuesta de los gerentes de planta, el uso de equipos autodirigidos se ha impulsado de manera importante en nuestro país, factor de apoyo definitivo del éxito en las iniciativas de manufactura descritas previamente. Incluso se


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reportan mayores porcentajes de participación de la fuerza productiva mexicana en equipos autodirigidos que los registrados por nuestros socios comerciales. A diferencia de Canadá, en donde el personal es premiado por sus habilidades y desempeño individual, en Estados Unidos y México el principal conducto de premio es la participación de utilidades, quedando en segundo término el pago por habilidades y desempeño individual. Esta forma de motivación es similar en ambos países, influida en gran medida, por la adopción de políticas y procedimientos de administración estadounidenses en nuestras empresas. Más allá del equipo de proceso nuevo, las estrategias más importantes son los programas de administración de calidad (49.3%), esfuerzos en reducción del tiempo de ciclo (47.5%) y el establecimiento de un programa formal de mejora continua (41.5%). Aparentemente, para obtener mayor provecho de los nuevos sistemas, las plantas ligan la tecnología a estrategias de manufactura delegada (lean manufacturing). Esto implica el establecimiento de prácticas que reducen los niveles de inventarios y eliminan desperdicios en los procesos de producción. Cerca de la mitad de las plantas de clase mundial han adoptado técnicas de mantenimiento predictivo y preventivo, prácticas diseñadas para mantener el equipo en buenas condiciones de operación y prevenir tiempos de paro de máquina no programados. Las iniciativas citadas con mayor frecuencia fueron las de producción just-in-time, de flujo continuo —aplicado a la reducción del tamaño de lotes, del tiempo de reajuste (setup), del inventario en proceso y del tiempo del ciclo de manufactura— y sistemas de producción enfocados a la manufactura.


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La manufactura celular es una práctica, en la cual se arreglan equipos y estaciones de trabajo para facilitar el desempeño de pequeños lotes y un flujo continuo de producción [11]. El 54.4% de las plantas que creen haber alcanzado plenamente la categoría de clase mundial reportan que la práctica de manufactura celular es muy efectiva, seguida por las prácticas de mantenimiento preventivo y predictivo, sistemas pull/kanban y técnicas de cambio rápido. “Nuestra gente es nuestro recurso más importante”, se ha convertido en una frase popular en las empresas actuales. Aparentemente, las plantas de clase mundial comparten el mismo sentimiento. La atención que muestran sobre sus empleados podrá ser el factor más decisivo de diferencia entre las plantas líderes y el resto. La falta de enfoque en el entrenamiento formal para trabajadores permanece como un tema recurrente en el censo realizado en un estudio económico de América latina y el Caribe 2003 - 2004. A pesar de las repetidas demostraciones de desempeño superior mostrado por las plantas con mayor entrenamiento extensivo. Datos revelados en la encuesta hecha en el estudio económico de América latina y el Caribe 2003 – 2004, indican que aquellas plantas que proveen al menos una semana de entrenamiento formal, reportan un mayor índice de aprobación de la primera inspección de calidad en productos finales; menores costos por desperdicio; mejores índices de entrega a tiempo; menos variación de inventario y mayor productividad. En resumen, las plantas de clase mundial están entregando más responsabilidad a sus empleados en actividades productivas que incluyen al aseguramiento de calidad y mejora en los procesos. También la colaboración con los extremos de la cadena de suministros es esencial para alcanzar resultados de clase mundial. En este rubro, el Just-in-Time con proveedores clave fue la práctica más citada por los fabricantes más avanzados. El estudio sugiere que cerca de un tercio de las empresas emplean esta práctica que, generalmente, requiere que los proveedores entreguen lotes más pequeños acorde a las necesidades de tiempo del proceso productivo. Las principales ventajas que el fabricante observa en dicha práctica se encuentran en la reducción de inventarios y de espacio requerido para almacenamiento de partes y materiales. De igual manera, los manufactureros de esta clase reconocen los beneficios de atraer a sus proveedores en una fase temprana al proceso de desarrollo de productos, ya que resuelven situaciones de adquisición o fabricación antes de desperdiciar tiempo en diseños irrealizables.


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Respecto a la tecnología empleada, los encuestados que afirmaron haber alcanzado completamente la condición de clase mundial demostraron ser más propensos a comunicarse electrónicamente con sus socios de cadena de suministros. En este punto el intercambio electrónico de información (EDI) permanece como el método más utilizado por todas las instalaciones, mientras se espera que las tecnologías habilitadas con Internet crezcan en importancia.


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MARCO TEÓRICO


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2.1. METODOLOGÍAS EXISTENTES La tecnología de grupo (GT) se ha convertido en una filosofía aceptada a la fecha para solucionar muchos de los problemas que las empresas tienen en sus procesos de fabricación al enfrentar la distribución de planta. La puesta en práctica de grupos tecnológicos (GT) hace referencia, a menudo, a la distribución de planta como fabricación celular. Los investigadores, en las últimas tres décadas, han desarrollado metodologías para resolver el problema de control operacional de los sistemas de manufactura celular (CMS). Éstos incluyen el diseño celda, disposición de la misma, asignación del operador, programación a corto plazo y funcionamiento de evaluación. Sin embargo, los investigadores sólo se han enfocado en el problema de formación de celda [12]. Una celda correctamente diseñada intenta proporcionar una base estructural sobre la cual, en otras ediciones, podía ser estudiada. Aunque el trabajo pionero de Mitrofanov dio la base, fue con Burbidge con quien tomó auge a través de su acercamiento del análisis de flujo de la producción (PFA). Al parecer, una razón significativa del vació entre la investigación práctica y la teórica, es que en la mayoría de las metodologías planteadas no consideran criterios de producción de ingeniería1 [13]. Aun cuando existen muy buenos modelos de agrupación y métodos matemáticos para diseñar la distribución de celdas, en la realidad, tales modelos no toman en cuenta algunos puntos importantes del diseño de la celda, como la posibilidad de rediseñar los procesos de producción de las piezas; las alternativas que se podrían generar para la producción de dicha pieza e incluso algunos factores laborales y culturales en el proceso de diseño e implantación de la celda [14]. 2.1.1. METODOLOGÍAS PARA LA FORMACIÓN DE FAMILIAS Y ESTRUCTURACIÓN DE CELDAS La identificación de familias de piezas es una parte fundamental del desarrollo de un sistema celular, cuando éste se diseña con base en la semejanza de las piezas, por tal motivo, los especialistas en este campo han dedicado grandes esfuerzos al desarrollo de metodologías efectivas eficientes y prácticas para la formación de las familias idóneas. Por otra parte, cuando las celdas se diseñan para introducir el trabajo de grupo en la producción en serie, las variables que determinan el agrupamiento óptimo de operaciones son difíciles de cuantificar, por lo que sus métodos de diseño son predominantemente empíricos.

1(Wemmerlov y Hyer (1989), Choi (1996), Olorunniwo y Udo (1996), Wemmerlov y Johnson (1999), Reismaan et al. (1997)


23

De los métodos de clasificación existentes, se derivan numerosos sistemas de clasicificación, codificación y formación de agrupaciones. Muchos de estos sistemas se desarrollaron para uso general e incluso se ofrecen como paquetería de software. El análisis de flujo de producción de Burbidge (1963) es uno de los primeros y más conocidos, como metodología asociada con la metodología de grupo. Hay muchos métodos que trabajan sobre una matriz de máquinas-partes con elementos ceros o unos, indicando cuales máquinas se usan para producir cada, parte. Dada una matriz A (figura 2.1), dónde las filas corresponden a las partes y las columnas a las máquinas y aij=1; si la parte i necesita la máquina j para ser producida. Básicamente, los algoritmos cambian las filas y las posiciones de las columnas para producir bloques de unos, formando familias de partes y celdas de máquina simultáneamente (figura 2.2). Chandrasekharan y Rajagopalan (1989), así como Venugopal y Narendran (1993) presentaron algunos análisis sobre de la matriz cero-uno para extraer las propiedades y recomendar la formación de celdas por algoritmos. Otros algoritmos que siguen estas líneas se encuentran en los estudios de McCormick (1972), King (1980, 1982) y Chu y Tsai (1990), Muchas otras técnicas han sido propuestas en la bibliografía relacionada. Los métodos de agrupamientos jerárquicos (Stanfel, 1985 and McAuley, 1972; "Hierarchical clustering methods"), agrupamiento no jerárquico (Chandrasekharan and Rajagopalan, 1986 "Non-Hierarchical clustering"), gráfico basado en técnicas (Rajagopalan y Batra, 1975; "Graph Based Techniques"), las redes neuronales (Malave y Ramchandran, 1991; "Neural. Networks"), (Xu y Wang, 1989; "Fuzzy Logic"), Metaheuristics like Simulated Annealing (Boctor, 1991, y Venugopal, y Narendran, 1992) y los Algoritmos Genéticos (Joines, 1993; "Genetic Algorithms") [15].

Fig. 2.1 Solución media


24

Figura.2.2 Esquema de la mediana

2.1.1.1 MÉTODO DE CLASIFICACIÓN VISUAL Aunque no es propiamente un método, la clasificación visual es la manera más sencilla de agrupar celdas, ésta se basa en la experiencia y criterio de los diseñadores, ingenieros de manufactura e industriales y se desarrolla mediante la formación de agrupaciones como familias de partes o grupos tecnológicos. En la clasificación visual, la clasificación y formación de agrupaciones ocurren simultáneamente. La clasificación visual es conceptualmente muy sencilla, económica y rápida pero requiere de ciertas condiciones como:

Los productos no deben ser excesivamente complicados.

El número de productos distintos no debe ser demasiado grande. Las principales desventajas de la clasificación visual son: que al carecer de un método sistemático y apoyarse únicamente en el criterio humano, se tiende a limitar el número de aplicaciones que se puede dar a la clasificación; y que podría clasificar basándose en las características menos adecuadas al objetivo que se persigue con el proceso de clasificación o con las aplicaciones que se desea implementar.


25

2.1.1.2 LA TAXONOMÍA NUMÉRICA DE M. BEDNAREK La Taxonomía numérica de M Bednarek es un método de aplicación de los métodos taxonómicos a la formación de familias de partes; consta de tres etapas [16].

1. Preparación de la matriz de datos 2. Cálculos 3. Agrupación de partes

2.1.1.3. MÉTODO DE SUBDIVISIÓN SUCESIVA. Este método fue desarrollado en Rusia por Mitrofanov (1955) para identificar un "componente compuesto" que poseyera los atributos distintivos de las piezas integrantes de una familia dada. El componente compuesto es, en realidad, una pieza ficticia o virtual, que sirve como base para diseñar el herramental y los dispositivos requeridos para el maquinado óptimo de todas las piezas que integran la familia. Se minimiza el tiempo de preparación de maquinaria y se maximiza el tiempo productivo. Por sus características, este método fue desarrollado para familias de piezas que se fabricaran en una sola máquina, pero también puede ser útil para subdividir el universo de piezas cuando éste es muy extenso y se desea aplicar otro tipo de método para afinar la integración, definitiva de las familias [17]. 2.1.1.4. MÉTODO POR CLASIFICACIÓN DE ATRIBUTOS. Una manera, muy importante de utilizar el razonamiento es relacionar objetos o ideas similares. Esta aplicación, que originalmente se realizó con los fenómenos naturales, puede utilizarse también en los procesos de información y en los sistemas de manufactura; en los casos en los cuales una gran cantidad de información tiene que ser almacenada. Un sistema de clasificación y codificación es una herramienta para capturar o codificar características de diseño, manufactura u otra información relevante de piezas o productos. También es una herramienta para analizar y recuperar piezas por sus características de diseño; puede utilizarse como herramienta de comunicación en una base de datos que sirva como eslabón con los sistemas CAD-CAM. La formación de las familias de piezas se puede realizar de la siguiente manera: 1. Definición del universo de piezas a fabricar (perfil de piezas) en la empresa. 2. Codificación de las piezas. 3. Formación de familias de piezas. 4. Establecimiento de parámetros generales que servirán de base para el

agrupamiento de máquinas en "celdas de producción".


26

5. Determinación de características de las celdas. 6. Integración de las máquinas requeridas para cada familia. 7. Análisis de la distribución de la carga de trabajo. 8. Establecimiento de requerimientos herramentales y dispositivos. 2.1.1.5. MÉTODO POR ANÁLISIS DE FLUJO DE PRODUCCIÓN (AFP) Éste método desarrollado por J. L. Burbidge, se basa en la información contenida en hojas de proceso de las piezas. Las características de diseño de las piezas y el herramental no considerado en formación directa. Este método se basa en el principio de que la mayoría de las piezas se elaboran en una misma fábrica , hecho que implica, en gran medida, una familia [18]. Existen tres niveles sucesivos de análisis en la aplicación del AFP a saber: Análisis de flujo de fábrica (AFF), análisis de grupo (AG) y análisis de línea (AL). En el AFF se divide la fábrica en unidades de tamaño departamental y se identifican las piezas que pueden ser fabricadas con las máquinas y equipos ubicados en cada una de ellas. En cuanto al análisis de grupo (AG) su principal finalidad es subdividir cada unidad en grupos de máquinas, identificando las familias de piezas que se han de fabricar en cada grupo. Este análisis constituye la parte central del método. Al igual que el AFP descrito, es muy recomendable que un tipo dado de máquina se sitúe en un solo grupo y también que cada pieza se termine de fabricar dentro del grupo en el que se inició su elaboración. Por razones obvias, los procesos incompatibles no se deben ubicar dentro de un mismo grupo. En la etapa de análisis de línea (AL), se estudia la trayectoria de los materiales dentro de las celdas, para determinar la ubicación más conveniente de las máquinas y los equipos. En el caso ideal todas las piezas de una familia siguen un flujo unidireccional dentro de la celda. Cuando las celdas bajo análisis son simples bastará con utilizar el sentido común para realizar el análisis de línea, pero cuando las celdas son complejas, es aconsejable seguir los siguientes pasos:


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Renumeración de todas las operaciones en secuencia.

Registro de la incidencia de uso.

Codificación de máquinas.

Determinación de la secuencia de cada pieza.

Trazo del diagrama de flujo.

2.1.1.6. FORMACIÓN DE CELDAS USANDO SECUENCIA DE INFORMACIÓN Y REDES NEURONALES Existen varios métodos de redes neuronales para la formación de celdas. La mayoría de ellos o las técnicas de redes neuronales utilizan cualquier tipo de aprendizaje competitivo2. Otras redes neuronales, que apuntan a optimizar una cierta función de energía, también se han propuesto para la formación celular (Lozano al 1993, Canea al 1999) pero ellos también usan la matriz de incidencia binaria parte-máquina. 2.1.1.7. FORMACIÓN DE CELDAS POR ALGORITMO GENÉTICO (GAS) Los Algoritmos Genéticos (GAs) son muy conocidos por sus variadas aplicaciones en la optimización general, sobre todo en la optimización de problemas combinatoriales (Davis., 1991; De Jong, 1975; Goldberg, 1989,; Holanda, 1975; Michalewicz, 1996). Un algoritmo típico genético se basa en la evolución controlada de una población estructurada, operadores de recombinación, la formación de esquema y propagación sobre generaciones. La aplicación de un Algoritmo Genético Constructivo (CGA) se utiliza para resolver el problema de la Formación de Celdas de Partes-Máquinas (MPCF). La aplicación se hace mediante una analogía del p-media (ver figura 2.1) del problema, desde que ambos presentan problemas de agrupamiento. La búsqueda para el vértice del p-medio en una red (gráfico) es una situación clásica en este problema. El objetivo es localizar los p-medios (la mediana) minimizando la suma de las distancias de cada punto de la demanda a su media más cercana. El MPCF se modela como un problema bi-objetivo del p-medio, que se usa como base para construir, factiblemente, las asignaciones de máquinas y partes para

2 (Malave y Ramachandran 1991; Chu, 1993), ARTI (Dagli y Huggahalli 1991; Kaparthi y Suresh 1992:, Prasad y Rajan 1994), el Arte Fuzzy (Suresh y Kaparthi 1994., Kamal y Burke 1996), Fuzzy Min-Max (Lozano, 1999) o SOFM (Venugopal y Narendraní 1994).


28

grupos específicos y se considera un esquema de evaluación y estructuras, en una base común. Una estructura particularmente derivada y un esquema de representación consideran una distancia Jaccard para los cordones binarios. Un tamaño variable de la población es formado sólo por el esquema, considerado como los bloques para la construcción de soluciones factibles a lo largo de las generaciones. La recombinación origina, la diversificación de la población y un tipo de mutación de búsqueda local se aplican a las estructuras generadas que representan las soluciones factibles [19]. 2.1.1.8. FORMACIÓN DE CELDAS POR BÚSQUEDA HEURÍSTICA LOCAL Este método presenta una nueva técnica para obtener celdas de máquinas y familias de producto. El método combina la búsqueda local heurística con un algoritmo genético. La búsqueda heurística local se aplica a los grupos de celdas de máquinas generados por el algoritmo genético. Cuando las celdas de la máquina son conocidas se asigna un producto a la celda. Esto es óptimo para minimizar el movimiento inter-celda. Sin embargo, no garantiza la buena utilización de las máquinas dentro de una celda. Para superar este problema, se desarrolla una búsqueda heurística local, la cual toma en consideración el movimiento de la inter-celda y la utilización de la máquina.

La, búsqueda heurística local consiste en un procedimiento de mejora que es aplicado repetidamente. Con cada interacción de k el procedimiento empieza con un grupo inicial de celdas de máquinas, INITIAL

kM produce un set de familias FINALkp y

un grupo de celdas de máquinas FINALkM Dos matrices del bloque-diagonal se

pueden obtener combinando INITIALkM con FINAL

kp FINALkM con FINAL

kp . De estas dos matrices, la de más alta eficacia es escogida como matriz bloque-diagonal resultante de la interacción k. El procedimiento se detiene si FINAL

kM - INITIALkM o si

la eficacia de agrupación de la matriz del bloque-diagonal de la interacción k, resulta no ser mayor a la agrupación, la eficacia de la matriz de la bloque-diagonal es el resultado del k-1 de la interacción anterior, K-1(para K>2). Por otra parte los grupos de procedimiento INITIAL

kM = FINALkM Y continúa la interacción k+1.

Cada iteración k de la búsqueda heurística local consiste en:

La asignación de productos al set inicial de las celdas de la máquina

INITIALkM . Se asignan los productos para mecanizar las celdas uno a uno

(en cualquier orden). Un producto se asigna a la celda que maximiza la eficacia del grupo, es decir un producto se asigna a la celda de máquina C* celular.


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⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+−

= InC

OutC

C NNNN

C,01

,11maxarg

Donde: N1 Número total del en la matriz A N1

Out Número total de 1 fuera del bloque diagonal, si los productos se asignaron a la celda C N0

In Total de Número 0 dentro del bloque diagonal, si el producto es asignado a la Celda C

En este paso la Heurística genera un set de familia de productos, p/"" Permitiendo que 1

kμ sea la eficacia de la matriz de bloque-diagonal definida por INITIALkM y

FINALkp .

La asignación de máquinas al set de familias de producto FINALkp obtenidas en el

paso 1, se asignan las máquinas a las familias del producto, uno a uno (en cualquier orden). Una máquina, se asigna a la familia de producto para maximizar la eficacia del grupo es decir, una máquina se asigna a la familia de producto F*, dado por:

⎪⎭

⎪⎬⎫

⎪⎩

⎪⎨⎧

+−

= InF

OutF

F NNNN

F,01

,11maxarg

Donde:

N1 Número total de 1 en la matriz A N1

Out Número total de 1 fuera del bloque diagonal si los productos se asignaron a la celda. N0

In Total de Número 0 dentro del bloque diagonal si el producto es asignado a la Celda F En este paso, la búsqueda heurística genera un nuevo juego de celdas de

máquinas FINALkM . Permitiendo que 2

kμ a la eficacia de la matriz de bloque-

diagonal definida por INITIALkM y

FINALkp .

La matriz del bloque-diagonal que es el resultado de la interacción, tiene una eficiencia de la agrupación ( ).,max 21

kkk μμμ = INITIALk

FINALk MMIf =. μK ≤ μK-1

(K≥2).


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El proceso interactivo se detiene y la matriz del bloque-diagonal de interacción k-1 es el resultado. Por otra parte, el set de procedimiento FINAL

kINITIALk MM =+1 Y

continúa el paso 1 de la interacción k+1. Ejemplo: Suponiendo que se empieza con un grupo inicial de celdas de máquina dado por el algoritmo genético, mostrado en la tabla 2.1: Tabla 2.1. - Grupo inicial de celdas de máquina Celdas Máquinas 1 M3, M8 2 M5, M7, M12 3 M1, M4, M10, M11 4 M2, M6, M9 Así Paso 1.- Determinar el Grupo de familia de productos.

La siguiente tabla representa el valor de para cada producto y cada celda de máquina. Un producto es asignado a la celda que tenga el valor más alto de eficiencia de grupo (las celdas en gris en la tabla 2.2).


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Tabla 2.2.- Cálculo para el paso 1 de la búsqueda Heurística Local (M3, M8) (M5, M7,

M12) (M1, M4, M10, M11)

(M2, M6, M9) Productos Producto/Máquin

as μC μC μC μC

1 M1, M4 90.2% 88.1% 95.1% 88.1% 2 M2, M6 90.2% 88.1% 86.0% 97.5% 3 M2, M6, M8 97.4% 85.7% 83.7% 90.2% 4 M1, M4, M11 87.8% 85.7% 97.5% 85.7% 5 M3, M6, M8 97.4% 85.7% 83.7% 90.2% 6 M7, M4, M11 87.8% 85.7% 97.5% 85.7% 7 M3, M8 100% 88.1% 86.0% 88.1% 8 M2, M9 90.2% 88.1% 86.0% 97.5% 9 M3, M6, M8 97.4% 85.7% 83.7% 90.2% 10 M5, M10, M12 87.8% 95.0% 88.1% 85.7% 11 M2, M9 90.2% 88.1% 86.0% 97.5% 12 M4, M11 90.2% 88.1% 95.1% 88.1% 13 M1, M11 90.2% 88.1% 95.1% 88.1% 14 M3, M7, M12 87.8% 100% 83.7% 85.7% 15 M5, M7, M10, M12 85.4% 97.4% 85.7% 83.3%

Así Tabla No 2.3.- Grupo de Máquina / Producto obtenido en el Paso 1 Grupo Máquinas Productos 1 M3,M8 3,5,7,9 2 M5, M7, M12 10,14,15 3 M1,M4, M10, M11 1,4,6,12,13 4 M2, M6, M9 2,8,11

La agrupación resultante y se da en la tabla 2.3 y la matriz de bloque-diagonal correspondiente se da en la Fig.26.


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Tabla 2.4.- Cálculos para el Paso 2 de la búsqueda Heurística Local.

Familias de Productos (3,5,7,9) (10,14,15) (1,4,6,12,13) (2,8,11) Producto

s Producto/MáquinasμC μC μC μC

M1 1, 4, 6, 13 81.4% 83.3% 97.5% 83.3% M2 2, 8, 11 83.7% 85.7% 81.8% 100.0% M3 3, 5, 7, 9 100.0% 83.3% 79.5% 83.3% M4 1, 4, 6, 12 81.4% 83.3% 97.5% 83.3% M5 10, 14, 15 83.7% 100.0% 81.8% 85.7% M6 3, 5, 9 97.5% 85.7% 81.8% 85.7% M7 14, 15 88.1% 97.5% 84.1% 88.1% M8 3, 5, 7, 9 100.0% 83.3% 79.5% 83.3% M9 2, 8, 11 83.7% 85.7% 81.8% 100.0% M10 10, 15 86.0% 97.5% 84.1% 88.1% M11 4, 6, 12, 13 81.4% 83.3% 97.5% 83.3% M12 10, 14, 15 83.7% 100.0% 81.8% 85.7%

Máquina Producto M3 M8 M5 M7 M12 M1 M4 M10 M11 M2 M6 M9

3 1 1 1 5 1 1 1 7 1 9 1 1 1 10 1 1 1 14 1 1 1 15 1 1 1 1 1 1 1 4 1 1 1 6 1 1 1 12 1 1 13 1 1 2 1 1 8 1 1 11 1 1

Figura 2.3.- Matriz de bloque diagonal correspondiente a celdas de producto/máquina La eficacia de la agrupación del paso 1 es:


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Paso 2.- Determinar el grupo de celdas de máquinas

La tabla 11 presenta el valor de la eficacia de los grupos para cada producto y cada celda de máquina, una máquina es asignada a una familia de productos con el más alto valor de eficacia de agrupamiento (celdas gris en tabla 11).

Así,

La agrupación combinada resultante y mostrada en la tabla 2.5 Tabla 2.5.- Grupos de maquina/producto, obtenida en el Paso 2 Grupo Máquinas Productos 1 M3, M6, M8 3,5,7,9 2 M5, M7, M10, M12 10,14,15 3 M1,M4, M11 1,4,6,12,13 4 M2, , M9 2,8,11 La matriz bloque-diagonal correspondiente se demuestra en la figura 2.4

Máquina Producto M3 M6 M8 M5 M7 M10 M1 M4 M2 M9 M11

3 1 1 1 5 1 1 1 7 1 1 9 1 1 1

10 1 1 1 14 1 1 1 15 1 1 1 1 1 1 1 4 1 1 6 1 1

12 1 13 1 2 1 1 8 1 1

11 1 1 Figura 2.4.- La matriz bloque-diagonal correspondiente al grupo producto/máquina en la tabla 2.3


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La eficacia de la agrupación después del Paso 2 es:

La matriz bloque-diagonal resultante obtenida al final del paso 2 tiene una eficacia de agrupación que es evaluada en la siguiente ecuación:

Sustituyendo: μk = max (66.67%, 86.67%)= 86.67%. El grupo de celdas de máquina obtenidas al final de este paso es diferente del grupo de celdas de máquina iniciales y presentan mayor eficacia de agrupación.

y procede a la interacción 2 para repetir los pasos 1 y 2. Al final de paso 2 de la segunda interacción, se obtiene grupo de celdas de máquina que son iguales al

grupo inicial .La matriz bloque-diagonal final es una de las mostradas en la figura 2.4 y tiene una eficacia de la agrupación de 86.67%.


35

CCCAAAPPPÍÍÍTTTUUULLLOOO IIIIIIIII

IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA


36

3.1. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA. Una de las grandes problemáticas que presentan las empresas manufactureras hoy en día, es la demora en el área de producción. Los retrasos en la producción van acompañados de gasto adicional en mano de obra e incumplimiento de fechas de entrega que traen como consecuencia la falta de competitividad y pérdida de mercado ante la competencia. La falta de capacidad para responder a las demandas cambiantes del mercado y a sus consumidores, hace que muchas empresas queden fuera de competencia y tengan que subcontratarse con otras compañías o, en el peor de los casos, a que cierren la empresa. Para poder cumplir con los tiempos de entrega de los productos, la gran mayoría de las empresas tienen almacenes que les permitan asegurar la entrega de sus componentes a tiempo. Lo anterior implica una fuerte inversión de capital en materia prima y la disposición de un espacio para almacenar las piezas terminadas, como se aprecia en la figura 3.1. Un almacén es una forma de caer en una cadena improductiva debido a los problemas que conlleva su operación., El inventario de elementos, la retención de material, la depreciación del producto, etcétera, llevan a la compañía a ser improductiva y a la elevación de sus costos por tanto, a invertir capital en el almacenamiento de productos.

Figura 3.1.- Lotes de piezas a producir y retrasos en la producción.


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3.2. IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA. Es un hecho que muchas de las empresas manufactureras mexicanas no son competitivas con en el mercado global, en el que se desarrollan. La problemática presentada en la empresa metalmecánica donde se realizó la investigación se manifestó de la siguiente manera:

Acumulación de lotes de piezas por retraso en el tiempo de producción.

Mayor tiempo para la producción de las piezas del estimado debido a retrasos de otros lotes de piezas.

Falta de definición de prioridades de producción y cortes a la producción

para programar la producción de otras piezas.

Paros y fallos en la maquinaria utilizada.

Pérdida de pedidos de las piezas a producir.

Gran cantidad de piezas en inventario y en proceso.

Escasez de herramental para la preparación de máquinas. Todo lo anterior fue evidente en la visita a la planta, durante la cual se realizó la toma de datos e investigación que llevaron a la identificación del problema, como se observa en las figuras 3.2, 3.3 y 3.4

Figura 3.2. Producción de lotes de piezas (mazas tipo F).


38

Figura 3.3. Acumulación de lotes de piezas por retraso en la producción.

Figura 3.4. Falta de herramental para la preparación de máquina.


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3.3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. En la búsqueda de la solución más adecuada para la problemática presentada en el área de producción en planta, se realizó una explanación de bibliografía de casos parecidos que hubieran pasado otras empresas en dicha área. Durante la búsqueda de indicadores que ayudaran a encontrar una alternativa de solución, se tomaron varios criterios que se presentanen el diagrama de formación de celdas, para la solución del problema. Finalmente se encontró que una alternativa segura y confiable para solventar dicho problema es la manufactura celular, que ha recibido gran atención en años recientes, demostrando el potencial que con que cuenta para obtener mejoras en la productividad durante la fabricación por lotes. En el caso de un sistema de producción tradicional, se tienen que producir miles de piezas, utilizando un sinnúmero de máquinas para su fabricación, en cambio, bajo un sistema de producción por celdas de manufactura los recursos serán optimizados en la mayoría para agilizar la producción y reducir los tiempos de fabricación. El problema del diseño de la celda es reconfigurar las máquinas existentes en grupos más pequeños (o celdas) de máquinas diferentes, donde cada celda esté dedicada a una familia de piezas, donde “idealmente”, todas las partes de una familia se producen en una celda. Sin embargo, el caso típico es que las celdas y familias dedicadas no se puedan crear para acomodar la población entera de piezas y máquinas y una celda importante del "resto" se deja a menudo para propducir esas piezas que no entren en ninguna familia. El proceso de diseño de la celda puede ser muy largo y requiere de un esfuerzo sustancial en la evaluación de las celdas candidatas, acorde a la diversidad de operación y a las medidas de evaluación económicas. Así pues, el proceso general de formación de la celda puede ser visto como el desarrollo de dos fases:

1. Creación de las celdas candidato (identificación de familias de partes y grupos de máquina).

2. Evaluación del funcionamiento de las celdas candidatas.

Una exhaustiva combinación puede dar lugar a muchas configuraciones posibles para ser planteadas y evaluadas. Actualmente hay mucha investigación dedicada al desarrollo de procedimientos de formación de celdas (es decir, las técnicas que identifican a las familias de partes y a grupos de máquinas); sin embargo la evaluación del funcionamiento de los sistemas de fabricación en general como factibilidad económica, etapas de


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implantación y posibles filosofías laborales (que se deben tener en cuenta para la fabricación por celdas de manufactura), han recibido menos atención. Operacionalmente, el proceso de evaluación de celda puede involucrar un número de fases de toma de decisiones, ordenadas desde un análisis inicial de viabilidad hasta el rediseño detallado de la distribución. Debido al alto grado de interconexión e integración en la manufactura moderna, las decisiones locales tienen impactos globales. Así, las decisiones tomadas, concernientes a la configuración de celdas están interrelacionadas con la facilidad de manufactura, es decir, con las decisiones concernientes de las características de constitución y operación de una celda particular, que impactará la configuración de celdas posteriores a implantar [20]. Muchos de los artículos revisados son netamente teóricos y como consecuencia los criterios para la aplicación en planta eran difíciles de aplicar en algunos casos y casi nulos en otros casos. Uno de los investigadores que realizó un concenso acerca de la bibliografía desarrollada para la aplicación en la formación de celdas de trabajo es Reisman [21], en un articulo publicado en 1997, muestra en una gráfica, la cantidad de artículos desarrollados para la formación de celdas de manufactura y hace una comparación de las metodologías Teóricas contra las Prácticas, como se muestra en la gráfica 3.1. Gráfica 3.1. Gráfica publicada por Reisman, comparación de Metodologías desarrolladas para la formación de Celdas de Manufactura Teóricas contra Prácticas [20].

Comparacion de numero de Articulos publicados de (1969-1994), Teorico & Aplicados

0

50

100

150

200

250

Año 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994

Total de articulos Teorico Practico


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Una vez analizados los artículos y comprendida la problemática que la empresa tiene en la producción de piezas, se desarrolló para este caso una metodología que tomará los criterios necesarios para la evaluación y formación de celdas de manufactura con la finalidad que sea útil, para resolver problemas que se presentan día con día en el sector metal mecánico. 3.4. METODOLOGÍA GENERAL DE SOLUCIÓN PARA LA FORMACIÓN DE CELDAS. Para desarrollar el sistema de producción por celdas de manufactura se tuvo que llevar a cabo una serie de pasos, que permitiera llegar a la implantación de la(s) celda(s) de manufactura. Como en todo problema que se pretende solucionar, debe contarse con una metodología o protocolo que permita resolver adecuadamente dicha problemática. Para este caso, en el diagrama 3.4.2, se describe una secuencia de pasos que sirvieron para poder plantear las celdas de manufactura. 3.4.1. DESCRIPCIÓN DE SECUENCIA DE PASOS DEL DIAGRAMA DE FORMACIÓN DE CELDAS. Para la mejor comprensión del diagrama de flujo los pasos que se describen son numerados y se explicarán las acciones realizadas en cada uno de ellos: 1.- IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA: Para este caso es el desarrollo de las celdas de manufactura a implantar en la industria metalmecánica, con la finalidad de ser eficiente y mejorar el sistema de producción actual; ya que éste tiende a ser insuficiente para cubrir las nuevas necesidades que impone el mercado en el cual compite a la compañía. 2.- FAMILIARIZACIÓN DEL PROBLEMA: Para poder resolver un problema, después de haberlo conocido se necesita realizar las siguientes preguntas que llevan a la búsqueda de datos:

¿Qué elementos lo componen? ¿Por qué se presenta? ¿Cómo se presenta el problema?

3.- BÚSQUEDA DE MÉTODOS PARA LA SOLUCIÓN DEL PROBLEMA: En esta etapa es necesario realizar una investigación documental acerca de problemas similares en el mismo sector industrial, con el fin de elaborar una idea o marcador que nos indique de qué manera se resolvió el problema y nos lleve a la mejor alternativa de solución. 4.- DEFINICIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS RELEVANTES DE LAS PIEZAS: En esta etapa se identifican las piezas que se producen en la planta y se definen


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las características principales, así como los procesos de producción que éstas necesitan para obtenerlas como producto final. 5.- IDENTIFICACIÓN DE LAS FAMILIAS DE PIEZAS: En este punto se hace una búsqueda minuciosa de las piezas que se fabrican en la empresa, es decir, se hace una primera agrupación de piezas con base en las características geométricas, procesos de producción y la máquina que más se utiliza (máquina clave) para la manufactura de dichas piezas. 6.- DEMANDA DE PRODUCCIÓN: En este punto se hace un análisis de la demanda de cada pieza que tiene la empresa para darle prioridad a la solución. 7.- ANÁLISIS: Dentro de este punto se encuentran ciertos criterios que sirven para dar una mejor agrupación a las familias de piezas y al posible arreglo de máquinas que conformarán las celdas de manufactura. Los criterios que se toman son los siguientes: Análisis de Máquina Clave: Este análisis se fundamenta en el estudio de las hojas de rutas de procesos de maquinado de las piezas que se fabrican. Análisis de Flujo de Producción: Este estudio consiste en tomar las hojas de ruta y ver cuales son las piezas que tienen operaciones de maquinado en las mismas máquinas, creándose así una primera familia por tipos de operaciones similares o parecidas en la mayor medida posible. Análisis de aglomeración (agrupamiento): Este análisis consiste en el análisis de piezas semejantes en geometría y/o procesos de manufactura, creándose una matriz en donde las columnas se ubican el Ítem de piezas y en las filas las máquinas, evaluándose dichos datos se obtendrá como resultado un arreglo de piezas agrupadas por proceso (matriz unitaria). Estos criterios de formación de celdas son en la actualidad los más utilizados por la Industria Manufacturera Estadounidense según publicaciones del departamento de manejo de decisiones de la Universidad de Tennesse y constatado por la Asociación Americana de Tecnología de Manufactura (AAMT) [22], al cual pertenecen aproximadamente 556 compañías de las cuales 400 han implementado celdas de manufactura.


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3.4.2. DIAGRAMA A BLOQUES DE LA METODOLOGÍA PARA LA FORMACIÓN DE CELDAS DE MANUFACTURA

IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA

FAMILIARIZACIÓN CON EL PROBLEMA. (RECOPILACIÓN DE DATOS)

MÉTODOS PARA LA SOLUCIÓN DEL PROBLEMA.

DEFINICIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS RELEVANTES

DE LAS PIEZAS

IDENTIFICACIÓN DE LAS FAMILIAS DE PIEZAS

DEMANDA DE PRODUCCIÓN

ANÁLISIS DE MÁQUINA CLAVE

ANÁLISIS DE FLUJO DE PRODUCCIÓN

ANÁLISIS DE AGLOMERACIÓN

¿CUMPLE CON LOS CRITERIOS DE INGENIERÍA?

NO

SI

FORMACIÓN DE CELDAS


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3.4.3. CRITERIOS OBJETIVOS DE AGRUPAMIENTO PARA FORMACIÓN DE FAMILIAS Y CELDAS Existen diversos criterios para la formación de familias y celdas, con la finalidad de evaluar el funcionamiento de la celda y las familias de piezas que lo integrarán se citan a continuación algonos de ellos, cuya objetividad se fundamenta en su relación con la generación de utilidades. Tabla 3.1.- Criterios para la formación de familias y celdas [23]. CRITERIO OBJETIVO CALCULO BENEFICIOS

Rentabilidad unitaria por máquinas

Selección de la máquina que presenta la mayor contribución a utilidades. ($)..

($)....máquinahoradeCosto

usodehoraporónContribucium −

=η

En la celda que las incluye, las máquinas con valores altos de ηum incrementan notablemente el valor agregado a los productos que procesan.

Rentabilidad unitaria por pieza o producto

Selección de la carga de trabajo (pieza o producto) que presenta la mayor contribución a las utilidades. nfabricaciódeunitarioCosto

piezaporónContribuciup ...

..=η

La fabricación de piezas y productos con valores altos ηup en una celda, con su rápido procesamiento tienden a generar un alto valor agregado por pieza procesada.

Costo de máquinas por hora de trabajo

Seleccionar la máquina con valores bajos de costo por hora. Seleccionar las piezas que requieren máquinas con valores bajos de costo por hora.

)(...arg($)..

hratendidatrabajodeaCmáquinadeCostoCmh =

La asignación prioritaria de carga de trabajo a máquinas con valores bajos Cmh, tiende a reducir el costo total de las celdas, para un valor dado de carga de trabajo.

Aportación de carga de trabajo de una pieza

Seleccionar la pieza o producto que aporta mayor carga de trabajo. )(....

)(....arghrceldadetrabajodeCapacidad

hrpiezadetrabajodeaCAcp =

La asignación prioritaria de piezas o productos con valores altos de Acp, tienden a justificar la implantación de celdas con alta carga de trabajo.

Carga de trabajo procesada (horas-pieza) por unidad de costo máquinas

Seleccionar las máquinas que procesan mayor carga de trabajo por unidad de costo de máquinas. Seleccionar las piezas que se procesan a costos bajos de hora-máquinas.

($)..)(..arg

máquinahoradeCostohrtrabajodeaCAcp −

=

La asignación prioritaria de máquinas con valores altos de Hcp, tiende a reducir el costo total de las celdas, para un valor dado de carga de trabajo.

Semejanza de proceso

Seleccionar las máquinas que se utilizan en un número elevado de piezas. Seleccionar las piezas que requieren el uso de las mismas máquinas.


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CCCAAAPPPÍÍÍTTTUUULLLOOO IIIVVV

DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN


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4.1. RECOLECCIÓN DE DATOS. Durante el proceso de recolección de datos para la formación de familias, se partió de todos los datos existentes proporcionados por la empresa metalmecánica. El proceso de recolección y análisis de datos tuvo que ser depurado de un universo aproximado de 45,000 elementos diferentes entre piezas de manufactura y ensamble. Dichos datos fueron agrupados en base al criterio propuesto por la metodología desarrollada en el capítulo 3. Para la obtención de los tiempos de fabricación de piezas, estos datos fueron obtenidos de las órdenes de producción en planta y se les dio seguimiento hasta que las piezas fueron terminadas. En primer término, en la recolección de datos, se tuvo que identificar el área donde se encontraba el conflicto, es decir, de qué manera se manifestaba dicho problema, el punto nodal se encontró en los retrasos en la producción de piezas en planta. Una vez identificada el área donde se presentó la dificultad, se procedió al análisis de ésta. Durante el estudio de la incógnita en la producción de piezas en planta, se observó que, a medida que la producción se retrasaba, el aglutinamiento de los lotes de producción en planta se volvía caótico y, como consecuencia, el seguimiento de los tiempos de producción se alargaban lo que trajo como resultado el inmediato incremento en el costo de producción. Para tener un mejor conocimiento de la pieza que se está produciendo en planta, a continuación se presenta el componente o pieza ver figura 4.1 (maza tipo F) para mayor detalle ver anexo A. En la figura 4.1 se presenta a detalle de una pieza que conforma un cople. Este elemento es uno de los tantos que se producen en planta, se tomó esta pieza debido a que es la más representativa en la producción total anual. También, como se puede apreciar en la siguiente figura, esta pieza es cilíndrica y existe toda una gama de variantes de este elemento, es decir, se presenta en diferentes dimensiones y formas. Un punto relevante de este componente, es que tiene un dentado cuadrado, debido a que su función es cubrir los diferentes tipos de desalineamiento a los que trabaja un cople. Este elemento pertenece a un cople de tipo disco flexible y su función es cubrir el desalineamiento de tipo axial, angular y paralelo, con cierta conformidad torsional y con poco o nada de contra golpe.


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4.2.1. CLASIFICACIÓN DE DATOS. COSTO BENEFICIO QUE APORTARÁ LA CELDA A LA PRODUCCIÓN TOTAL. Para poder determinar cual será la celda que tendrá mayor impacto en la producción total, es necesario hacer un análisis costo beneficio, es decir, la manera que nos muestre un indicador que resalte con claridad, cual será la celda que tendrá mayor impacto sobre la producción total de piezas, respecto a la producción total. Para realizar este análisis se tomaron datos de la empresa en donde se tienen las producciones de años anteriores, estos datos se analizaron y se gráficaron con base al tipo de producto con el mayor porcentaje de producción, identificando el tipo de pieza más representativa, se analizaron las máquinas involucradas en la manufactura, para determinar que máquinas conformarán la celda de producción y proponer la implantación de la primera celda de manufactura. En las gráficas 4.1, 4.2 y 4.3 respectivamente, se puede observar, el porcentaje de producción que cubrirá esta primera celda (celda piloto) sobre la producción total será de aproximadamente el 30 %, teniendo en cuenta lo anterior, el costo beneficio que la celda tendrá sobre la producción será considerable, las gráficas aquí presentadas son de los años 2002, 2003 y 2004. También se presenta en la gráfica 4.4, el porcentaje de masas a producir en esta celda, debido a la programación y a factores considerados para una mejor distribución de la carga de trabajo en la celda, es por ello que no cubrirá el 100 % de masas que se producen en la planta. Todos los datos que llevaron al desarrollo de estas gráficas fueron proporcionados por la empresa Metalmecánica, las gráficas aquí presentadas muestran un record de producción de Mazas en los 3 últimos años, para mayor detalle consultar en el anexo (B) de esta tesis. En la figura 4.2 se muestra de manera gráfica, que alrededor del 31% de la producción total es la masa que conforman los coples de tipo disco flexible. Estos datos fueron obtenidos de los records de venta del año 2002, de una empresa metal mecánica, el resto de la producción total que es del orden del 69% fueron producidos de diferentes tipos de piezas que fabrica esta empresa, como son; flechas, tapas, engranes, cajas, piñones entre otros, dichos componentes no tienen un porcentaje tan elevado dentro de la producción como el que tienen las mazas para cople.


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PRODUCCIÓN RESTANTE 69%

PRODUCCIÓN DE MAZAS 31%

Figura 4.2. Gráfica de producción en el 2002

Como se observa en la figura 4.2 el record de producción de mazas para coples en el 2003 fue del orden de 28% de la producción total, a diferencia del año anterior cuando la producción se redujo un 3% del total, esto se debió a que las ventas de coples de este tipo se vieron mermadas. Sin embargo siguió siendo una tercera parte de la producción total.


PRODUCCIÓN DE M AZAS 28%

Figura 4.2. Gráfica de producción en el 2003.

Por último, en la figura 4.3, se muestra de manera gráfica como el porcentaje de producción de mazas para cople de tipo disco flexible fue del orden del 33% de la producción total en el 2004. En ese año hubo un incremento en la producción de este tipo de piezas de alrededor de un 5% en comparación con el año anterior; sin embargo, las estadísticas demuestran que este tipo de piezas siguió representando la tercera parte de la producción total de la planta.


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PRODUCCIÓN DE M AZAS 33%

Figura 4.3. Gráfica porcentual de producción en el 2004.

En base a las estadísticas mostradas en las gráficas anteriores, se determinó que la celda de manufactura más apropiada a implantar, es aquella que producirá las mazas para los coples, cubriendo estadísticamente alrededor de un 93% de la producción total de ellas que es del orden del 30% de la producción total en planta. Sólo un 2% de todas las mazas producidas en planta no serán manufacturadas en su totalidad en la celda propuesta.

PORCENTAJE DE LA PRODUCCION DE MAZAS EN CELDA DE MANUFACTURA

MAZAS DENTRO DE LA CELDA 93%

MAZAS FUERA DE LA CELDA 7%

Figura 4.4. Gráficas de mazas a fabricar en celda.


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4.2.2. PROPUESTA DE FORMACIÓN DE CELDA DE MANUFACTURA. Selección y Análisis del criterio de justificación de celda. De los criterios presentados en la tabla 3.1; se utilizará para evaluar la generación de utilidades y el costo beneficio que esta celda tendrá sobre la producción en planta el de la rentabilidad unitaria por pieza o producto, se opta por tomar este criterio con el fin de tener un parámetro de comparación entre el sistema de producción de taller de usos múltiples y el sistema de producción por celdas de manufactura. La Rentabilidad unitaria por pieza o producto refleja un indicativo sobre el impacto económico y laboral que tendrá la celda sobre la producción total de la planta, dando como resultado una mayor rentabilidad de las piezas a producir. Cabe mencionar que este criterio es sólo un indicador y no una cifra real, pero que puede transforse en dividendos económicos. A continuación se presenta la tabla 4.1, donde se cita la cantidad de piezas que podrían producirse en la celda, también se tomó como referencia un lote a producir, además se muestran costos de producción y valores de venta. Los datos fueron proporcionados por la empresa. Para una precisa ubicación de datos ver el anexo (C). Posteriormente se hacen los cálculos de rentabilidad unitaria por pieza o producto que es la relación entre el valor de venta y el costo de producción. El tiempo de producción en planta (T) y el tiempo de producción por celda (C) se obtuvieron de la siguiente manera: Tiempo de producción en planta (T): Se obtuvo directamente de las órdenes de trabajo en las cuales se tiene un record del tiempo que tarda en producirse un lote determinado. El tiempo de producción por celda (C): se obtuvo realizando una simulación estática, es decir, la suma de los diferentes tiempos que las piezas tardan en ser terminadas, estos tiempos no toman en cuenta el tiempo de espera entre un proceso de maquinado y otro, es decir, que los lotes de piezas no tienen que esperar a ser completados en su totalidad para pasar al siguiente proceso; además de que los tiempos de producción de las piezas se traslapan debido a que se producen simultáneamente (ver figura 4.5).


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Para poder hacer una comparación entre el sistema de producción tradicional y el de celdas es necesario calcular costos basados en las mismas unidades de evaluación, es por ello que se obtiene el Costo T y el Costo C; donde el Costo T es el producto de la rentabilidad unitaria y el tiempo de producción en planta (T), y el Costo C es el producto de la rentabilidad unitaria y el tiempo de producción por celda (C), en la tabla 4.1, se hace un análisis comparativo, donde se ven los beneficios que se obtendrían bajo el sistema de producción por celdas. Tabla 4.1. Descripción de costo beneficio en celda

Descripción de las columnas: Rentabilidad unitaria.- selección de la carga de trabajo (pieza o producto) que representa la mayor contribución a las utilidades (costo de venta/ costo de producción).

RU = CV / CP

Tiempo T.- Es el tiempo que tomó producir el lote con el sistema de producción tradicional (obtenido de planta). Tiempo tomado de un solo lote que varía según prioridades de la empresa. Tiempo C.- es el tiempo estimado de produccción del lote con el sistema de celda de manufactura. Este tiempo se obtuvo realizando una simulación estática bajo este sistema de producción.

∑∑=

=

+=nj

IAP

nPMC TTT

1

Costo T.- es el costo aproximado con el sistema de producción tradicional, medido en unidades de trabajo (Rentabilidad unitaria * Tiempo T).

CT = Ru x TP

Elemento Tamaño de lote

Costo de producción

Valor de

venta

Rentabilidad unitaria

Tiempo T

Tiempo C

Costo T

Costo C

Ahorro

MAZA 1015G

150 61.50 98.71 1.60 15 días 4 días 137.55 36.68 100.87

MAZA 1025G

120 122.49 258.06 2.11 22 días 4 días 201.74 36.68 165.06

MAZA 3F 80 38.6 49.18 1.27409326 21 días 2 días 192.57 18.34 174.23MAZA 5F 350 33.612 63.32 1.88385101 39 días 3 días 357.63 27.51 330.12MAZA 8F 351 48.352 148.17 3.06440271 31 días 4 días 284.27 36.68 247.59


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Costo C.- es el costo aproximado con el sistema de celda de manufactura, medido en unidades de trabajo (Rentabilidad unitaria * Tiempo C).

Cc = Ru x TC

Ahorro Económico.- es la estimación de una diferencia entre el sistema de producción actual contra el sistema de producción de celda de manufactura (Costo T – Costo C).

AE = Cc - CT 4.3.2. MOVIMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE MÁQUINAS Y PIEZAS QUE FORMARON LA CELDA DE MANUFACTURA.

Para poder llegar a la selección de máquinas que formarán la celda, se realizó un estudio sobre las metodologías teórico-prácticas y siguiendo los criterios que se marcan en la metodología propuesta en el capitulo 3; la selección de máquinas y piezas que integrarán la celda se hizo en base a los siguientes criterios: 4.3.2.1. Análisis de Máquina Clave Este criterio consiste en considerar la máquina que tiene mayor participación en el proceso de maquinado de las piezas. En este caso las máquinas clave para la celda son los dos tornos CNC Cincinnati Milacron Cinturn 1212U con una capacidad de 300 x 1000 mm. Estos tornos se identifican en la planta por ser el centro de trabajo TORNC4 correspondientes a las máquinas 0038 y 0039. Se consideran estos dos tornos que son en los que actualmente se fabrican las “mazas”, dichas piezas tienen el mayor impacto sobre la producción total; además de que son de control numérico (CNC) y tienen la facilidad de optimizar la producción por la rapidez y simplicidad de preparación de máquina. 4.3.2.2. Análisis de Flujo de Producción Este análisis consiste en estudiar el proceso de maquinado de las piezas para agruparlas y formar familias con características similares en sus procesos de maquinado; como se observa en la tabla 4.2.


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Tabla 4.2. Descripción pieza-proceso. TIPO DE PRODUCTO PROCESO DE MAQUINADO.

MAZA 3F MAZA 4F MAZA 5F MAZA 6F MAZA 7F MAZA 8F MAZA 9F

MAZA 10F MAZA 1050T B/P MAZA 1040T B/P MAZA 1060T B/P MAZA 1030T B/P MAZA 1080T B/P MAZA 1070T B/P MAZA 1020T B/P

Torneado, careado de extremos del cople en el centro de trabajo TORNC4.

Ranurado de dientes en el centro de trabajo RANRO1.

MAZA 1015G MAZA 1020G MAZA 1025G MAZA 1030G MAZA 1035G MAZA 1040G

Torneado, ambas caras en el centro de trabajo TORNC4.

Generado de dientes en el centro de trabajo GEN1 (GENERADORAS 250 MM)

MAZA 1010G

Pieza que interactúa con la celda 2

Torneado, ambas caras en el centro de trabajo TORNC4.


En la tabla 4.2 se han agrupado piezas con procesos de maquinado iguales, haciendo una excepción para un tipo de pieza que es la Maza 1010G dicha pieza requiere de la máquina GEN2 la cual no es contemplada en la posible celda a formar, resultando que el lote de piezas de la Maza 1010G no sea terminado dentro de la celda. 4.3.2.3. Análisis de aglomeración (agrupamiento) Este estudio consiste en el análisis de piezas semejantes en geometría y/o procesos de manufactura para posteriormente analizarlas en una matriz. Como se aprecia en las tablas 4.3a, 4.3b y 4.3c las familias de piezas están asociadas a máquinas por medio del numero 1, lo cual significa que la(s) pieza(s) requieren de esa(s) máquina(s) para ser manufacturadas, de tal manera que habrán piezas que requieran de las mismas máquinas para ser producidas, aunque estas piezas tengan poca semejanza geométrica. Para la obtención final de las posibles celdas candidatas a implantar, la matriz inicial se la matriz a varias iteraciones matemáticas, dando como resultado que las familias de piezas y las máquinas estén agrupadas en base al proceso de manufactura que estas requieren para su producción formándose así posibles celdas; las familias de


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piezas que se muestran en la tabla 4.1, fueron seleccionadas en base a la demanda de producción, los datos fueron proporcionados por la empresa y pueden ser consultados en el anexo (C).

Cabe mencionar que este análisis sólo se utilizará como referencia debido a que es efectivo para una cantidad limitada de piezas, es por ello, que no se tomó como único criterio de formación de celdas y se tuvo que utilizar metodologías complementarias para obtener un mejor resultado en la formación de celdas, como el que se propone en el capitulo 3 (3.4.2. Diagrama a bloques de la metodología para la formación de celdas de manufactura).

Después de realizado este análisis deben realizarse también los Análisis de máquina clave y de flujo de producción. Por último se hace el análisis de aglomeración (matriz unitaria), éste se hizo siguiendo una metodología de agrupación e iteración, para obtener la matriz unitaria con un determinado orden de agrupamiento. Como se puede apreciar en la tabla 4.3a, la primera iteración parte de una distribución de asociación de correspondencia pieza-máquina; a la cuál, se le asignan valores iniciales al final de la columna que correspondan a cada máquina, dichos valores son considerados y reagrupados para la siguiente iteración.


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1a Iteración de Matriz Unitaria

Maquinas 10063 10163 E0063 10064 70063 70051 E0051 10062 10060 10080 10040 10030 10066 10068 10061 10058 70061 70066 E0061 40061 40051 A0061 30061 90080 K0072 I0072 60062 60072 K0061 50072 50073 VALOR CMV2(609) 1 1 1 1 1 1 1 1 3489661047 TORNC2(0043) 1 2181038080 TORNC4(0038/0039) 1 1 1 1 1 1845493760 TORAU2(0022) 1 1 1 1 1811939328 GEN2 1 1 1 536879112 CMH2(0608) 1 268435456 TORNC5(0047) 1 1 1 1 1 1 1 1 33357824 TORUN1(0031) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 259969 TT1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 139391 CC1 1 1 1 1 1 1 1 1 135287 TALRA1(0112/0117) 1 1 1 1 1 1 1 116128 FRE1(0703) 1 1 65664 FRE2(0706) 1 65536 BRO1 1 1 8200 RECEN1(0811) 1 8192 TORNC1(0036) 1 1 1 1 1 1 1 1 4223 CMV1(607) 1 256 REC1(0805) 1 1 1 1 71 TORVE1(0033) 0

Maquinas 10063 10163 E0063 10064 70063 70051 E0051 10062 10060 10080 10040 10030 10066 10068 10061 10058 70061 70066 E0061 40061 40051 A0061 30061 90080 K0072 I0072 60062 60072 K0061 50072 50073 VALOR CMV2(609) 1 1 1 1 1 1 1 1 3489661047 TORNC2(0043) 1 2181038080 TORNC4(0038/0039) 1 1 1 1 1 1845493760 TORAU2(0022) 1 1 1 1 1811939328 GEN2 1 1 1 536879112 CMH2(0608) 1 268435456 TORNC5(0047) 1 1 1 1 1 1 1 1 33357824 TORUN1(0031) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 259969 TT1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 139391 CC1 1 1 1 1 1 1 1 1 135287 TALRA1(0112/0117) 1 1 1 1 1 1 1 116128 FRE1(0703) 1 1 65664 FRE2(0706) 1 65536 BRO1 1 1 8200 RECEN1(0811) 1 8192 TORNC1(0036) 1 1 1 1 1 1 1 1 4223 CMV1(607) 1 256 REC1(0805) 1 1 1 1 71 TORVE1(0033) 0

Iteración de Matriz Unitaria Tabla 4.3a.- Arreglo de Matriz Unitaria para Celda de Manufactura (2ª Iteración de Matriz Unitaria). A medida que se realiza la segunda iteración, las columnas se van moviendo de manera que vayan mostrando el reagrupamiento de las familias de piezas. Obtienen un nuevo valor que muestran en la ultima fila, este valor es asignado en función de la incidencia que tiene la familia en las maquinas que necesita para su manufactura.


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3a Iteración de Matriz Unitaria Maquinas 10063 10163 E0063 10064 70063 70051 E0051 10062 10060 10080 10040 10030 10066 10068 10061 10058 70061 70066 E0061 40061 40051 A0061 30061 90080 K0072 I0072 60062 60072 K0061 50072 50073 J0072 VALOR CMV2(609) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3489661047 TORNC2(0043) 1 1 2181038080 TORNC4(0038/0039) 1 1 1 1 1 1845493760 TORAU2(0022) 1 1 1 1 1811939328 GEN2 1 1 536879112 CMH2(0608) 1 1 268435456 TORNC5(0047) 1 1 1 1 1 1 1 1 33357824 TORUN1(0031) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 259969 TT1 1 1 1 1 1 1 1 1 139391 CC1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 135287 TALRA1(0112/0117) 1 1 1 1 1 1 1 116128 FRE1(0703) 1 1 65664 FRE2(0706) 1 65536 BRO1 1 8200 RECEN1(0811) 1 1 8192 TORNC1(0036) 1 1 1 1 1 1 1 4223 CMV1(607) 1 1 256 REC1(0805) 1 1 1 1 71 TORVE1(0033) 0

Maquinas 10063 10163 E0063 10064 70063 70051 E0051 10062 10060 10080 10040 10030 10066 10068 10061 10058 70061 70066 E0061 40061 40051 A0061 30061 90080 K0072 I0072 60062 60072 K0061 50072 50073 J0072 VALOR CMV2(609) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3489661047 TORNC2(0043) 1 1 2181038080 TORNC4(0038/0039) 1 1 1 1 1 1845493760 TORAU2(0022) 1 1 1 1 1811939328 GEN2 1 1 1 536879112 CMH2(0608) 1 268435456 TORNC5(0047) 1 1 1 1 1 1 1 1 33357824 TORUN1(0031) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 259969 TT1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 139391 CC1 1 1 1 1 1 1 1 1 135287 TALRA1(0112/0117) 1 1 1 1 1 1 1 116128 FRE1(0703) 1 1 65664 FRE2(0706) 1 65536 BRO1 1 1 8200 RECEN1(0811) 1 8192 TORNC1(0036) 1 1 1 1 1 1 1 1 4223 CMV1(607) 1 256 REC1(0805) 1 1 1 1 71 TORVE1(0033) 0

4a Iteración de Matriz Unitaria Tabla 4.3b.- Arreglo de Matriz Unitaria para Celda de Manufactura. En la tercera y cuarta iteración las familias de piezas siguen siendo reagrupadas, esto es en base al valor que obtienen de la incidencia que ocurre en la matriz unitaria de pieza-máquina. Como se puede apreciar en la cuarta iteración los valores obtenidos en las columnas son similares en magnitud con la tercera iteración, los cual indica que el proceso empezó a ser cíclico y no habrá nuevos valores que obtener de esta matriz.


59

Máquinas 10063A 10063B E0063A 70063A E0051A 70051A 10063A2 10063A1 10064A 10061B2 50073A1 G0062A1 G0061A1 10061A 10062A 10030B 10040B 10058B 10062B 70061B 10060B2 10061A2 70061A2 10062B2 70061A2 10066B2 10080B2 70066B 10068B G0061A2 G0088A1 10072A2 60072A2 J0072B2

TORNC1(0036) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

REC1(0805) 1 1 1 1 1 1 1

CMV2(609) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

TORUN1(0031) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

LRA1(0112/0117) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

FRE1 1 1 1 1 1

TORNC4 1

RANRO1

GEN1 1

CC1 1

BRO1 1 1

RECEN1(0811) 1

TORNC2(0043) 1 1 1

RANRO2 1 1

CMV1(607) 1 1 1

CMH1 1 1 1 1

TORVE1(0033) 1 1

REC2 1

FRE2 1

GEN2 1

TORUN2

CMH2

MAN2

TLL1 1

TORNC3

TORNC5(0047)

TORUN3

TALRA2

TORAU2

CMV3

Tabla 4.3c.- Arreglo de Matriz Unitaria para Celdas de Manufactura.


60

4.4. RESULTADOS OBTENIDOS PARA LA DISTRIBUCIÓN DE CELDA. Los resultados obtenidos, se muestran en la figura 4.6, en donde se tiene la ubicación de las máquinas para la celda que se considera más apropiada para empezar a trabajar bajo el sistema de celdas de manufactura. En esta celda trabajarán dos tornos CNC identificados en la planta como el centro de trabajo TORNC4 (máquinas 38 y 39) en donde se realizarán los desbastes primarios de las piezas, posteriormente se ubican las ranuradoras identificadas en la planta como el centro de trabajo RANRO1 (máquinas 1004, 1006, 1009), aquí se realizará el ranurado de los dientes de las mazas tipo F y T B/P, además de realizar la operación de limpieza de piezas (rebabeado) con el taladro de mesa (máquina 107); la celda también cuenta con el centro de trabajo GEN1 (máquina 201) que se utilizará para el generado de los dientes para mazas tipo G (ver tabla 4.2). Como se observa en la figura 4.6, la agrupación de estas máquinas formará la primera celda, en donde el movimiento de piezas a través de las máquinas será en un solo sentido. Es importante mencionar que una vez que un lote de piezas entre tendrá que salir de la celda completamente terminado como producto final y “no se deberá parar la producción para meter otro lote”, debido a que, si no se toma en cuenta lo anterior este sistema de producción dejará de ser bueno y creará grandes conflictos de producción. La descripción de las piezas que se producirán en esta celda se presenta a continuación en la tabla 4.4.


61


62

4.4.1. FAMILIA DE PIEZAS QUE INTEGRARAN LA PRODUCCIÓN DE CELDA. En la figura 4.6 se observa el arreglo de máquinas para conformar la primera celda de manufactura y en la figura 4.7 se puede ver la ubicación de la primera celda de manufactura dentro de las instalaciones de la planta; en donde las ranuradoras y la generadora sean reubicadas cerca de los tornos. Tabla 4.4. Lista descriptiva de piezas a producir dentro de la celda.

TIPO DE PIEZA PESO (KG)

COSTO POR PIEZA ($)

CONSUMO/12MESES CONSUMO/30DIAS.

MAZA 3F 0.52 KG. 49.18 1326 110 MAZA 4F 0.92 KG. 53.04 2877 248 MAZA 5F 1.24 KG. 63.32 3731 310 MAZA 6F 1.79 KG. 75.15 4236 353 MAZA 7F 2.34 KG. 87.2 6037 503 MAZA 8F 4.78 KG. 148.17 3431 286 MAZA 9F 5.82 KG. 186.43 1127 93.91

MAZA 10F 9.17 KG. 264.94 1202 100.16 MAZA 1015G GEN1 2.31 KG. 98.71 874 72.83 MAZA 1020G GEN1 4.75 KG. 145.58 758 63.16

MAZA 1025G 9.03 KG. 258.06 596 49.66 MAZA 1040T B/P 1.134 KG. 70.70 549 45.75 MAZA 1050T B/P 1.937 KG. 77.61 588 49

MAZA 1010G 1.27 KG. 99.75 426 35.5 MAZA 1060T B/P 2.672 KG. 85.44 373 31.083 MAZA 1030T B/P 0.812 KG. 57.59 360 30 MAZA 1080T B/P 7.076 KG. 254.51 335 27.91

MAZA 1030G 13.53 KG. 332.1 325 27.08 MAZA 1070T B/P 6.200 KG. 157.91 278 23.16 MAZA 1020T B/P 0.572 KG. 49.25 193 16.083


63

CCCAAAPPPÍÍÍTTTUUULLLOOO VVV

ANÁLISIS DE RESULTADOS.


64

5.1. ANÁLISIS DE LOS DATOS RECOLECTADOS. Los resultados arrojados en el proceso de recolección de datos, mostraron de manera gráfica, que las familias de piezas más producidas en la planta son los coples con un aproximado del 30% en los tres últimos años como se pudo apreciar en las gráficas presentadas en el capítulo 4 y en las Figuras 5.1, 5.2 y 5.3.

GRÁFICA DE LA PRODUCCION DE MAZAS EN EL 2002

PRODUCCIÓN TOTAL, 77769,

69%

PRODUCCIÓN DE MAZAS, 34858,

31%



PRODUCCIÓN RESTANTE, 65291,

72%

PRODUCCIÓN DE MAZAS, 25943, 28%



65


PRODUCCIÓN RESTANTE, 23096, 67%

PRODUCCIÓN DE MAZAS, 11165, 33%

Figura 5.3. Gráfica porcentual de producción en el 2004.

Este análisis de resultados de datos, sirvió para ubicar la principal demanda de producción y saber cual sería la celda más apropiada a instaurar en planta; así también, indicó cuál era la pieza más producida, en donde se presentó el porcentaje total que producirá la celda piloto, ver Figura 5.1.

PORCENTAJE DE LA PRODUCCION DE MAZAS DE LA CELDA EN EL 2004

MAZAS DENTRO DE LA CELDA, 11165, 93%

MAZAS FUERA DE LA CELDA, 812, 7%

Figura 5.4. Gráficas de mazas a fabricar en celda


66

5.2. ESTUDIO DE CRITERIOS TOMADOS PARA IMPLANTACIÓN DE CELDA Analizando el principio de evaluación económica, en este caso se tomó Rentabilidad unitaria por pieza o producto; con el fin de ver las ventajas económicas que refleja la implantación de la celda de manufactura. En la tabla 5.1 se pueden identificar los ahorros que traerá consigo la implantación de la celda, además de la reducción en los tiempos de producción con el uso de CM. Tabla 5.1. Descripción de costo beneficio en celda

Un menor tiempo de manufactura trae como ventaja, un ahorro en la manufactura de las piezas además de la posibiliodad de tener tiempos de entrega cortos. 5.3. ANALISIS DE MOVIMIENTO Y DISTRIBUCION DE MÁQUINAS Y PIEZAS QUE ENTRARÁN A CELDA DE MANUFACTURA Es importante analizar y justificar el movimiento de las máquinas que conformarán la celda de manufactura, y aun más importante el flujo que llevarán las piezas en su recorrido para ser manufacturadas y llegar a ser productos terminados. Haciendo uso de la metodología que marca el diagrama 3.4.2 en el capítulo 3. Se desarrollan los siguientes puntos: 5.3.1. ESTUDIO DE MÁQUINA CLAVE. A través de las hojas de ruta se pudo identificar cuáles son las máquinas con mayor participación (Máquina clave) en la manufactura de los componentes mazas, para la evaluación de las máquinas que formarán la celda de manufactura. Los resultados arrojados por las hojas de ruta del proceso revelaron que las máquinas con mayor participación en el proceso de manufactura de las mazas, son el centro de maquinado conocido en la planta como TORNC4 como se muestra en la tabla 5.2, que son los tornos 0038 y 0039, mostrados en los planos de distribución de planta como se observa en la figura 5.5

Elemento

Tamaño de lote


Valor de venta


Tiempo T

Tiempo C

Costo T

Costo C

Ahorro

MAZA 1015G

150 61.50 98.71 1.60 15 días 4 días 137.55 36.68 100.87

MAZA 1025G

120 122.49 258.06 2.11 22 días 4 días 201.74 36.68 165.06

MAZA 3F 80 38.6 49.18 1.27409326 21 días 2 días 192.57 18.34 174.23MAZA 5F 350 33.612 63.32 1.88385101 39 días 3 días 357.63 27.51 330.12MAZA 8F 351 48.352 148.17 3.06440271 31 días 4 días 284.27 36.68 247.59


67


68

Tabla 5.2. Descripción pieza-proceso TIPO DE PRODUCTO PROCESO DE MAQUINADO.

MAZA 3F MAZA 4F MAZA 5F MAZA 6F MAZA 7F MAZA 8F MAZA 9F

MAZA 10F MAZA 1050T B/P MAZA 1040T B/P MAZA 1060T B/P MAZA 1030T B/P MAZA 1080T B/P MAZA 1070T B/P MAZA 1020T B/P

Careado de ambas caras en el centro de

trabajo TORNC4. Ranurado de dientes en el centro de trabajo

RANRO1.

MAZA 1015G MAZA 1020G MAZA 1025G MAZA 1030G MAZA 1035G MAZA 1040G

Torneado, ambas caras en el centro de trabajo

TORNC4.


MAZA 1010G

Pieza que interactúa con la celda 2

Torneado, ambas caras en el centro de trabajo

TORNC4.


5.3.2. ESTUDIO DEL FLUJO DE PRODUCCION. Este estudio consistió en observar a detalle el proceso de maquinado de las piezas a producir en la celda de manufactura, con la finalidad de identificar las características de los procesos de maquinado de las familias de piezas y saber cuáles son los datos distintivos en el proceso de producción de dichas piezas. A las máquinas claves se sumaron los equipos necesarios para la manufactura total de las mazas, así como las herramientas que se requieren para el terminado de las piezas. A continuación se describen las máquinas y herramientas necesarias para llevar a cabo el maquinado de piezas: TORNC4.- 2 Tornos CNC (capacidad 250 mm de bancada). GEN1.- 4 Generadoras de ranurado radial (capacidad 250 mm de bancada)


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GEN 2.- 1 Generadora de ranurado radial (capacidad 400 mm de bancada) TALRA1.- Taladro de banco (carrera 400 mm). ESME1.- Esmeril de piedra (Uso industrial). LM.- Lima de mano para rebabeado de coples. COMPLEMENTARIOS.- Cortadores, llaves, mordazas de sujeción, equipo de medición y calibración. Para mayor detalle sobre la codificación de las máquinas consultar anexo B. 5.3.3 ESTUDIO DE AGLOMERACIÓN. Con este análisis se logró una primera propuesta de agrupación, de máquinas con piezas para ser manufacturadas. Este método de agrupación tiene limitantes que no permiten tomar en cuenta otras variables muy importantes que son útiles, para saber cuál es la celda más apropiada a implantar en la producción de piezas; es por ello que sólo se toma como un criterio complementario al estudio de celdas de manufactura. Aunque en este estudio de aglomeración, la matriz es sometida a varias iteraciones, no permite ver con claridad las prioridades de evaluación de las supuestas celdas de manufactura (piezas-máquinas) que muestren un indicativo de cuál sería la celda más apropiada a implantar. 5.3.3.1 Observaciones de la Matriz Unitaria. Se observó que al realizar la matriz se presentaron algunas piezas dentro de una familia que difieren en el proceso de maquinado, entre otras cosas, ya que las familias abarcan más de un tipo de pieza. Debido a lo anterior existe cierto margen de error que da como resultado una confusión en el arreglo de las celdas dentro de la matriz unitaria. Los puntos que se deberán analizar son los siguientes:

• Piezas que pertenecen a una misma familia pero con procesos adicionales o diferentes.

• Piezas que pertenecen a la misma familia pero con diferentes dimensiones y peso.

• Piezas que pertenecen a la misma familia pero no tienen relación geométrica o dimensional.


70

Ejemplo: Tabla 5.3.- Clasificación de caracteres en las familia de piezas.

Descripción Item Familia Peso Observaciones MAZA 1040G

01203222

50072

32.56

WC[C]TORNC4 WC[R]TORNC4 WC[S]TORNC4 WC[C]TORAU2 WC[R]TORAU2 WC[S]TORAU2 WC[C]GEN1 WC[R]GEN1 WC[S]GEN1

MAZA 1010G 01203216 50072 1.27 WC[C]TORNC4 WC[R]TORNC4 WC[S]TORNC4 WC[C]TORAU2 WC[R]TORAU2 WC[S]TORAU2 WC[C]GEN2 WC[R]GEN2 WC[S]GEN2

Se observa en estas piezasque también pertenecen a lamisma familia, al mismotamaño, al mismo grupo y a la misma línea de productos.

Cabe mencionar que estaclasificación no coincidesegún los datos mostrados enla tabla.

MAZA 1100T B/P 00246660 60072 17.418 WC[C]TORNC4 WC[R]TORNC4 WC[S]TORNC4 WC[C]TORAU1 WC[R]TORAU1

Se observa en estas piezas que también pertenecen a la misma familia, al mismo tamaño, al mismo grupo y a la misma línea de productos.

Es importante mencionar queesta clasificación no coincidesegún los datos mostrados en


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WC[S]TORAU1 WC[C]RANRO2 WC[R]RANRO2 WC[S]RANRO2

MAZA 1030T B/P 00246653 60072 0.812 WC[C]TORNC4 WC[R]TORNC4 WC[S]TORNC4 WC[C]TORAU2 WC[R]TORAU2 WC[S]TORAU2 WC[C]RANRO1 WC[R]RANRO1 WC[S]RANRO1

la tabla.

Clasificación de la pieza por familia, ejemplo según el instructivo # 18 de Ingeniería del Producto de Mecánica Falk. Procedimiento: La codificación consta de 5 caracteres alfanuméricos que son agregados a cada clave del producto, sirven para identificar la línea (Primer carácter), el grupo (segundo y tercer carácter) y la familia a que pertenecen (caracteres restantes). Este campo tiene la siguiente distribución de izquierda a derecha. Carácter 1.- Identificación de la línea de productos. (Ejemplo: El número 7 corresponde la línea “Y”) Carácter 2.- Identificación del grupo (Identifica el tipo de producto Red., Cople, etc.). Carácter 3.- IIddeennttiiffiiccaa eell ttaammaaññoo ddeell pprroodduuccttoo..


72

Caracteres 4 y 5.- Identificación de las familias de piezas. Ejemplo: El grupo y familia “AF201” significa: A Línea 4000J Página 2. F Corresponde a un JR09, 14 y 25 página 16. 2 Corresponde al tamaño 4203 página 17. 01 Corresponde a una unidad ensamblada.


73

Tabla 5.4.- Arreglo de Matriz Unitaria para Celdas de Manufactura Máquinas

10063A 10063B E0063A 70063A E0051A 70051A 10063A2 10063A1 10064A 10061B2 50073A1 G0062A1 G0061A1 10061A 10062A 10030B 10040B 10058B 10062B 70061B 10060B2 10061A2 70061A2 10062B2 70061A2 10066B2

TORNC1(0036) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

REC1(0805) 1 1 1 1 1 1 1

CMV2(609) 1 1 1 1 1 1 1 1 1

TORUN1(0031) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

TALRA1(0112/0117) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

FRE1 1 1 1 1 1

TORNC4 1

RANRO1

GEN1

CC1

BRO1 1

RECEN1(0811)

TORNC2(0043)

RANRO2

CMV1(607) 1

CMH1 1 1

TORVE1(0033)

REC2 1

FRE2 1

GEN2 1

TORUN2

CMH2

MAN2

TLL1 1

TORNC3

TORNC5(0047)

TORUN3

TALRA2

TORAU2

CMV3


74

5.4 PRIMERA CELDA DE MANUFACTURA. Tomando los criterios citados por la metodología en el capítulo 3, se hizo el arreglo de la distribución de máquinas y piezas, que serán partícipes de la Primera celda de manufactura. La ubicación de las máquinas y piezas dentro de la planta se aprecia en la figura 5.6. La distribución de las máquinas, se hizo de acuerdo a las hojas de ruta (figura 5.7) de procesos que llevan las piezas, así como a los indicadores que refleja el análisis de máquina clave.

Figura 5.7. Hoja de ruta de procesos de Maza tipica de cople.


75


76

5.5 SISTEMA INTEGRAL DE PRODUCCION POR CELDAS. Después de implantar la primera celda de manufactura, se plantea ir implantando celdas posteriores en el orden que demanden las necesidades de producción en planta, así como de los marcadores económicos, hasta alcanzar un sistema integral de producción por celdas de manufactura como se ve en la figura 5.8. Es importante mencionar que no sólo se trata de un arreglo de máquinas, también es primordial e importante la forma de trabajar, es decir, la capacitación y adiestramiento que deberá recibir el operador.


77


78

CCCOOONNNCCCLLLUUUSSSIIIOOONNNEEESSS YYY RRREEECCCOOOMMMEEENNNDDDAAACCCIIIOOONNNEEESSS...


79

CONCLUSIONES

Basándose en la metodología para la integración de celdas de manufactura se

llegó a la siguiente conclusión:

El sistema de producción por celdas de manufactura es más eficiente y productivo,

en comparación con el sistema de producción lineal, debido a los resultados

mostrados y analizados se pudo constatar de manera gráfica y textual los

beneficios que aportará el trabajo de un nuevo sistema de producción de este tipo.

La investigación hecha para la implantación del sistema de producción por celdas

de manufactura, fue realizada acorde a las necesidades principales a resolver en

la empresa Metalmecánica. En específico para el área de manufactura, dicha

investigación cumple con el objetivo de eficientar la producción. En este estudio

también se hacen algunas recomendaciones pertinentes sobre el modo cómo

deberá ser instaurado el sistema de producción por celdas de manufactura y los

recursos materiales y humanos indispensables para su integración.

El sistema de producción por celdas de manufactura es de gran utilidad para la

industria metalmecánica, por los beneficios que ofrece como la reducción de

tiempos de producción y por consecuencia los ahorros económicos, hacen de este

sistema de producción el más eficiente y rentable para su adopción. Tales

beneficios hacen que las utilidades de la empresa sean mayores, convirtiéndola en

una empresa innovadora y competente en el mercado actual, con posibilidades de

expandir sus productos hacia la economía mundial.

El Análisis Costo beneficio realizado para la propuesta de la primera celda a

implantar, se puede observar que, bajo el sistema de producción por celdas de

manufactura, los beneficios obtenidos en comparación con el sistema tradicional


80

tipo taller, son significativos. En donde, las estimaciones de los costos que se

tienen con el sistema de producción por celda de manufactura comparados contra

los del sistema de producción tipo taller y los resultados que se obtendrían son los

siguientes:

Ahorro, bajo producción por celda de manufactura.

El Tiempo de producción por celda de manufactura (Tiempo C) es en

algunos casos de 3 veces menor al tiempo bajo sistema de producción en

planta (Tiempo T) y, en algunos otros casos, seria mucho menor que en el

sistema de producción en planta (Tiempo T).

El Costo C es el producto de la rentabilidad unitaria y el tiempo de

producción por celda (C), este valor comparado con el Costo T que es el

producto de la rentabilidad unitaria y el tiempo de producción en planta (T),

comparados, se tendría que, el Costo C sería 3 veces menor al Costo T por

producción en planta y en otro caso llegaría a ser el Costo

considerablemente menor al Costo T por producción en planta.

Los Ahorros que se obtendrían bajo el sistema de producción por celda de

manufactura se muestran en la última columna de la tabla 2 que en algunos

casos es de 100.87 unidades y en otros de 247.59 unidades.

Entre las ventajas que ofrece el sistema de producción por Celdas de

manufactura, se tiene: la reducción de los tiempos de manufactura de piezas, lo

cual permite adoptar políticas laborales como el Justo a Tiempo y, a la vez, reducir

el número de inventarios en base a la capacidad de respuesta para la producción

de lotes de piezas.


81

En este trabajo también se concluye que, para poder trabajar bajo el sistema de

producción por celdas de manufactura, es necesario adecuar la planta y las piezas

a producir. También es necesario realizar una serie de adaptaciones en la cultura

laboral y en la organización de la empresa.


82

RECOMENDACIONES

Para que el sistema de producción por celdas de manufactura tenga éxito; debe

haber un cambio en la cultura laboral, donde se involucren todas las áreas y éstas

participen activamente en dicho cambio. Todo cambio en cualquier organización y

cultura es difícil de realizar y aun más si se quiere hacer de manera drástica, es

por esto que la transición entre el sistema de producción tradicional y el sistema

de producción por celdas de manufactura debe ser gradual, por etapas, con el fin

de que la resistencia al cambio sea mínima.

Un aspecto muy importante a considerar es que la nueva filosofía de trabajo sea

comprendida por la parte ejecutiva y se diversifique hacia los diferentes niveles de

trabajo, con el fin de que no haya problemas organizacionales (2004 by Acosta,

Carlos, Leon, V Jorge, Conrad, Charles).

También se propone que se realice un estudio de las piezas que se tendrían que

modificar en la ruta de proceso de maquinado, con el fin de saber cuál sería el

movimiento intercelular que tendrían las piezas, así como los criterios que se

tomarían en cuenta para modificar las piezas involucradas y las consecuencias

que traería consigo el cambio de ruta las mismas.

CONSIDERACIONES PARA LA CAPACITACIÓN Y ADIESTRAMIENTO DEL

PERSONAL.

En este punto, el personal que participa en la celda de manufactura, dependiendo

del área en el que participe, debe contar con los conocimientos que se describen

en la tabla 6. Para tener un mejor funcionamiento tanto en la implantación como

en la operación de la celda de manufactura.


83

Cabe mencionar que los puntos citados en la tabla 6 son sólo algunos entre otras

observaciones que se pudieran hacer para poder llevar a cabo dentro de la

empresa.

Tabla 6. Análisis de funciones de áreas de trabajo

Área de trabajo Requerimientos del personal

Área administrativa

• Conocimiento de la demanda de piezas que se

producirán en la celda.

• Costo de las piezas que se producirán en la

celda.

• Planeación adecuada de los lotes mínimos y

máximos que se deberán producir en la celda.

Área de ingeniería

• Conocimiento a detalle de las piezas a producir

dentro de la celda. (diseño y manufactura).

• Conocimiento de las máquinas que participaran

en la celda.

• Conocimiento y control del mantenimiento de las

máquinas que participaran en la celda.

• Ubicación de la celda dentro de la planta.

Área técnica laboral

• Introducción al esquema de trabajo (métodos y

técnicas de trabajo).

• Conocimiento de la utilización y preparación de

las máquinas.

• Conocimiento del herramental que se utilizará.

• Identificación de las piezas a producir dentro de la

celda.


84

Para que el sistema de producción por celdas de manufactura funcione de una

manera adecuada es muy importante la colaboración de las personas que van a

trabajar dentro y fuera de las celdas, es decir, que la capacitación y adiestramiento

se deberá dar en los tres niveles laborales antes mencionados y deberá estar

ligada entre dichos grupos, para poder mejorar el funcionamiento y dar una rápida

respuesta a los problemas que se vayan presentando.

La implantación de la capacitación de cursos que se requieran deberá proveerse

por la(s) persona(s) que pretendan implantar este sistema de producción.

CONSIDERACIONES PARA EL HERRAMENTAL QUE SERÁ UTILIZADO PARA

LA CELDA Y LAS PIEZAS A PRODUCIR.

Con el objeto de no perder tiempo en buscar herramientas para la sujeción y

fabricación de piezas a producir (preparación de máquina), las herramientas

utilizadas para la producción de las familias de piezas que se elaboran en la celda

deberán ser estandarizadas para dichas familias, es decir, que los cortadores,

mordazas, llaves y equipo de medición deben de ser útiles para toda la gama de

piezas a producir.

También debe tomarse en cuenta que se tiene que identificar correctamente las

herramientas que sean más propensas al desgaste o a la pérdida total con el fin

de reparar o reponer dicha herramienta, en el menor tiempo posible.

Para poder llevar a cabo lo anterior se propone lo siguiente:

Que en una primera etapa se capacite al operador para que éste pueda organizar

las herramientas, tomando como prioridad aquellas que se utilicen con mayor

frecuencia, verificando su estado y notificando al área correspondiente con cierta

anticipación.


85

CONSIDERACIONES PARA EL MANTENIMIENTO PREVENTIVO DE

MÁQUINAS.

Para poder tener un mejor desempeño y funcionamiento de la celda, se propone

familiarizar a los operarios de la celda con las máquinas en ella, es decir, junto con

el personal de mantenimiento se les capacite para que puedan dar mantenimiento

preventivo a las máquinas.

Se plantea adecuar el programa de mantenimiento preventivo realizado por el área

de mantenimiento con ayuda del operario, de manera que, se irá formando una

bitácora de la maquinaría donde se lleve el monitoreo y control de las fallas más

comunes, también del ciclo de vida de los componentes de las máquinas, teniendo

en cuenta que los elementos que estén directamente relacionados con la

producción del lote serán reemplazados en tiempo y forma pertinentes, con el

objetivo de tener un estándar de alta calidad sobre la producción de la celda.

Se propone que el mantenimiento preventivo menor se realice en los cambios de

turno, los fines de semana y cuando la carga de trabajo de dicha celda sea menor,

con el fin de que el tiempo de espera de los lotes a producir sea el menor posible.

CONSIDERACIONES PARA LA PLANEACIÓN Y CONTROL DE LAS FAMILIAS

DE PIEZAS A PRODUCIR.

En este punto se recomienda que la planeación y control adecuado sea lo más

lógico posible, es decir, que el lote de piezas que antecede al que se está

produciendo tenga pocas variantes en cuanto a dimensiones y similitudes

geométricas, con el fin de que los cambios que hagan en la preparación para el

siguiente lote sean mínimos y se haga buen uso de la producción celular.


86

Se debe tomar en cuenta, que las ordenes para la producción de lotes sean en la

medida de lo posible, para lotes medianos de producción, llegando aproximándose

a los lotes óptimos, con el objetivo de reducir los tiempos de espera entre un lote y

otro, es decir, que un lote de piezas no tenga que esperar demasiado tiempo para

entrar a proceso de producción.

Los lotes óptimos de producción para la celda deberán analizarse en base a las

características de las familias y a la demanda, el estudio de dicho criterio tendrá

que hacerse en conjunto entre las áreas de producción y ventas.

Finalmente se recomienda que con base en la experiencia y como parte del

conocimiento que se obtenga de la primera celda de manufactura o celda piloto se

haga un cambio paulatino y seguro para la transición a un sistema de producción

por celdas de manufactura, hasta llegar al nivel optimo de producción con el fin de

tener una sistema de producción por Manufactura Esbelta o de Clase Mundial.

Se recomienda que en empresas del sector metal mecánico, se implementen

tecnologías en sistemas de producción integrados por computadora, es decir, que

el estudio analítico vaya acompañado de programas que permitan simular el

funcionamiento, los tiempos de producción y operación de las celdas de

manufactura, con el fin de tener una aproximación más cercana al funcionamiento

real que tendrá la celda al operar.


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ANEXO A (TIPOS DE COPLES)


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Cople.- Se refiere a un dispositivo que se utiliza para unir dos ejes en sus extremos con el fin de transmitir potencia. Existen dos tipos generales de coples, rígidos y flexibles. Los coples rígidos se diseñan para unir dos ejes en forma apretada de manera que no sea posible que se genere movimiento relativo entre ellos. Este diseño es deseable para ciertos tipos de equipos en los cuales se requiere una alineación precisa de dos ejes que puede lograrse. En tales casos, el cople cople rígido debe diseñarse de manera que sea capaz de transmitir el torque en los ejes. Los coples flexibles son diseñados de tal manera que sean capaces de transmitir torque con suavidad en tanto permiten cierta desalineación axial, radial y angular. La flexibilidad es tal que, cuando ocurre una desalineación, las piezas del cople se mueven sin ninguna o una mínima resistencia. En consecuencia no se desarrollan tensiones significativas por flexión en el eje; en la tabla 1A se muestran las características de los diferentes tipos de coples. Existe una amplia variedad de coples de tipo comercial, desde los de cuña simple, coples rígidos hasta diseños elaborados que utilizan engranes, elastómeros, o los de transmisión de fluidos para esfuerzo de torsión de una flecha a otros dispositivos en presencia de varios tipos de desalineamiento. Tabla 1A.- Tabla de Características de coples.

Características de Varios tipos de Coples Tolerancia de Desalineamiento

Clase Axial Angular Paralelo Torsional Comentarios Rígido Grande Ninguno Ninguno Ninguno Requiere de alineamiento exacto

Quijada Ligero Ligero (<2º) Ligero (3% φ ) moderado absorción al choque, significativo deslizamiento

Engrane Grande Ligero (<5º) Ligero (<1/2%φ ) Ninguno Capacidad grande del esfuerzo de torsión, ligero contragolpe

Tira Grande Ninguno Ninguno Ninguno Capacidad grande del esfuerzo de torsión, ligero contragolpe

Helicoidal Ligero Grande (20º) Ligero (<1% φ ) Ninguno Una sola pieza, no soporta contragolpe

Fuelle metálico Ligero Grande (17º)

Moderado (20% φ) Ninguno Conforme a falla de cansancio

Disco flexible Ligero Ligero (3º) Ligero (2% φ ) Ligero a ninguno Absorción del choque, ningún contragolpe

Arreglo de flechas

(Schmidt) Ninguno Ligero (5º) Grande (200% φ ) Ninguno No soporta contragolpe, sin cargas

en flecha

Hooke Ninguno Grande Grande (un pares) Ninguno Variación leve de la contragolpe,

baja velocidad que esté utilizado en pares

Rzeppa Ninguno Grande Ninguno Ninguno velocidad constante


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COPLES RÍGIDOS Los Coples rígidos unen a dos ejes entre los cuales no permite ningún movimiento relativo entre ellos, aunque algún ajuste axial es posible en el ensamble. Estos son usados cuando la presición y la exactitud en el torque de transmisión son parámetros importantes, por ejemplo, cuando la relación el sistema de transmisión y el eje a transmitir deben de ser constantes y el desalineamiento puede causar daños en el mecanismo o a los elementos movidos por el mecanismo. En equipo automatizado con sistemas de transmisión de ejes largos, se utiliza a menudo coples rígidos entre las secciones del eje. Los servomecanismos también necesitan las conexiones de cero ajustes en el tren de impulsión. La alineación de las flechas unidas en el eje se debe ajustar con precisión al cople, para evitar introducir fuerzas y los momentos laterales. En la figura 1A muestran algunos ejemplos de coples comerciales. Hay tres tipos generales, coples del tornillo de presión, coples afinados, y coples de abrazadera.

Figura 1A.- Coples rígidos. COPLES TORNILLO DE PRESIÓN.- utilizan un tornillo de presión duro que cave en el eje para transmitir el esfuerzo de torsión y cargas axiales. Éstos no se recomiendan para cualquier uso; se pueden aflojar con la vibración son utilizados en la unión de conexiones de cables de energía eléctrica, como se observa en la figura 2A.


90

Figura 2A.- Cople de tipo Tornillo de Presión.

COPLES AFINADOS. - Utilizan tornillos estándares al igual que los coples de tornillo de presión y puede transmitir un esfuerzo de torsión significativo. El tornillo de presión se utiliza a menudo conjuntamente con una llave, el tornillo esta localizado a 90° de la llave (ver figura 3A). Para una mayor seguridad, en el eje se debe hacer un agujero para el tornillo tipo hallen con el fin de proporcionar una interferencia mecánica contra deslizamiento axial o contra la fricción.

Figura 3A.- Coples rígidos afinados con tornillos de presión.

COPLES DE MORDAZAS. - se hacen en varios diseños, es uno de los coples mas comunes de tipo partidos en dos piezas que se sujetan con abrazadera alrededor de ambos ejes y transmiten el esfuerzo de torsión con la fricción según lo demostrado en la figura 4A. Un cople de ahusamiento-cerradura utiliza un perno de fijación que une a los ejes y la cubierta que aprisiona la unión con el eje y abrazadera.


91

Figura 4A.- Cople de tipo Mordaza.

COPLES FLEXIBLES Un eje como cuerpo rígido tiene seis grados de la libertad potenciales (DOF) con respecto a un segundo eje. Sin embargo, debido a la simetría solamente cuatro de estos el DOF son los que se presentas y son: desalineamientos axiales, angulares, paralelos, y de torsión, según lo demostrado en la figura 5A. Éstos pueden ocurrir solo o en la combinación de algún otro y pueden estar presentes en el ensamble debido a las tolerancias de la fabricación o pueden ocurrir durante la operación debido a los movimientos relativos de los dos ejes. El extremo final de la impulsión se pone al marco y el extremo conducido está en el camino. El soporte y el eje de transmisión están separados por la suspensión del coche, así los coples del eje motor deben absorber el desalineamiento angular y axial como los contragolpes en el eje del coche. Aun que se tenga cuidado para alinear dos ejes adyacentes puede haber desalineamiento axial, angular, y paralelo en cualquier maquinaria. El desalineamiento torsional ocurre dinámicamente cuando una carga conducida se adelanta al eje de transmisión o se retrasa. Si el cople permite alguna separación torsional habrá contragolpe cuando el esfuerzo de torsión invierte el giro, esto es indeseable si la posición de fase tiene que ser exacta, como en el caso de los servomecanismos. La alineación torsional en un cople puede ser deseable si es grande da un incremento de carga eléctrica o las vibraciones torsionales se deben aislar del conductor.


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Figura 5A. Tipos de desalineamiento.

Los numerosos diseños de coples de quijada son manufacturados y cada uno ofrece una diversa combinación de características. El diseñador puede generalmente encontrar un cople conveniente a sus necesidades, comercialmente para cualquier uso. Los coples de quijada se pueden dividir en varias subcategorías, que se enumeran en la tabla 1A, junto con algunas de sus características. Los grados del esfuerzo de torsión varían extensamente dependiendo del tamaño y los materiales utilizados. Diferentes tamaños de coples pueden manejar niveles de energía de caballos de fuerza desde subfraccional a miles de caballos de fuerza. COPLES DE QUIJADA.- Esta compuesto de dos cuerpos cilíndricos (a menudo idénticos) con las quijadas que resaltan según lo mostrado en la figura 6A. Estas quijadas se traslapan axialmente y se enclavijan torsionalmente a través de un


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relleno entre las quijadas de material de caucho. Las separaciones permiten un cierto desalineamiento axial, angular, y paralelo, pero pueden también permitir un cierto desalineamiento torsional.

Figura 6A. Coples de tipo Quijada con hule de amortiguamiento tipo elastómero. COPLES DE DISCO FLEXIBLE.- Son similar a los coples de quijada en que sus cuerpos cilíndricos son conectados por un miembro de la queja (disco) del material elastómero o resorte metálico, según lo mostrado en la figura 7A. Éstos permiten el desalineamiento axial, angular, y paralelo, con una cierta conformidad torsional con poco o nada de contragolpe.


94

Figura 7aA.- Coples tipo Disco Flexible

Figura 7bA.- Coples tipo Disco Flexible

COPLES DE ENGRANE Y CADENA. En cople de cadena, el torque es transmitido mediante una cadena de rodamiento doble. Los espaciamientos entre la cadena y los dientes de la rueda dentada en las dos mitades del cople compensan la desalineación. En el caso del cople de engrane, el torque es transmitido entre los dientes en forma de corona a partir de la mitad del cople hacia la camisa. La forma de corona en los dientes permite desalineación. Tienen un dentado recto o con dientes externos curvados en el engranaje, el acoplamiento se realiza con los dientes internos, como se puede apreciar en la figura 8A. Éstos pueden permitir el movimiento axial substancial entre los ejes y dependiendo de la forma del dentado y las separaciones pueden absorber el desalineamiento angular y un pequeño desalineamiento paralelo. Tienen alta capacidad de torque debido al número de dientes en el acoplamiento.


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Figura 8A.- Coples de tipo Engrane y Cadena. COPLES DE FUELLE METALICO y HELICOIDALES.- Están diseños de una sola pieza que utilizan sus desviaciones elásticos para permitir el desalineamiento axial, angular, y paralelo con poco o nada de contragolpe. Los coples helicoidales se hacen de un corte sólido del cilindro del metal con una raja helicoidal para aumentar su conformidad como se observa en la figura 9aA. Los coples de fuelle metálico son hechos del metal de acero fino soldando con autógena con serie de arandelas unidas (ver figura 9bA) hidráulicamente, geométricamente tienen la forman de un tubo, o por electrochapado una capa gruesa en un mandril. Estos coples han limitado la capacidad del esfuerzo de torsión comparada a otros diseños no resisten contragolpe y la alta par torsional conjuntamente con el desalineamiento axial, angular, y paralelo.

Figura 9aA.- A la izquierda se aprecia un Cople tipo fuelle metálico y a la derecha

un cople tipo Helicoidal.


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Figura 9bA.- Esquema de componentes de Cople tipo fuelle metálico.

COPLES ARREGLO DE FLECHAS o ENSAMBLADOS. - Los coples de Schmidt (ver figura 10aA) conectan dos ejes a través de una red de acoplamientos que permiten un gran desalineamiento paralelo sin cargas o pérdidas laterales del esfuerzo de torsión, algunos diseños permiten cantidades pequeñas de desalineamiento angular y axial también. Estos coples se utilizan a menudo donde son necesarios los ajustes paralelos grandes o los movimientos dinámicos entre los ejes flechas de transmisión en autos, en la dirección de los vehículos y ejes; así como en la transmisión de potencia para motores fuera de borda como se aprecia en la figura 10bA y 10cA. El motor de borda es conectado a una propela a través de un cople que evita el choque y la vibración.

Figura 10aA.- Cople tipo arreglo . Figura 10bA.- Cople tipo arreglo de

de flechas flechas.


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Figura 10cA.- Cople tipo arreglo de flechas.

JUNTA UNIVERSAL INDUSTRIAL.- Son de dos tipos, el cople de Hooke (Figura 11aA), que no tiene la velocidad constante (CV) y el cople fabricado por de Rzeppa (Figura 11bA). Los coples de Hooke se utilizan generalmente en pares para cancelar su error de la velocidad. Ambos tipos pueden manejar el desalineamiento angular muy grande, y en pares proporcionan compensaciones paralelas grandes también. Éstos se utilizan en el eje motor del automóvil, un par de coples enganchados en un eje al motor en la parte posterior de la impulsión y Rzeppas (llamado los empalmes de CV) en la dirección del automóvil.

Figura 11aA.- Cople tipo junta universal. Figura 11bA.- Cople tipo junta universal. La variedad de marcas disponibles de coples son de acuerdo al diseñador, para obtener más información detallada sobre sus capacidades, consulta a los fabricantes en la selección del tipo apropiado de coples. Los fabricantes pueden


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proveer a menudo datos de prueba sobre las capacidades de la carga y de la alineación de del cople particular. COPLES ESPECIALES. Los coples especiales ofrecen el desalineamiento máximo con capacidades de carga reaccionaria significativos, para una vida más larga del equipo. Estos coples son todos de metal de doble acoplamiento, no requiere la ninguna lubricación u otro mantenimiento. Estos tipos de coples son comúnmente utilizados en: compresores, bombas, ventiladores, posicionamiento de dispositivos, tablas de la indexación de direcciones, mezcladores, impulsiones del rodillo en fabricación de papel, línea ejes, turbina de la impulsión de impulsiones, túneles de viento, torres de enfriamiento, y en los impulsores de los generadores de barrido, como se puede apreciar en la figura 11A. BIBLIOGRAFIA.

DISEÑO EN INGENIERIA MECANICA JOSEPH EDWARD SHIGLEY McGraw-hill PP.314-318 ILUSTRED SOURCEBOO OF MECHANICAL COMPONENTS ROBERT O. PARMLEY, P.E. PP 4-40/70 MACHINE DESIGN AN INTEGRATED APPROACH ROBERT L. NORTON PRENTICE HALL PP 624-632.


99

Figura 12A.- Diferentes tipos de Coples Especiales.


100

ACEROS AL CARBONO Y ALEADO ACEROS AL CARBONO Y ALEADOS. Los aceros al carbono son de los metales de uso más común y tienen una amplia gama de aplicaciones (tabla 2A). Las composiciones y el procesamiento de los aceros es controlado de manera que los hace adecuados para numerosas aplicaciones. Están disponibles en varias formas básicas de producto: placa, hojalata, tiro, barra, alambre, tubo, fundiciones, forja. EFECTOS DE ELEMENTOS EN LOS ACEROS. A los aceros se les agrega varios elementos, a fin de impedirles las propiedades de templabilidad, resistencia mecánica, dureza, tenacidad, resistencia al desgaste, capacidad de trabajo, soldabilidad y maquinabilidad. Estos elementos se listan bajo en orden alfabético, con resúmenes de sus efectos tanto benéficos como perjudiciales. En general, mientras mas elevados sean los porcentajes de estos elementos en los aceros, mayores serán las propiedades particulares que imparten; por ejemplo, mientras mas elevado sea el contenido de carbono, mayor templabilidad del acero y mas elevada es su resistencia, dureza y resistencia la desgaste. Por otra parte, la ductilidad, la soldabilidad y la tenacidad se ven reducidas con un mayor contenido de carbono. Boro.- Mejora la templabilidad, sin la perdida(o incluso con una mejoría en) la maquinabilidad y confortabilidad. Calcio.- Desoxida los aceros, mejora la tenacidad y puede mejorar la canformabilidad y la maquinabilidad. Carbono- Mejora la templabilidad, la resistencia mecánica, la dureza y la resistencia al desgaste; reduce la ductibilidad, la soldabilidad y la tenacidad. Cerio.- Controla la forma de las inclusiones y mejora la tenacidad en los aceros de alta resistencia de baja aleación; desoxida los aceros. Cromo.- Mejora la tenacidad, la templabilidad, la resistencia al desgaste y a la corrosión y la resistencia a altas temperaturas; mejora la profundidad de la penetración del endurecimiento, resultado del tratamiento térmico al promover la carburación. Cobalto.- Mejora la resistencia y la dureza a temperaturas elevadas,


101

Cobre.- Mejora la resistencia a la corrosión atmosférica en un menor grado, incrementa la resistencia mecánica con muy poca pérdida en ductilidad; afecta de manera adversa las características de trabajo en caliente y la calidad superficial. Plomo.- Mejora la maquinabilidad; causa fragilización metal-liquido. Magnesio.- Tiene los mismos efectos del cerio. Manganeso.- Mejora la templabilidad, la resistencia mecánica, la resistencia a la abrasión y la maquinabilidad; desoxida el acero fundido y reduce la fragilidad en caliente, así como reduce la soldabilidad. Molibdeno.- Mejora la capacidad de endurecimiento, la resistencia al desgaste, la tenacidad, la resistencia a temperatura elevada, la resistencia a la termo fluencia y la dureza; minimiza la fragilización por temple. Níquel.- Mejora la resistencia, la tenacidad, la resistencia a la corrosión; mejora la templabilidad. Nobio (colombio).- Imparte un tamaño de grano fino y mejora la resistencia y la tenacidad al impacto, reduce la temperatura de transición y puede reducir la templabilidad. Fósforo.- Mejora la resistencia, la templabilidad, la resistencia a la corrosión y la maquinabilidad: reduce de una manera severa la ductilidad y la tenacidad. Selenio.- Mejora la maquinabilidad. Silicio.- Mejora la resistencia, la dureza y la resistencia a la corrosión, así como la conductividad eléctrica; reduce la perdida por histéresis magnética, la maquinabilidad y la capacidad de conformación en frió. Azufre.- Mejora la maquinabilidad cuando se le combina con manganeso; reduce la resistencia al impacto y ductilidad; perjudica la calidad superficial y la soldabilidad. Tantalio.- Tiene efectos similares a los del niobio. Telurio.- Mejora la maquinabilidad, la conformidad y la tenacidad. Titanio.- Mejora la templabilidad; desoxida los aceros. Tungsteno.- Tiene los mismos efectos que el cobalto.


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Vanadio.- Mejora la resistencia, la tenacidad, la resistencia a la abrasión, así como la dureza a temperaturas elevadas; impide el crecimiento del grano durante el tratamiento térmico. Zirconio.- Tiene los mismos efectos que el cerio. Tabla 2A.- Aplicación de los aceros al carbono.

Producto Acero Producto Acero Forjas, tubos y

acoplamientos para aeronaves

4140, 8740 Engranes diferenciales 4023

Carrocerías automotrices 1010

Engranes (automóviles y

camiones) 4027,4032

Ejes 1040, 4140 Tren de aterrizaje 4140, 4340, 8740 Cojinetes de bolas y

pistas 52100 Arandelas de seguridad 1060

Pernos 1035, 4042, 4815 Tueras 3130

Árboles de eleva 1020, 1040 Rieles y ruedas de ferrocarril 1080

Cadenas(transmisión) 3135, 3140 Resortes(espiral) 1095, 4063, 6150

Resortes en espiral 4360 Muelle (hoja) 1085, 4063, 9260, 6150

Bielas 1040, 3141, 4340 Tubería 1040

Cigüeñales (forjados) 1045, 1145, 3135, 3140 Alambre 1045, 1055

Alambre (música) 1085 ELEMENTOS RESIDUALES EN LOS ACEROS. Durante la producción del acero, su refinación y procesamiento, pueden quedar aun elementos residuales (elementos en estado de traza). A pesar que también podemos considerar algunos de los elementos de la lista anterior como residuales, los que siguen se consideran generalmente no deseados como elementos residuales; sus afectos se describen a continuación: Antimonio, Arsénico causan fragilización por temple. Hidrogeno fragiliza severamente a los aceros; sin embargo el calentamiento durante el procesamiento expulsa la mayor parte del hidrogeno.


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Nitrógeno mejora la resistencia mecánica, la dureza y la maquinabilidad; en aceros desoxidados por aluminio, controla el tamaño de las inclusiones y mejora la resistencia y la tenacidad; reduce la ductilidad y la tenacidad. Oxígeno incrementa ligeramente la resistencia de los aceros efervescentes; reduce severamente la tenacidad. Estaño causa fragilización en caliente y por temple. DESIGNACIONES PARA LOS ACEROS. En American Iron and Steel Institute (AISI) asi como la Society of Automotive Engineers (SAE) designan los aceros al carbono y aleados utilizando cuatro dígitos. Los primeros dos dígitos indican los elementos de aleación, así como sus porcentajes, y los últimos dos dígitos indican el contenido de carbono por peso. Otro sistema de numeración es el de American Society for Testing and Materials (ASTM) que incorpora las designaciones AISI-SAE y que incluyen especificaciones estándar para los productos de acero. Para los metales ferrosos, la designación consiste de la letra (A) seguida por números arbitrarios (por lo general tres). Se ha desarrollado el sistema de numeración mas reciente para todos los metales en colaboración con varias organizaciones; se conoce como el Unified Numbering System (UNS). Esta formado de una letra que indica la clase general de la aleación, seguida por 5 dígitos que indica su composición química. Aceros al carbono. Los aceros al carbono se clasifican por lo general en función a la proporción (por peso) del contenido de carbono.

a. Aceros al bajo carbono, también conocidos como Aceros suave o dulce, que tienen menos de 0,30% de carbono. Comúnmente es utilizado para productos industriales comunes, como pernos, tuercas, láminas, placas y tubos, y para componentes de maquinaria que nos requieren de alta resistencia.

b. Acero al medio carbono, tiene de 0,30% a 0,60% de carbono es

generalmente utilizado en aplicaciones que requieren una resistencia mas elevada a la disponible en los aceros de bajo carbono, como en piezas de equipo de maquinaria automotriz y equipo agrícola (engranes, ejes, bielas, cigüeñales), en equipos de ferrocarriles, y en piezas para maquinaria de trabajado de metales.


104

c. Acero de alto carbono tienen mas de 0,60% de carbono se utiliza por lo

general para partes que requieren resistencia mecánica, dureza y resistencia al desgaste, como las herramientas de corte, cable, alambre para música, resortes y cuchillería. Después de haber sido manufacturado a su forma, las piezas por lo general son tratadas térmicamente y templadas. Mientras mas elevado sea el contenido de carbono del acero, mas alta será su dureza, su resistencia mecánica y su resistencia al desgaste después del tratamiento térmico.

d. También existen aceros al carbono que contiene azufre y fósforo se

conocen como Aceros al carbono sulfurados (series 11xx) y Aceros al carbono refosforados y sulfurados (12xx). Por ejemplo, el acero 1112 es un acero reazufrado con un contenido de carbono de 0,12%. Estos aceros tienen una maquinabilidad mejorada.

En la tabla 3A, se muestran las propiedades mecánicas generales de los aceros al carbono y aleados. Tabla 3A.- Propiedades mecánicas generales de aceros al carbono y aleados.

AISI Estado

Resistencia tensil

máxima (MPa)

Resistencia a la

cadencia (MPa)

Elongación en 50 mm

(%)

Reducción de área

(%)

Dureza (HB)

Laminado 448 346 36 59 143 Normalizado 441 330 35 67 131

Recocido 393 294 36 66 111 1020

Laminado 1010 586 12 17 293

Normalizado 965 524 11 20 293 Recocido 615 375 24 45 174 1080

Normalizado 891 599 19 57 262

Recocido 689 422 24 50 197 3140

Normalizado 1279 861 12 36 363 Recocido 744 472 22 49 217 4340

Normalizado 632 385 26 59 183 8620 Recocido 536 357 31 62 149


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ACEROS ALEADOS Los aceros que contienen cantidades significativas de elementos de aleación, se conocen como aceros aleados; se fabrican por lo general con mas cuidado que los aceros al carbono. Los aceros aleados de grado estructural, según se indican en las especificaciones (ASTM), son utilizados principalmente en las industrias de la construcción y del transporte, en razón de su alta resistencia. Otros aceros de aleación se utilizan en aplicaciones donde se requiere resistencia mecánica, dureza, resistencia a la cadencia y la fatiga, y tenacidad. Estos aceros también pueden ser objeto de tratamiento térmico, a fin de obtener las propiedades deseadas. ACEROS DE BAJA ALEACION DE ALTA RESISTENCIA. A fin de mejorar la relación resistencia a peso de los aceros, se han desarrollado aceros de baja aleación de alta resistencia (HSLA, por sus siglas en inglés: High Strength Low Alloy). Estos aceros tiene un bajo contenido de carbono (normalmente menos del 0,30% ). Se caracterizan por una micro estructura que consisten de una ferrita de grano fino como una de las fases y una segunda fase dura de martensita y de austenita. Desarrollado por primera vez en 1930, los aceros HSLA son por lo general producidos en lámina mediante micro aleación y laminado controlado. A partir de estos aceros se fabrican placa, barras y formas estructurales. La ductilidad, conformabilidad y soldabilidad de los aceros HSLA son, sin embargo, en general inferiores a los correspondientes de los aceros convencionales de baja aleación. Para mejorar estas propiedades, se han desarrollado aceros de fase dual. Los productos en lamina de los aceros HSLA comúnmente son utilizados para partes de carrocerías automotrices (a fin de reducir peso y de ahí reducir el consumo de combustible), en otro equipo de transporte, y en aplicaciones industriales de minería, agrícolas y varias otras. Las placas HSLA son utilizadas en barcos, puentes, y en la construcción de edificios, y en diferentes perfiles estructurales como vigas en I, canales y ángulos. Designaciones. Tres categorías forman el sistema de designación AISI para el acero en hoja de alta resistencia. La calidad estructural (S) incluye los elementos C, Mn, P y N. Las aleaciones bajas (x) contienen Nb, Cr, Cu, Mo, Ni, Si, Ti, V y Zr, ya sea de forma individual o en combinación.


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Tabla 4A.- Designación AISI para láminas de acero de alta resistencia. Resistencia a la

cedencia Psi x 103

MPa Composición Química Practicas de desoxidación

35 240 40 275 45 310

S = Calidad estructural

50 350

F = muerto mas control de inclusión de sulfuros

60 415 X = baja aleación

70 485 K = muerto

80 550 W = Intemperismo

100 690 120 830 140 970

D = Fase dual O = no muerto

Los aceros para intemperie (W) tienen una resistencia la corrosión debido al entorno, aproximadamente 4 veces mas elevada a la correspondiente a los aceros convenciones al bajo carbono y contienen Si, P, Cu, Ni, Cr, en varias combinaciones, además la conformabilidad de estas laminas de acero se gradúa en F (excelente), K (buena) y O (regular). ACEROS DE FASE DUAL Los aceros de fase dual se procesan de manera especial para que tengan una estructura mixta de ferrita y martensita. Desarrollado a fines de la década de 1960, estos aceros tienen una elevada característica de endurecimiento por trabajo (un valor n alto en la ecuación 2.8) los que mejor su ductilidad y capacidad de conformabilidad. La designación SAE de estos aceros es similar a los mostrados en la tabla anterior, excepto que se agrega otra letra para indicar el contenido de carbono. Por tanto, 050XF se convierte en 050XLF, indicando la L la proporción de carbono (en este caso L significa bajo carbono).


107

ANEXO B

(LISTAS DE PRODUCCIÓN DE LOS AÑOS 2002 A 2004)


108

En este anexo se muestra un listado del total de piezas producidas en los 3 ultimos años del 2002 al 2004. En la tabla 1, se muestran un ejemplo de las piezas con mayor demanda en la planta metalmecánica; como se puede apreciar se muestran los años del 2002 al 2004. Tabla 1B.- Piezas con mayor demanda en los años 2002 – 2004.

Venta / Año Año 2002 Año 2003 Año 2004 Mazas vendidas 34858 25943 11165

Total de piezas vendidas 112627 91234 34261 En la siguiente tabla 2-A, se muestra un listado general de piezas vendidas en los 3 años anteriores, las piezas estan agrupadas por demanda y tipo de pieza. Tabla 2B.- Producción de los años 2002, 2004 y 2004.

Elemento Descripción del Elemento Móv. en el

2004

Móv. en el

2003 Móv. en el

2002 00209018 MAZA 8F 1931 2353 3329 00209016 MAZA 6F 1850 4574 5495 00209017 MAZA 7F 1836 4178 5809 00706390 JGO. REJILLA 7F 1438 4485 5088 05910552 FLEJE P/REJILLA 5F X 61.875 LONG 1200 1300 2100 00209015 MAZA 5F 1055 2486 3776 00705633 COPLE 8F B/P 956 1066 1657 00705632 COPLE 7F B/P 905 2302 2664 00705631 COPLE 6F B/P 845 2256 2707 05910551 FLEJE P/REJILLA 4F X 53.375 LONG 800 1600 2000 05717955 PROD. MISCELANEOS COPLE F 747 503 1436 00706048 JGO. DE SELLOS 7F 740 2110 1999 00706391 JGO. REJILLA 8F 736 1743 2085 00209019 MAZA 9F 604 600 1426 00209014 MAZA 4F 547 2367 3410 05910556 FLEJE P/REJILLA 9F X 118.812 LONG 500 600 850 00705630 COPLE 5F B/P 461 1467 1680 00706047 JGO. DE SELLOS 6F 446 1507 1529 00209020 MAZA 10F 422 842 1243 05910558 FLEJE P/REJILLA 11F X 150.812 LONG 400 500 400 01190356 END COVER 4407J 329 512 0 00706392 JGO. REJILLA 9F 308 704 824 00706046 JGO. DE SELLOS 5F 305 912 976 00352865 L.S. SEAL CAGE 300 479 0 00705634 COPLE 9F B/P 284 372 635 00706393 JGO. REJILLA 10F 282 715 844 00209021 MAZA 11F 280 510 564 00705629 COPLE 4F B/P 269 1235 1670


109


2004 Móv. en el

2003 Móv. en el

2002 00706051 JGO. DE SELLOS 10F 198 449 416 00705635 COPLE 10F B/P 197 479 569 01203217 MAZA 1015G 190 864 811 01203219 MAZA 1025G 182 612 559 00706394 JGO. REJILLA 11F 179 495 508 00246654 MAZA 1040T B/P 174 442 551 01203263 CUBIERTA 1015G20 170 553 679 00209013 MAZA 3F 164 804 1203 00706055 JGO. REJILLA 12F 161 561 626 00705636 COPLE 11F B/P 139 275 272 00209022 MAZA 12F 136 566 740 00344424 END COVER 133 596 0 03300640 END COVER - A-UNIT 132 271 230 01203265 CUBIERTA 1025G20 130 401 321 00705628 COPLE 3F B/P 129 381 646 01219670 SEAL CAGE 127 266 0 00355960 SEAL CAGE 1.375 FL 124 574 0 00769092 SEAL HOUSING SUB-ASSY 4207JSC 120 265 201 00246658 MAZA 1080T B/P 119 106 311

MQ01157692 CORTE NUT-SLIDE BASE 60F 117 100 100 00246657 MAZA 1070T B/P 113 196 282 00432586 CAJA DE SELLO 4215JSC 113 153 165 00246652 MAZA 1020T B/P 107 116 225 00246656 MAZA 1060T B/P 106 241 352 05713735 COPLE 1015G20 B/P 105 337 309 00356017 SEAL CAGE 2.0 DIA. 105 311 0 00246653 MAZA 1030T B/P 104 275 378 03300635 END COVER A-UNIT 103 195 160 00344425 SEAL CAGE 101 245 0 01203264 CUBIERTA 1020G20 100 426 623 05910550 FLEJE P/REJILLA 3F X 34.75 LONG 100 300 700

MQ01157691 CORTE NUT-SLIDE BASE 50F 100 226 250 MQ01157690 CORTE NUT-SLIDE BASE 40F 100 140 300 MQ01157694 CORTE NUT-SLIDE BASE 80F 98 97 147

00706053 JGO. DE SELLOS 12F 95 345 319 00344480 SEAL CAGE 89 430 0 05713736 COPLE 1020G20 B/P 86 303 295 00769058 SEAL HOUSING SUB-ASSY 4107J 86 236 246 00707072 COPLE 1050T10 B/P 85 314 251 00706052 JGO. DE SELLOS 11F 76 332 297 00769114 SEAL HOUSING SUB-ASSY 4203JSC 76 327 236 01203221 MAZA 1035G 76 201 243 00246659 MAZA 1090T B/P 74 162 297 01203222 MAZA 1040G 74 127 246 00209023 MAZA 13F 73 364 358 00706056 JGO. REJILLA 13F 70 262 355


110


2004 Móv. en el

2003 Móv. en el

2002 MQ00358320 FLECHA 30 30 0

00707073 COPLE 1060T10 B/P 28 121 154 00427862 SEAL CAGE Y-UNIT MODEL L 28 48 74 00769206 SEAL HOUSING SUB-ASSY 4315JSC. 28 26 37 00705638 COPLE 13F B/P 27 199 243 03400012 SEAL CAGE - A-UNIT 27 124 117 05713740 COPLE 1040G20 B/P 27 66 84 03400017 SEAL CAGE - A-UNIT 27 61 64 00234959 END COVER - Y UNIT 27 56 102 00739991 JGO. DE SELLOS 14F 26 125 57 00739993 JGO. DE SELLOS 16F 26 124 74 00209024 MAZA 14F 26 82 140 00427861 SEAL CAGE Y-UNIT MODEL L 26 69 145 01203224 MAZA 1050G 26 55 60 00431440 END COVER & BRG CAGE 1090 NRT 25 97 56 00706059 JGO. REJILLA 16F 25 92 109 01203223 MAZA 1045G 25 71 85 00431365 SEAL CAGE 25 68 40 00707075 COPLE 1080T10 B/P 25 61 78 05719716 JGO. ENGRANES MIX-COR 25 25 0 01203682 MAZA RIGIDA 1020G52 25 18 11 05910228 CARGO MONTAJE ACCESORIOS 25 0 0 00236105 END COVER Y 24 95 104 03400007 SEAL CAGE - 2.500 SFT A-UNIT 24 74 40 05713725 COPLE 1015G10 B/P 24 58 60 03400009 SEAL CAGE - A-UNIT 24 56 102 01211002 COLLAR – RETAINING 24 52 74 01203270 CUBIERTA 1050G20 24 51 48

MQ00358317 FLECHA 24 49 0 00258059 TAPON CIEGO 24 38 5 00022260 ENGRANE B.V REL 4.125 24 29 38 00431442 END COVER & BRG CAGE 1110 NRT 24 25 48 03300641 END COVER - A-UNIT 23 69 70 05713727 COPLE 1025G10 B/P 23 63 85 00358316 SHAFT - 2060F2 22 84 94 00246661 MAZA 1110T B/P 22 10 30 00319811 CAJA DE SELLO REDUCTORES Y 22 6 0 03200292 RING – THREADED 21 14 34 00711188 COPLE TORUS 20 WA10 20 166 195 00427831 SEAL CAGE Y-UNIT MODEL L 20 120 76 00243541 RECEPTOR DE ACEITE FMS 4.100 20 104 132 00358320 SHAFT - 2070F2 20 69 84 00711190 COPLE TORUS 40 WA10 20 68 95 00705639 COPLE 14F B/P 20 46 65 00246662 MAZA 1120T B/P 20 43 41 00022257 FL. PINON REL 4.125 20 42 46


111


2004 Móv. en el

2003 Móv. en el

2002 01100976 SEPARADOR Y 4 2 0 05715587 RED 800 NZC3-D REL 47.08 4 1 4 00125896 SHAFT - 6E 4 0 8 00179439 RECEPTOR ACEITE Y 4 0 4 00179709 CAJA BALERO Y 4 0 4 00257050 TAPON CIEGO 2120Y 4 0 4 00345801 CAJA DE SELLOS TDM P/FL. 2.50D 4 0 4 00179888 RASPADOR DE ACEITE Y 4 0 2 00427866 CAJA DE SELLOS P/FL. 2.00 DIA 4 0 2 01101491 SEPARADOR Y 4 0 2 05211824 TAPON CIEGO 3 ER INT. 4 0 2 05211825 CAJA SELLO B.V. 4 0 2 05212745 TAPON CIEGO 4 0 2 05212752 BIRLO 1.5-6UNCX13.5" 4 0 2 00022267 FLECHA B.V 1000NZ 3 26 28 00211556 L.S. GEAR 5CE 3 20 26 00212111 4E-6E PIÑÓN 3 19 16 00265210 GEAR H.S. 4E 3 16 26 05713744 COPLE 1060G20 B/P 3 14 10 00786416 RED. 4307JR25C BU. 3.438 DIA. 3 13 6 00022335 ENGRANE B.V REL.2.791 3 11 18 05718411 COPLE 1020T31 BE=3.500 B/P 3 11 5 00786144 RED. 4203JR25C BU. 2.188 DIA. 3 10 8 05711294 COPLE TOROFLEX 20WA35 B/P 3 10 3 00022242 PINON A.V REL 2.758 3 9 11 05211088 FLECHA A.V. 3 9 8 05211075 CAJA DE SELLO A.V. 3 8 6 05211082 CAJA DE BALERO 3 8 6 00786522 RED. 4315JR25C BU. 3.938 DIA. 3 8 3 05714452 COPLE 1090T10 B/M 3 8 1 00178151 SEPARADOR Y 3 7 13 00244891 CUBIERTA DE INSPECCION 2050Y-YB 3 7 13 00706702 COPLE 1040T20 B/P 3 7 11 00342795 L.S. SHAFT STD ROTATION 1050FB 3 6 0 05211080 FLECHA B.V 3 5 21 05713939 COPLE 1030G23 B/P SIM MOLINO 3 5 8 05410193 TAPA B.V. 1200 NZ-A-C 2 3 4 19 00235153 CUBIERTA DE INSPECCION 3 4 11 00178164 SEPARADOR Y 3 4 9 00126103 SHAFT - 5E1 & 5E2 3 4 6 00265242 ENGRANE A.V. 5C 3 4 2 06160598 FLECHA PINON A.V. 9SM 3 3 9 00022287 PINON A.V. 3 3 7 00432845 CAGE-BEARING ABX 3 3 0 00265176 GEAR 2E 3E 4E 3 2 12 00135721 FLECHA A.V. 3C 3 2 8


112

En la siguiente tabla se presenta los costos por minuto de operación de cada máquina en la planta.

Tabla 3B.- Costo por Minuto por Maquina. Centro de

trabajo Costo por

minuto Descripciòn

WC[R]ARM1 2.5200 ARMADO WC[R]BRO1 0.9200 BROCHADORA WC[R]CC1 2.9100 CENTRADORA

WC[R]CMH1 4.8200 C. M. HORIZONTAL T-30 WC[R]CMH2 5.0700 C. M. HORIZONTAL HG-500 WC[R]CMV1 6.2500 C. M. VERTICAL 20-VC WC[R]CMV2 4.1600 C. M. VERTICAL VK-45 WC[R]CMV3 4.9200 C. M. VERTICAL WC[R]DOB1 1.6600 DOBLADORA DE REJILLAS WC[R]END1 1.4500 ENDEREZADORA TM 2707 WC[R]ENS1 3.6100 ENSAMBLE WC[R]ENS2 1.7700 ENSAMBLE COPLES WC[R]ESC1 1.2500 ESCOPLO WC[R]FRE1 1.6700 FRESADORA CHICA WC[R]FRE2 1.6300 FRESADORA GRANDE WC[R]GEN1 1.3900 GENERADORAS 250 MM. WC[R]GEN2 3.9700 GENERADORAS 400 MM. WC[R]GEN3 5.0000 GENERADORAS 1200 MM. WC[R]GEN4 7.2900 GENERADORA 3000 MM. WC[R]GEN5 1.9800 GENERADORA COPLE WC[R]MAN1 3.4500 MANDRILADORA TM 603 WC[R]MAN2 5.7700 MANDRILADORA TM 605

WC[R]OPEXT1 0.0000 OPERACIONES EXTERNAS WC[R]PAN1 4.0900 PANTOGRAFO WC[R]PIN1 0.0000 CASETA DE PINTURA

WC[R]RANAL1 0.7400 RANURADORA ALTERNATIVA WC[R]RANRO1 0.8900 RANURADORA ROTARY MEDIANA WC[R]RANRO2 1.0000 RANURADORA ROTARY GRANDE

WC[R]REC1 4.3700 RECTIFICADORA CHICA WC[R]REC2 3.5600 RECTIFICADORA GRANDE

WC[R]RECEN1 5.0000 RECTIFICADORA DE ENGRANES WC[R]SOL1 3.2000 SOLDADO WC[R]SR1 1.8600 SIERRAS

WC[R]TALCO1 2.2900 TALADRO COLUMNA WC[R]TALRA1 1.1000 TALADROS RADIALES MEDIANAS WC[R]TALRA2 1.9500 TALADRO RADIAL GRANDE

WC[R]TLL1 2.9000 TALLADORA LIEBHERR WC[R]TLL2 1.5800 TALLADORA LORENZ

WC[R]TORAU1 3.5400 TORNO AUTOMATICO TM 21 WC[R]TORAU2 2.4600 TORNO AUTOMATICO TM 22 WC[R]TORNC1 4.3100 TORNO CNC TM 36 WC[R]TORNC2 5.0500 TORNO CNC TM 43 WC[R]TORNC3 3.5600 TORNO CNC TM 45


113

WC[R]TORNC4 4.1400 TORNO CNC COPLE WC[R]TORNC5 4.2600 TORNO CNC TM 47 WC[R]TORUN1 2.3600 TORNOS UNIVERSALES CHICAS WC[R]TORUN2 3.7200 TORNO UNIVERSAL GRANDE WC[R]TORUN3 3.3600 TORNOS UNIVERSALES MEDIANAS WC[R]TORVE1 4.0600 TORNO VERTICAL DEFUM TM 33 WC[R]TORVE2 4.2900 TORNO VERTICAL TM 35

WC[R]TT1 1.6500 TRATAMIENTO TERMICO WC[R]TTRE1 1.1000 TRATAMIENTO TERM. REJILLAS

Tabla 4A.- Listado de centros de trabajo.

CENTRO DE TRABAJO

[W C] DESCRIPCION DEL CENTRO DE

TRABAJO MÁQUINA DESCRIPCIÓN DE MÁQUINA CAPACIDAD

0110 Parabo ABA 70 x 450 mm 0307 MBM 500 200 mm 2126 Hobart Exel arc 500 500 Amp

2127 Hobart Exel arc 500 500 Amp

2308 Prensa Bussman/Enerpak 400 x 400 mm 50 Ton

ARM1 ARMADO

2310 Prensa Falk 75 Ton

BRO1 BROCHADORA: HASTA 13.000” DE DIAMETRO SI TIENE VOLUMEN

1303 Arthur Klink RH8-20 22 x 300 mm

CC1 CENTRADORA 0037 Centradora Heckert WMW FZWD 160 195 x 1600 mm

CMH1 C. M. HORIZONTAL T-30: C. Y 2100Y 0606 Cincinnati Milacron T-30 1000x1000x1000 mm

CMH2 C. M. HORIZONTAL HG-500: CAJAS NZ, 4C 0608 Hitachi-Seiki HG-500 710 x 680 x 600 mm

CMV1 C. M. VERTICAL 20-VC: 2150. P. E. TAPONES GRANDES, VOLUMEN.

607 Cincinnati Milacron 20VC 762 x 2000 mm

CMV2 C. M. VERTICAL VK-45: MISELANEOS 609 Hitachi-Seiki VK-45II 500 x 1000 mm

CMV3 C. M. VERTICAL HASS: BARRENADO DE CUBIERTAS 611 HASS VF-1 500 x 400 x 500 mm

1102 Dobladora Falk simple 3F - 230F





DOB1 DOBLADORA DE REJILLAS

2709 Prensa Souza 4 Ton

2707 Enderezadora y cortadora automática Falk 3F – 230F

END1 ENDEREZADORA 2708 Prensa Souza 8 Ton

2307 Prensa Enerpak 200 Ton

2910 Horno Caisa E-242-T 9 Kw 250oC, 90 x 1500 x 66 mm ENS1 ENSAMBLE

2911 Horno Caisa E-242-T 9 Kw 250oC, 90 x 1500 x 66 mm

ESC1 ESCOPLO: 1302 Baker H10R 25 x 150 mm


114

MAYOR DE 13.00" DE DIAMETRO BAJO VOLUMEN 1304 Fromag D100/1000 100x1000mm

FRE1 FRESADORA CHICA: NZ, FLECHAS, FLECHAS PIÑON 0703 Ernal & Somua 250 x 450 x 700 mm

FRE2 FRESADORA GRANDE: FLECHAS Y OBRA MECANICA 0706 Hurth LKF34-2000 200 x 2400 x 2000 mm

0201 Pfauter P-251 250 mm

0212 Liebherr L-252 250 mm 0217 Liebherr L-253 250 mm GEN1

GENERADORAS 250 MM. PIÑON NZ, C, ENG.MENORES A 6.00", PIÑONES NZ, C FLECHA-PIÑON NZ, C.

3701 Desbarbadora Wilhelm Wicke MA 500 500 mm

0211 Liebherr L-402 400 mm GEN2

GENERADORAS 400 MM.: ENG. DE 6.00"-16.00" DE DIAMETRO, FLECHAS PIÑON Y, PIÑONES Y ENG. MAYORES A 16.00" DE DIAMETRO.

0213 Liebherr L-402 400 mm

GEN3 GENERADORAS 1200 MM.: ENG. >10.", PIÑON Y, 50.00", MAZA G, FLECHAS PIÑON DE 16." A 53" LONG.

0220 Pfauter PE-1200 1200 mm

GEN4 GENERADORAS 3000 MM. 0214 Pfauter P-3000 3000 mm

GEN5 GENERADORA COPLE: GENERADO 1070 G. 0207 Pfauter P-630 630 mm

MAN1 MANDRILADORA TM 603: TAPONERIA 2110-2130 0603 Devlieg M54K-60 125x1000x1500 mm

MAN2 MANDRILADORA TM 605: 2140 O.M. 0605 Skoda W-200-B 160x3700x6000 mm

PAN1 PANTOGRAFO 0409 Zinser 3006, 3 sopletes 2300 x 3000 mm

RANAL1 RANURADORA ALTERNATIVA 1005 Falk tamaño 2

1004 Rotary Falk 20 doble husillo 3F - 230F

1006 Rotary Falk 20 doble husillo 3F - 7F

1009 Rotary Falk 20 doble husillo 3F - 230F RANRO1 RANURADORA ROTARY MEDIANA

107 Taladro de mesa Fram 1

RANRO2 RANURADORA ROTARY GRANDE 1008 Rotary Falk 20-30 doble husillo 762 mm

REC1 RECTIFICADORA CHICA: FLECHAS, FLECHAS PIÑON, NZ, C, Y HASTA 20.00" DE LONG.

0805 TOS 2UD-P2-50 250 x 500 mm

REC2 RECTIFICADORA GRANDE: FLECHAS, FLECHAS PIÑON, NZ, C, Y MAYOR A 20" DE LONG.

0810 Shigiya GP45B-220A 430 x 2200 mm

RECEN1 RECTIFICADORA DE ENGRANES: ENGRANES, PIÑONES Y FLECHAS PIÑON C

0811 Reishauer AZA 300 x 420 mm

2120 Pandjiris 30-6 NVRMT 1500 Kg


2122 Hobart Excel-Arc 8065 CC/CV 36KW 800 AMP




SOL1 SOLDADO


0312 Behringer HBP 400ª 400 mm SR1 SIERRAS

0313 Behringer HBP 420 420 mm

TALCO1 TALADRO DE COLUMNA: MISELANEOS, MACHUELEADO, BARRENO DE TAPONERIA,

0109 Parabo NR-5869 700 x 500 mm

TALRA1 TALADROS RADIALES MEDIANAS: 0112 GSP 45-K-150 95 x 1700 mm


115

2090, CAJA Y, C, 2100 C. DRENES 0117 Heckert BR-40/2 60 x 1400 mm

TALRA2 TALADRO RADIAL GRANDE 0116 MAS VR-8-A 115 x 3000 mm

TLL1 TALLADORA LIEBHERR: TALLADO CUBIERTA CHICA. 0215 Liebherr WS-501 500 x 800 mm

TLL2 TALLADORA LORENZ: TALLADO CUBIERTA GRANDE 0216 Lorenz S1-7/1000 1000 x 200 mm

TORAU1 TORNO AUTOMATICO TM 21: COPLE Y CUBIERTA G 0021 Warner and Swasey 3AC 350 x 280 mm

TORAU2 TORNO AUTOMATICO TM 22: LADO 2, MAZA 3-12F 0022 Warner and Swasey 2AC 250 x 250 mm

TORNC1 TORNO CNC TM 36: FLECHAS NZ, Y CON VOLUMEN 0036 Cincinnati Milacron Cinturn 12CU 300 x 1000 mm

TORNC2

TORNO CNC TM 43: LONG.8"-18.", MISELANEOS, ENG. Y, BARRENO CONICO, CUB.1030-1050 (ENGRANES >8”)

0043 Cincinnati Milacron Cinturn 18U 450 x 2500 mm

TORNC3 TORNO CNC TM 45: ENG. NZ, C (ENGRANES <8”) 0045 Hitachi-Seiki HT-25G 255 x 600 mm

0038 Cincinnati Milacron Cinturn 1212U 300 x 1000 mm TORNC4

TORNO CNC COPLE: COPLE 3F 12-F, CUBIERTA 1010-1025G COPLE 0039 Cincinnati Milacron Cinturn 1212U 300 x 1000 mm

TORNC5 TORNO CNC TM 47: MISELANEOS, TAPONERIA 0047 Okuma LC40-MATC 480 x 1000 mm

TORUN1

TORNOS UNIVERSALES CHICAS: ENG. PIÑONES 10.00" VOL. 1-3 TAPONERIA 12.00" DE DIAMETRO, COPLES, SEPARADORES

0031 TOS SUK-50A (paralelo) 450 x 1500 mm

TORUN2 TORNO UNIVERSAL GRANDE: FLECHA PIÑON B.V. Y OBRA MECANICA. 0028 TOS SU-80 (paralelo) 800 x 1750 mm

0029 TOS SU-80 (paralelo) 800 x 3000 mm TORUN3

TORNOS UNIVERSALES MEDIANAS: ENG. TAPONERIA MAYOR A 12.00".FLECHAS DE 15.00" A 40.00" DE LONG.

0030 TOS SU-63 (paralelo) 630 x 2500 mm

TORVE1 TORNO VERTICAL DEFUN TM 33: DEFUM. 35.00" DE DIAMETRO CUBIERTAS 0033 Defun KNA110135 1000 x 900 mm

TORVE2 TORNO VERTICAL TM 35: DIAMETRO DE 35.00" A 65.00" 0035 TOS SK-16 1700 x 800 mm

2902 Westinghouse HG-36 93 Kw, 1200oC, 900x900x1700 mm

2908 Caisa GN-7-5-12-CH-HT 1200oC, 2100 x 1500 x 3500 mm

2909 Pangborn 1215/L-1 4500 x 3600 x 3000 mm

2914 Horno Caisa 20-A-HT 23 Kw, 406 x 330 x 660 mm

TT1 TRATAMIENTO TÉRMICO

3817 Tanque para temple a 75HP 35000 Lt

2505 Tina para temple de rejillas 1000 Lt

2507 Tina para temple de rejillas 1000 Lt

2906 Horno Azul (eléctrico) 15 Kw, 400oC, 650 x 600 x 630 mm

2912 Horno Caisa GT-216-CN-HT 1200oC, 635 x 381 x 1778 mm

TTRE1 TRATAMIENTO TERM. REJILLAS

2913 Granalladora Delta Barrel Wheelabrator 170 170 Lt

PIN1 CASETA DE PINTURA 3806 S/D 1800 x 1500 mm


116

ANEXO C (FAMILIAS DE PIEZAS QUE CONFORMARAN LA CELDA

PILOTO)


117

En la siguiente tabla 1C se muestra un listado de las piezas que se producirán en la primera celda de manufactura. Tabla 1C.- Listado de piezas a producir en la primera celda (Rentabilidad)

Conteo Clasificación Descripción Tamaño de lote


Costo de venta


1 01203216 MAZA 1010G 40 $ 111.19 $ 99.75 0.90

2 01203217 MAZA 1015G 150 $ 61.50 $98.71 1.60

3 01203218 MAZA 1020G 80 $ 73.55 $ 145.58 1.98

4 01203219 MAZA 1025G 120 $ 122.49 $ 258.06 2.11

5 01203220 MAZA 1030G 30 $ 136.79 $ 332.11 2.43

6 01203221 MAZA 1035G 15 $ 202.37 $ 503.46 2.49

7 01203222 MAZA 1040G 10 $ 268.21 $ 867.81 3.24

8 01203223 MAZA 1045G 6 $ 460.54 $ 920.00 2.00

9 01203224 MAZA 1050G 4 $ 451.74 $ 875.00 1.94

10 01203225 MAZA 1055G 2 $ 1,050.07 $ 1,860.00 1.77

11 01203226 MAZA 1060G 2 $ 1,294.23 $ 2,350.00 1.82

12 01203227 MAZA 1070G 2 $ 1,416.41 $ 2,670.00 1.89

1 00209013 MAZA 3F 80 $ 38.60 $ 49.18 1.27

2 00209014 MAZA 4F 150 $ 33.53 $ 53.04 1.58

3 00209015 MAZA 5F 350 $ 33.61 $ 63.32 1.88

4 00209016 MAZA 6F 180 $ 36.48 $ 75.15 2.06

5 00209017 MAZA 7F 200 $ 41.47 $ 87.20 2.10

6 00209018 MAZA 8F 351 $ 48.35 $ 148.17 3.06

7 00209019 MAZA 9F 80 $ 74.25 $ 186.43 2.51

8 00209020 MAZA 10F 60 $ 100.10 $ 264.94 2.65

9 00209021 MAZA 11F 50 $ 120.68 $ 350.28 2.90

10 00209022 MAZA 12F 40 $ 137.45 $ 411.52 2.99

11 00209023 MAZA 13F 20 $ 158.83 $ 551.33 3.47

12 00209024 MAZA 14F 14 $ 234.72 $ 839.26 3.58

13 00209025 MAZA 15F 80 $ 196.46 $ 380.00 1.93

14 00209026 MAZA 16F 4 $ 417.81 $ 830.00 1.99

15 00209027 MAZA 17F 2 $ 659.36 $ 1,430.00 2.17

16 00209028 MAZA 18F 2 $ 763.55 $ 1,280.00 1.68

17 00307137 MAZA 190F B/P 2 $ 1,695.65 $ 2,900.00 1.71

18 00096204 MAZA 200F B/P 1 $ 3,980.03 $ 6,340.00 1.59

19 00096205 MAZA 210F B/P 1 $ 3,159.51 $ 5,980.00 1.89

20 00096206 MAZA 220F B/P 1 $ 6,407.25 $12,560.00 1.96

21 00096207 MAZA 230F B/P 1 $ 4,751.03 $ 9,380.00 1.97


118

Tabla 2C.- Comparativa de Producción Taller - Celda

Descripción Tamaño de lote

Tiempo costo T

Tiempo costo C Costo T Costo C Ahorro

MAZA 1015G 150 15 días 4 137.55 36.68 100.87

MAZA 1025G 120 22 días 4 días 201.74 36.68 165.06

MAZA 3F 80 21 dias 2 días 192.57 18.34 174.23

MAZA 5F 350 39 días 3 días 357.63 27.51 330.12

MAZA 8F 351 31 días 4 días 284.27 36.68 247.59 La tabla 3C muestra en forma detallada la hoja de ruta de las mazas que serán producidas en la celda de manufactura. Las piezas fueron clasificadas en base a la demanda y al proceso de maquinado para ser producida. Tabla 3C.- Ruta de proceso y especificaciones de Mazas para celda.

Elemento Proceso de M. Componente-centro de

maquinado

Grupo de familia

Peso del producto

Descripción

00209013 00120511 MAZA 3F I0072 0.52 MAZA 3F FORJA 00209013 WC[C]TORNC4 0038 / 0039 I0072 0.52 MAZA 3F FORJA 00209013 WC[R]TORNC4 I0072 0.52 MAZA 3F FORJA 00209013 WC[S]TORNC4 I0072 0.52 MAZA 3F FORJA 00209013 WC[C]TORNC4 I0072 0.52 MAZA 3F FORJA 00209013 WC[R]TORNC4 I0072 0.52 MAZA 3F FORJA 00209013 WC[S]TORNC4 I0072 0.52 MAZA 3F FORJA 00209013 WC[C]RANRO1 1004, 1006 I0072 0.52 MAZA 3F FORJA 00209013 WC[R]RANRO1 1009, 107Taladro I0072 0.52 MAZA 3F FORJA 00209013 WC[S]RANRO1 I0072 0.52 MAZA 3F FORJA 00209014 00120492 MAZA 4F I0072 0.92 MAZA 4F FORJA 00209014 WC[C]TORNC4 0038 / 0039 I0072 0.92 MAZA 4F FORJA 00209014 WC[R]TORNC4 I0072 0.92 MAZA 4F FORJA 00209014 WC[S]TORNC4 I0072 0.92 MAZA 4F FORJA 00209014 WC[C]TORNC4 I0072 0.92 MAZA 4F FORJA 00209014 WC[R]TORNC4 I0072 0.92 MAZA 4F FORJA 00209014 WC[S]TORNC4 I0072 0.92 MAZA 4F FORJA 00209014 WC[C]RANRO1 1004, 1006 I0072 0.92 MAZA 4F FORJA 00209014 WC[R]RANRO1 1009, 107Taladro I0072 0.92 MAZA 4F FORJA 00209014 WC[S]RANRO1 I0072 0.92 MAZA 4F FORJA 00209015 00120512 MAZA 5F I0072 1.24 MAZA 5F FORJA 00209015 WC[C]TORNC4 0038 / 0039 I0072 1.24 MAZA 5F FORJA 00209015 WC[R]TORNC4 I0072 1.24 MAZA 5F FORJA 00209015 WC[S]TORNC4 I0072 1.24 MAZA 5F FORJA 00209015 WC[C]TORNC4 I0072 1.24 MAZA 5F FORJA 00209015 WC[R]TORNC4 I0072 1.24 MAZA 5F FORJA 00209015 WC[S]TORNC4 0038 / 0039 I0072 1.24 MAZA 5F FORJA 00209015 WC[C]RANRO1 1004, 1006, 1009 I0072 1.24 MAZA 5F FORJA 00209015 WC[R]RANRO1 I0072 1.24 MAZA 5F FORJA


119

Elemento Proceso de M. Componente-centro de maquinado

Grupo de familia

Peso del producto

Descripción

00209015 WC[S]RANRO1 I0072 1.24 MAZA 5F FORJA 00209016 00120513 MAZA 6F I0072 1.79 MAZA 6F FORJA 00209016 WC[C]TORNC4 0038 / 0039 I0072 1.79 MAZA 6F FORJA 00209016 WC[R]TORNC4 I0072 1.79 MAZA 6F FORJA 00209016 WC[S]TORNC4 I0072 1.79 MAZA 6F FORJA 00209016 WC[C]TORNC4 I0072 1.79 MAZA 6F FORJA 00209016 WC[R]TORNC4 I0072 1.79 MAZA 6F FORJA 00209016 WC[S]TORNC4 I0072 1.79 MAZA 6F FORJA 00209016 WC[C]RANRO1 1004, 1006, 1009 I0072 1.79 MAZA 6F FORJA 00209016 WC[R]RANRO1 I0072 1.79 MAZA 6F FORJA 00209016 WC[S]RANRO1 I0072 1.79 MAZA 6F FORJA 00209017 00120514 MAZA 7F I0072 2.34 MAZA 7F FORJA 00209017 WC[C]TORNC4 0038 / 0039 I0072 2.34 MAZA 7F FORJA 00209017 WC[R]TORNC4 I0072 2.34 MAZA 7F FORJA 00209017 WC[S]TORNC4 I0072 2.34 MAZA 7F FORJA 00209017 WC[C]TORNC4 I0072 2.34 MAZA 7F FORJA 00209017 WC[R]TORNC4 I0072 2.34 MAZA 7F FORJA 00209017 WC[S]TORNC4 I0072 2.34 MAZA 7F FORJA 00209017 WC[C]RANRO1 1004, 1006, 1009 I0072 2.34 MAZA 7F FORJA 00209017 WC[R]RANRO1 I0072 2.34 MAZA 7F FORJA 00209017 WC[S]RANRO1 I0072 2.34 MAZA 7F FORJA 00209018 00120515 MAZA 8F I0072 4.78 MAZA 8F FORJA 00209018 WC[C]TORNC4 0038 / 0039 I0072 4.78 MAZA 8F FORJA 00209018 WC[R]TORNC4 I0072 4.78 MAZA 8F FORJA 00209018 WC[S]TORNC4 I0072 4.78 MAZA 8F FORJA 00209018 WC[C]TORNC4 I0072 4.78 MAZA 8F FORJA 00209018 WC[R]TORNC4 I0072 4.78 MAZA 8F FORJA 00209018 WC[S]TORNC4 I0072 4.78 MAZA 8F FORJA 00209018 WC[C]RANRO1 1004, 1006, 1009 I0072 4.78 MAZA 8F FORJA 00209018 WC[R]RANRO1 I0072 4.78 MAZA 8F FORJA 00209018 WC[S]RANRO1 I0072 4.78 MAZA 8F FORJA 00209019 00269350 MAZA 9F I0072 5.82 MAZA 9F FORJA 00209019 WC[C]TORNC4 0038 / 0039 I0072 5.82 MAZA 9F FORJA 00209019 WC[R]TORNC4 I0072 5.82 MAZA 9F FORJA 00209019 WC[S]TORNC4 I0072 5.82 MAZA 9F FORJA 00209019 WC[C]TORNC4 I0072 5.82 MAZA 9F FORJA 00209019 WC[R]TORNC4 I0072 5.82 MAZA 9F FORJA 00209019 WC[S]TORNC4 I0072 5.82 MAZA 9F FORJA 00209019 WC[C]RANRO1 1004, 1006, 1009 I0072 5.82 MAZA 9F FORJA 00209019 WC[R]RANRO1 I0072 5.82 MAZA 9F FORJA 00209019 WC[S]RANRO1 I0072 5.82 MAZA 9F FORJA 00209020 00267036 MAZA 10F I0072 9.17 MAZA 10F FORJA 00209020 WC[C]TORNC4 0038 / 0039 I0072 9.17 MAZA 10F FORJA 00209020 WC[R]TORNC4 I0072 9.17 MAZA 10F FORJA 00209020 WC[S]TORNC4 I0072 9.17 MAZA 10F FORJA 00209020 WC[C]TORNC4 I0072 9.17 MAZA 10F FORJA 00209020 WC[R]TORNC4 I0072 9.17 MAZA 10F FORJA


120


Grupo de familia

Peso del producto

Descripción

00209026 WC[C]RANRO2 1008 I0072 40.41 MAZA 16F FORJA 00209026 WC[R]RANRO2 I0072 40.41 MAZA 16F FORJA 00209026 WC[S]RANRO2 I0072 40.41 MAZA 16F FORJA 00246652 05911374 MAZA 1020T B/P 60062 0.572 AC. 1045 2 1/2X2 1/8 FMS 2.410 00246652 WC[C]TORNC4 0038 / 0039 60062 0.572 AC. 1045 2 1/2X2 1/8 FMS 2.410 00246652 WC[R]TORNC4 60062 0.572 AC. 1045 2 1/2X2 1/8 FMS 2.410 00246652 WC[S]TORNC4 60062 0.572 AC. 1045 2 1/2X2 1/8 FMS 2.410 00246652 WC[C]TORAU2 `0022 60062 0.572 AC. 1045 2 1/2X2 1/8 FMS 2.410 00246652 WC[R]TORAU2 60062 0.572 AC. 1045 2 1/2X2 1/8 FMS 2.410 00246652 WC[S]TORAU2 60062 0.572 AC. 1045 2 1/2X2 1/8 FMS 2.410 00246652 WC[C]RANRO1 60062 0.572 AC. 1045 2 1/2X2 1/8 FMS 2.410 00246652 WC[R]RANRO1 60062 0.572 AC. 1045 2 1/2X2 1/8 FMS 2.410 00246652 WC[S]RANRO1 60062 0.572 AC. 1045 2 1/2X2 1/8 FMS 2.410 00246653 05911375 MAZA 1030T B/P 60072 0.812 AC. 1045 3.00X2 1/8 FMS 2.410 00246653 WC[C]TORNC4 0038 / 0039 60072 0.812 AC. 1045 3.00X2 1/8 FMS 2.410 00246653 WC[R]TORNC4 60072 0.812 AC. 1045 3.00X2 1/8 FMS 2.410 00246653 WC[S]TORNC4 60072 0.812 AC. 1045 3.00X2 1/8 FMS 2.410 00246653 WC[C]TORAU2 `0022 60072 0.812 AC. 1045 3.00X2 1/8 FMS 2.410 00246653 WC[R]TORAU2 60072 0.812 AC. 1045 3.00X2 1/8 FMS 2.410 00246653 WC[S]TORAU2 60072 0.812 AC. 1045 3.00X2 1/8 FMS 2.410 00246653 WC[C]RANRO1 1004 60072 0.812 AC. 1045 3.00X2 1/8 FMS 2.410 00246653 WC[R]RANRO1 60072 0.812 AC. 1045 3.00X2 1/8 FMS 2.410 00246653 WC[S]RANRO1 60072 0.812 AC. 1045 3.00X2 1/8 FMS 2.410 00246654 05911376 MAZA 1040T B/P 60072 1.134 AC. 1045 3 1/4X2 1/4 FMS 2.410 00246654 WC[C]TORNC4 0038 / 0039 60072 1.134 AC. 1045 3 1/4X2 1/4 FMS 2.410 00246654 WC[R]TORNC4 60072 1.134 AC. 1045 3 1/4X2 1/4 FMS 2.410 00246654 WC[S]TORNC4 60072 1.134 AC. 1045 3 1/4X2 1/4 FMS 2.410 00246654 WC[C]TORAU2 `0022 60072 1.134 AC. 1045 3 1/4X2 1/4 FMS 2.410 00246654 WC[R]TORAU2 60072 1.134 AC. 1045 3 1/4X2 1/4 FMS 2.410 00246654 WC[S]TORAU2 60072 1.134 AC. 1045 3 1/4X2 1/4 FMS 2.410 00246654 WC[C]RANRO1 60072 1.134 AC. 1045 3 1/4X2 1/4 FMS 2.410 00246654 WC[R]RANRO1 60072 1.134 AC. 1045 3 1/4X2 1/4 FMS 2.410 00246654 WC[S]RANRO1 60072 1.134 AC. 1045 3 1/4X2 1/4 FMS 2.410 00246655 05911377 MAZA 1050T B/P 60072 1.937 AC. 1045 3 3/4X2 5/8 FMS 2.410 00246655 WC[C]TORAU2 `0022 60072 1.937 AC. 1045 3 3/4X2 5/8 FMS 2.410 00246655 WC[R]TORAU2 60072 1.937 AC. 1045 3 3/4X2 5/8 FMS 2.410 00246655 WC[S]TORAU2 60072 1.937 AC. 1045 3 3/4X2 5/8 FMS 2.410 00246655 WC[C]TORAU2 60072 1.937 AC. 1045 3 3/4X2 5/8 FMS 2.410 00246655 WC[R]TORAU2 60072 1.937 AC. 1045 3 3/4X2 5/8 FMS 2.410 00246655 WC[S]TORAU2 60072 1.937 AC. 1045 3 3/4X2 5/8 FMS 2.410 00246655 WC[C]RANRO1 60072 1.937 AC. 1045 3 3/4X2 5/8 FMS 2.410 00246655 WC[R]RANRO1 60072 1.937 AC. 1045 3 3/4X2 5/8 FMS 2.410 00246655 WC[S]RANRO1 60072 1.937 AC. 1045 3 3/4X2 5/8 FMS 2.410 00246656 05911378 MAZA 1060T B/P 60072 2.672 AC. 1045 4 1/4X2 3/4 FMS 2.410 00246656 WC[C]TORAU2 `0022 60072 2.672 AC. 1045 4 1/4X2 3/4 FMS 2.410

00246656 WC[R]TORAU2 60072 2.672AC. 1045 4 1/4X2 3/4 FMS 2.410


121


Grupo de familia

Peso del producto

Descripción

00246656 WC[S]TORAU2 60072 2.672 AC. 1045 4 1/4X2 3/4 FMS 2.410 00246656 WC[C]RANRO1 60072 2.672 AC. 1045 4 1/4X2 3/4 FMS 2.410 00246656 WC[R]RANRO1 60072 2.672 AC. 1045 4 1/4X2 3/4 FMS 2.410 00246656 WC[S]RANRO1 60072 2.672 AC. 1045 4 1/4X2 3/4 FMS 2.410 00246657 05911379 MAZA 1070T B/P 60072 4.055 AC. 1045 5.00X3 1/4 FMS2.410 00246657 WC[C]TORNC4 0038 / 0039 60072 4.055 AC. 1045 5.00X3 1/4 FMS2.410 00246657 WC[R]TORNC4 60072 4.055 AC. 1045 5.00X3 1/4 FMS2.410 00246657 WC[S]TORNC4 60072 4.055 AC. 1045 5.00X3 1/4 FMS2.410 00246657 WC[C]TORAU2 `0022 60072 4.055 AC. 1045 5.00X3 1/4 FMS2.410 00246657 WC[R]TORAU2 60072 4.055 AC. 1045 5.00X3 1/4 FMS2.410 00246657 WC[S]TORAU2 60072 4.055 AC. 1045 5.00X3 1/4 FMS2.410 00246657 WC[C]RANRO1 60072 4.055 AC. 1045 5.00X3 1/4 FMS2.410 00246657 WC[R]RANRO1 60072 4.055 AC. 1045 5.00X3 1/4 FMS2.410 00246657 WC[S]RANRO1 60072 4.055 AC. 1045 5.00X3 1/4 FMS2.410 00246658 05911380 MAZA 1080T B/P 60072 7.076 AC. 1045 6.00X3 3/4 FMS 2.410 00246658 WC[C]TORNC4 0038 / 0039 60072 7.076 AC. 1045 6.00X3 3/4 FMS 2.410 00246658 WC[R]TORNC4 60072 7.076 AC. 1045 6.00X3 3/4 FMS 2.410 00246658 WC[S]TORNC4 60072 7.076 AC. 1045 6.00X3 3/4 FMS 2.410 00246658 WC[C]TORAU2 `0022 60072 7.076 AC. 1045 6.00X3 3/4 FMS 2.410 00246658 WC[R]TORAU2 60072 7.076 AC. 1045 6.00X3 3/4 FMS 2.410 00246658 WC[S]TORAU2 60072 7.076 AC. 1045 6.00X3 3/4 FMS 2.410 00246658 WC[C]RANRO1 60072 7.076 AC. 1045 6.00X3 3/4 FMS 2.410 00246658 WC[R]RANRO1 60072 7.076 AC. 1045 6.00X3 3/4 FMS 2.410 00246658 WC[S]RANRO1 60072 7.076 AC. 1045 6.00X3 3/4 FMS 2.410 00246659 05911381 MAZA 1090T B/P 60072 10.6 AC. 1045 6 1/2X4 1/8 FMS 2.410 00246659 WC[C]TORNC4 0038 / 0039 60072 10.6 AC. 1045 6 1/2X4 1/8 FMS 2.410 00246659 WC[R]TORNC4 60072 10.6 AC. 1045 6 1/2X4 1/8 FMS 2.410 00246659 WC[S]TORNC4 60072 10.6 AC. 1045 6 1/2X4 1/8 FMS 2.410 00246659 WC[C]TORAU2 `0022 60072 10.6 AC. 1045 6 1/2X4 1/8 FMS 2.410 00246659 WC[R]TORAU2 60072 10.6 AC. 1045 6 1/2X4 1/8 FMS 2.410 00246659 WC[S]TORAU2 60072 10.6 AC. 1045 6 1/2X4 1/8 FMS 2.410 00246659 WC[C]RANRO2 60072 10.6 AC. 1045 6 1/2X4 1/8 FMS 2.410 00246659 WC[R]RANRO2 60072 10.6 AC. 1045 6 1/2X4 1/8 FMS 2.410 00246659 WC[S]RANRO2 60072 10.6 AC. 1045 6 1/2X4 1/8 FMS 2.410 00246660 05911382 MAZA 1100T B/P 60072 17.418 AC. 1045 7 3/4X5.00 FMS 2.410 00246660 WC[C]TORNC4 0038 / 0039 60072 17.418 AC. 1045 7 3/4X5.00 FMS 2.410 00246660 WC[R]TORNC4 60072 17.418 AC. 1045 7 3/4X5.00 FMS 2.410 00246660 WC[S]TORNC4 60072 17.418 AC. 1045 7 3/4X5.00 FMS 2.410 00246660 WC[C]TORAU1 `0021 60072 17.418 AC. 1045 7 3/4X5.00 FMS 2.410 00246660 WC[R]TORAU1 60072 17.418 AC. 1045 7 3/4X5.00 FMS 2.410 00246660 WC[S]TORAU1 60072 17.418 AC. 1045 7 3/4X5.00 FMS 2.410 00246660 WC[C]RANRO2 60072 17.418 AC. 1045 7 3/4X5.00 FMS 2.410 00246660 WC[R]RANRO2 60072 17.418 AC. 1045 7 3/4X5.00 FMS 2.410 00246660 WC[S]RANRO2 60072 17.418 AC. 1045 7 3/4X5.00 FMS 2.410


122

En la siguiente tabla se describen los tiempos estimados de producción bajo Celda de manufactura para celda piloto. Tabla 4C.- Tiempos de Producción estimados en Celda de Manufactura

CLAVE DESCRIPCIÓN PESO (KG)

PROCESO MAQ. Operación

TIEMPO DE

FABRICACIÓN

COSTOPOR

PIEZA

TIEMPO APROX.

POR LOTE

C/12M C/30D

Tiempo celda (min) [hrs]

{jornadas}

120514 10 1 503 C/M (4512.2)

WC[S]TORNC4 10 60 [75.203]

WC[R]TORNC4 10 3.7 23 C/D {9.400}

WC[C]TORNC4 10 1 2 ranuradoras

WC[S]TORNC4 20 45

WC[R]TORNC4 20 2.9

WC[C]TORNC4 20 1

WC[S]RANRO1 30 90

WC[R]RANRO1 30 13

209017 MAZA 7F 2.34 KG

WC[C]RANRO1 30 1

87.2 lote =600 6037

120513 10 1 353C/M (2466) WC[S]TORN

C4 10 60 16C/D [41.1]

WC[R]TORNC4 10 3.6 {5.137}

WC[C]TORNC4 10 1

1 ranurad

oras

WC[S]TORNC4 20 45

WC[R]TORNC4 20 2.8

WC[C]TORNC4 20 1

WC[S]RANRO1 30 90

209016 MAZA 6F 1.79 KG

WC[R]RANRO1 30 8

75.15 lote = 310 4236

120512 10 1 310C/M (2305.6) WC[S]TORN

C4 10 60 [38.426]

WC[R]TORNC4 10 3.2 14.13C/

D {4.803}


WC[S]TORNC4 20 45

WC[R]TORNC4 20 2.8

209015 MAZA 5F 1.24 KG

WC[C]TORNC4 20 1

63.32 lote =350 3731


123

WC[S]RANRO1 30 90

WC[R]RANRO1 30 6

WC[C]RANRO1 30 1

CLAVE DESCRIPCION PESO (KG)


TIEMPO DE

FABRICACION

COSTOPOR

PIEZA

TIEMPO APROX.

POR LOTE

C/12M C/30D

Tiempo celda (min) [hrs]

{jornadas}

120515 10 1 286 C/M (3230.3)

WC[S]TORNC4 10 60 [53.838]

WC[R]TORNC4 10 4.5 13 C/D {6.729}


WC[S]TORNC4 20 45

WC[R]TORNC4 20 3.6

WC[C]TORNC4 20 1

WC[S]RANRO1 30 90

WC[R]RANRO1 30 12.2

209018 MAZA 8F 4.78 KG

WC[C]RANRO1 30 1

148.17 lote 351 3431

120492 10 1 248 C/M (1457.3)

WC[S]TORNC4 10 60 [24.283]

WC[R]TORNC4 10 2.8 11C/D {3.0341}


WC[S]TORNC4 20 45

WC[R]TORNC4 20 2.6

WC[C]TORNC4 20 1

WC[S]RANRO1 30 90

WC[R]RANRO1 30 8.7

209014 MAZA 4F 0.92 KG

WC[C]RANRO1 30 1

53.04 2877

120511 10 1 110 C/M (1258)

WC[S]TORNC4 10 60 [20.966]

WC[R]TORNC4 10 3 5.02

C/D {2.620}

WC[C]TORNC4 10 1 1 ranuradora

WC[S]TORNC4 20 45

209013 MAZA 3F 0.52 KG

WC[R]TORNC4 20 3.2

49.18 1326


124

WC[C]TORNC4 20 1

WC[S]RANRO1 30 90

WC[R]RANRO1 30 7.3

WC[C]RANRO1 30 1



TIEMPO DE

FABRICACION

COSTOPOR

PIEZA

TIEMPO APROX.

POR LOTE

C/12M C/30D

Tiempo celda(min) [hrs]

{jornadas}

267036 10 1 100.16C/M (1693.5)

WC[S]TORNC4 10 60 [28.225]

WC[R]TORNC4 10 8.1 4.55

C/D {3.528}


WC[S]TORNC4 20 45

WC[R]TORNC4 20 6.6

WC[C]TORNC4 20 1

WC[S]RANRO1 30 120

WC[R]RANRO1 30 30

209020 MAZA 10F 9.17 KG

WC[C]RANRO1 30 1

264.94 1202

269350 10 1 93.91 C/M (1372.4)

WC[S]TORNC4 10 60 [22.873]

WC[R]TORNC4 10 5.6 4.26

C/D {2.859}


WC[S]TORNC4 20 45

WC[R]TORNC4 20 7.9

WC[C]TORNC4 20 1

WC[S]RANRO1 30 90

WC[R]RANRO1 30 13.4

209019 MAZA 9F 5.82 KG

WC[C]RANRO1 30 1

186.43 1127

5911354 10 1 72.83 C/M (1068.2)

WC[S]TORNC4 10 90 [17.803]

WC[R]TORNC4 10 5 3.31

C/D {2.225}

1203217 MAZA 1015G GEN1 2.31 KG

WC[C]TORNC4 10 1

98.71 874

1 generadora


125

WC[S]TORAU2 20 90

WC[R]TORAU2 20 5.074

WC[C]TORAU2 20 1

WC[S]GEN1 30 60 WC[R]GEN1 30 13.412

WC[C]GEN1 30 1



TIEMPO DE

FABRICACION

COSTOPOR

PIEZA

TIEMPO APROX.

POR LOTE

C/12M C/30D

Tiempo celda(min) [hrs]

{jornadas}

5911355 10 1 63.16 C/M (2970)

WC[S]TORNC4 10 90 [49.5]

WC[R]TORNC4 10 5.8 2.87

C/D {6.187}

WC[C]TORNC4 10 1 1 generadora

WC[S]TORAU2 20 90

WC[R]TORAU2 20 5.818

WC[C]TORAU2 20 1

WC[S]GEN1 30 60 WC[R]GEN1 30 19.252

1203218 MAZA 1020G GEN1 4.75 KG

WC[C]GEN1 30 1

145.58 lote= 40 758

CHECA

R proceso

267038 10 1 60.83 C/M

13.53 KG

WC[S]TORNC4 10 60

WC[R]TORNC4 10 11.8 2.76

C/D


WC[S]TORNC4 20 45

WC[R]TORNC4 20 10.9725

WC[C]TORNC4 20 1

WC[S]RANRO2 30 120

WC[R]RANRO2 30 29.3

209022 MAZA 12F

WC[C]RANRO2 30 1

411.52 730

5911356 10 90 49.66 C/M (3063.4) 1203219 MAZA 1025G 9.03 KG

WC[S]TORNC4 10 12.3

258.06 lote =120 596

[51.056]


126

WC[R]TORNC4 10 1 2.25

C/D {6.382}


WC[S]TORAU2 20 12.3825

WC[R]TORAU2 20 1

WC[C]TORAU2 20 60

WC[S]GEN1 30 21.45 WC[R]GEN1 30 1

WC[C]GEN1 30


127

BIBLIOGRAFÍA

1.- F. Koenigsberger, The Use of Group Technology in the Industries of Various

Countries. H. Hodges, Technology in the Ancient World, Penguin Books, 1971.

The Bible, Ecclesiastes 1.9. 2. - Yong Yin and Kazuhiko Yasuda; “Similarity coefficients methods applied to the cell formation problem: a taxonomy and review”, 1998. Industrial and Management Science. 3. - Group Technology, John L. Burbidge 1970; The application of group technology in the société stéphanoise de constructions mécaniques Jacques Schaffran pp 205- 235. 4. - S.P. Mitrofanov. Scientific principles of group technology, 1959.

5. - Group Technology, John L. Burbidge 1970; Group Technology as applied in an electronic firm-F.R .E. Durie pp 191-203. 6.- Sistemas Celulares de Producción, Eduardo Oliva López, 2001, IPN; Anexo A, descripción del sistema Opitz para la clasificación de piezas pp. 63-74. 7. - The F. Koenigsberger 1993; the Use of Group Technology in the Industries of Various Countries. The University of Manchester, Institute of Science and Technology. 8.- Final report; John L. Burbidge; A study of the effects of group production methods on the humanization of work; Part I, pp 1. 9. - Yong Yin / Kazuhiko Yasuda 2003. Similarity coefficient methods applied to the cell formation problem: a taxonomy and review. Industrial and Management Science, Department of Public Policy and Social Stuides Yamagata university , kojirakawa-cho, Yamagata-shi, JAPAN.

10.- Joaquín Oseguera, 3/1/2002. Revista Manufactura Web, Articulo sobre celda de manufactura.

11. - Wemmerlöv, U. and L. N. Hyer, "Cellular Manufacturing in the U.S. Industry: A Survey ofUsers," International Journal of Production Research, 27, 9, 1511-1530, 1989.


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12. - Festus O. Olorunniwo & Godwin J, “Cell Design Practices in U.S. Manufacturing Firms”. Department of Management and Marketing, The University of Tennessee at Martin, Martin, TN 38283. Production and Inventory Management Journal;Third Quarter, 1996, APICS. 13. - B. Mahadevan / S. Venkataramanaiah, Re-alingning research objectives in Cellular Manufacturing System Design: A User's Perspective. To appear in Asian Journal of Operations Management, 1999. 14. - Yong Yin / Kazuhiko Yasuda, Similarity coefficient methods applied to the cell formation problem: a taxonomy and review. Industrial and Management Science, Department of Public Policy and Social Studies Yamagata university , kojirakawa-cho, Yamagata-shi, JAPAN, 2003. 15. - M.P. Chandrasekharan and R. Rajagopalan, An ideal seed non-hietiarchical clustering algorithm for cellular manufacturing, International Journal of Production Research, 1986, Vol.24, Nº.2, 451-464. 16.- Luiz Antonio Nogueira Lorena and João Carlos Furtado, Constructive Genetic Algorithm for Clustering Problems, Evolutionary Computation,2001, Volume 9, Number 3. 17. - J L Burbidge, “Production Flow Analysis”, Production Engineer, Vol 50, 1966, p 139. 18. - Shahrukh A. Irani, “Handbook of Cellular Manufacturing Systems”, John Wiley, 1999, pp 35 - 68. 19. - Mitrofanov, S. P., “Scientific bases for organizing or grouping production” 1959. 20. - Arnold Reiman; Ashok Kumar; Jaideep Motwani; Chun Hung Cheng. “Cellular manufacturing: A statistical review of the literature (1965-1995)”. Operations Research; Jul/Aug 1997; 45, 4; ABI/INFORM Global. 21. - Festus O. Olorunniwo & Godwin J. “Cell Design Practices in U.S. Manufacturing Firms”. Department of Management and Marketing, The University of Tennessee at Martin, Martin, TN 38283. Production and Inventory Management Journal;Third Quarter, 1996, APICS. 22. - Dr. Eduardo Oliva López. Apuntes de clase de sistemas celulares de producción. 23. Diseño En Ingenieria Mecánica Joseph Edward Shigley Mcgraw-Hill

Pp.314-318


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24. Ilustred Sourcebook Of Mechanical Components 25. Robert O. Parmley, P.E. Pp 4-40/70 Machine Design An Integrated Approach Robert L. Norton, Rentice Hall Pp 624-632. 26. Para consulta y selección de coples comerciales analizar formato

electrónico anexos en tesis: 27. Lovejoy/Sier-Bath Flanged Sleeve Series Rigid Adjustable Type - “RA &

RAHS” 28. Manufactura Ingeniería y Tecnología Serowe Kalpakjian, Steven R Schmid.

Ed. Pearson Eduaction, Cuarta Edición. PP. 144 – 148. 29. Manual De Especificaciones Y Garantias Ahmsa WWW.AHMSA.COM On

Line.

http://www.ahmsa.com/


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GLOSARIO DE TÉRMINOS

Administración de la calidad total (Total quality management: TQM). Visión integral para que una empresa mejore todos los aspectos de calidad y satisfacción a clientes, incluyendo velocidad de respuesta y servicios. Esta comienza en la alta dirección de la empresa y asigna responsabilidades tales como el control estadístico de procesos (SPC), grupos de acción correctiva, análisis causa-efecto y metodologías para la solución de problemas, entre otros. Administración de información del producto (Product Data management: PDM). Programa basado en sistemas que vincula, administra y organiza la información relativa a producción de varias fuentes-interna y externa de proveedores a lo largo de una plataforma computacional en diferentes áreas funcionales y localizaciones físicas. Administración del mantenimiento asistido por computadora (computerized maintenance management). Programa basado en sistemas que analiza las condiciones de operaciones del equipo de producción genera información para programar el mantenimiento y la rutina para la ejecución de tal actividad. Análisis del Método.-El analista debe examinar la operación que se pretende estudiar con el fin de sugerir cualquier cambio que crea puede efectuarse antes de hacer el estudio. Debe de comprobar el método de trabajo con las secuencias de operaciones, sometiendo cada fase del trabajo a una serie de preguntas como las siguientes:

¿Puede aumentarse la velocidad o el avance de la máquina sin afectar la vida óptima de la herramienta o sin afectar adversamente la calidad de producto?

¿Pueden hacerse cambios de herramienta para reducir el tiempo del ciclo? ¿Pueden aproximarse los materiales a la zona de trabajo para reducir el

tiempo de abastecimiento? ¿Está funcionando correctamente el equipo y se está produciendo un

producto de calidad? ¿Se está ejecutando la operación con seguridad?

Debe procurarse hasta donde sea posible, que antes de cronometrar una operación esta ya haya sido simplificada y normalizada por medio de un estudio de métodos previo. Cálculo sistemático de costos para cada operación (Activity-based costing system). Sistema que asigna costos basados en operaciones específicas de un proceso de producción.


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Celda de manufactura.- Es definida como un grupo de máquinas independientes y diferentes funcionales, ubicadas juntas en un mismo espacio, dedicadas a la manufactura de familias de partes. Celda Flexible de manufactura.- Consiste de 2 o 3 estaciones de procesamiento (frecuentemente centros de máquinado CNC o Centros de torneado) aunado a esto un sistema de herramental. El sistema de partes de herramental está conectado a la carga y descarga de la estación. En adición, el sistema de herramental usualmente incluye a limitación de almacenamiento de partes. Comparación y evolución de Prácticas empresariales (Competitive Benchmarking). Programas formales que comparan las prácticas y resultados de desempeño con los mejores competidores o con los que realizan operaciones similares. Control de procesos y de especificaciones de diseño (Cpk Process capability measurements). Medición estadística de la validación de los procesos de producción respecto de las especificaciones de diseño. Un buen valor indicado por la medición estadística refleja que el proceso se encuentra bajo control de manera consistente, dentro de las especificaciones límite o sobre el valor objetivo o meta. Control estadístico de procesos asistido por computadora en tiempo real (Computerized SPC with real time feedback). Sistema asistido por computadora en donde la información y datos del proceso pueden ser acezadas en todos momentos. Conexiones Intranet (Intranet connections). Sistema de comunicación que íntegra los recursos de información en el interior de una empresa. Conexión extranet (Extranet connections). Sistema seguro que vincula a clientes y proveedores al Intranet de la planta para poder proporcionarle información más detallada. CNC.- significa "control numérico computarizado". El término “control numérico” se debe a que las órdenes dadas a la máquina son indicadas mediante códigos numéricos Justo a tiempo (JIT). Distribución de insumos, partes y accesorios en pequeños lotes y sobre un esquema o flujo continuo ajustado a las necesidades del sistema de producción. Diseño y manufactura asistido por computadora (computer-Aided design and manufacturing: CAD/CAM) Sistema de diseño de productos por computadora. Muchos sistemas capturan la geometría y otras características para la


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administración de datos para ingeniería, productividad, análisis de costos y desempeño. Asimismo generan, datos, instrucciones para máquinas con sistema de control numérico por computadora (CNC). Integración con proveedores (Supply chain/logistic systems). Programa diseñado para optimizar el proceso de programación y de otras actividades colaterales con proveedores, incluyendo las funciones de transporte y distribución. Intercambio electrónico de datos con clientes/proveedores (EDI links) Sistema de intercambio de información basado en protocolos de comunicación y formatos preestablecidos de documentos que permiten la comunicación entre computadoras (por ejemplo: ordenes de compra, factura y otras transacciones) Estudio de métodos.- Es el registro y examen crítico- sistemáticos de los métodos existentes y proyectados de llevar a cabo un trabajo, como medio de idear y aplicar métodos más sencillos y eficaces de reducir los costos. Estudio del trabajo.- Se entiende por estudio del trabajo, genéricamente ciertas técnicas y en particular el estudio de métodos y la medición del trabajo, que se utiliza para examinar el trabajo humano en todos sus contextos y que llevan sistemáticamente a investigar todos los factores que influyen en la eficiencia y economía de la situación estudiada, con el fin de efectuar mejoras. Mantenimiento.- Tareas necesarias para que un equipo sea conservado o restaurado de manera que pueda permanecer de acuerdo con una condición especificada. Mantenimiento correctivo.-Tareas de reparación de equipos o componentes averiados Mantenimiento predictivo.-Tareas de seguimiento del estado y desgaste de una o más piezas o componente de equipos prioritarios a través de análisis de síntomas, o análisis por evaluación estadística, que determinen el punto exacto de su sustitución. Mantenimiento preventivo.-Tareas de inspección, control y conservación de un equipo/componente con la finalidad de prevenir, detectar o corregir defectos, tratando de evitar averías en el mismo. Mantenimiento selectivo.- Servicios de cambio de una o más piezas o componentes de equipos prioritarios, de acuerdo con recomendaciones de fabricantes o entidades de investigación.


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Manufactura integrada por computadora (computer integrated manufacturing: CIM) Vincula funciones de administración con ingeniería, procesos de manufactura y operaciones de apoyo. En la planta controla la secuencia de operaciones de producción, control de operaciones de equipo automatizado y sistemas en cadena: transmite instrucciones de manufactura al equipo y operadores; captura información de procesos y facilita registro y análisis de resultados. Máquina.- Artificio o conjunto de aparatos combinados para recibir cierta forma de energía, transformarla y restituirla en otra más adecuada o para producir un efecto determinado. Máquina CNC.- A diferencia de una máquina convencional o manual, una computadora controla la posición y velocidad de los motores que accionan los ejes de la máquina. Gracias a esto, puede hacer movimientos que no se pueden lograr manualmente como círculos, líneas diagonales y figuras complejas tridimensionales. Mecanizado.- Proceso de fabricación con torno, fresadora u otra máquina herramienta, en el cual se construye una pieza partiendo de un bloque metálico. Planeación avanzada de procesos para la manufactura (MRP II advanced) Programa que convierte estimaciones de demanda en programas de producción, genera listas de insumos, crea órdenes de trabajo para cada paso del proceso, registra niveles de inventarios, coordina compras de materiales con los requerimientos de producción, genera reportes de problemas y otra información para propósitos financieros, de acuerdo a la configuración del programa. Planeación de recursos (Enterprise resourse planning: ERP). Extensión del software MRP II diseñado para operar una empresa con gran número de clientes y actividades dispersas. Vincula gran variedad de áreas funcionales incluyendo la administración de materiales, de canales con proveedores, producción, ventas y mercadeo, distribución, finanzas, servicios y recursos humanos. Poka Yoke.- Es una técnica de calidad desarrollada por el ingeniero japonés Shingeo Shingo en los años 60, que significa “a prueba de errores”. La idea principal es la de crear un proceso donde los errores sean imposibles de realizar. Un dispositivo Poka Yoke es cualquier mecanismo que ayuda a prevenir los errores antes de que sucedan, o los hace que sean muy obvios para que el trabajador se de cuenta y los corrija a tiempo. Los medidores utilizados en los sistemas Poka Yoke pueden dividirse en tres grupos: Medidores de contacto Medidores sin contacto Medidores de precisión, temperatura, corriente eléctrica, vibración, número de ciclos, conteo, y transmisión de información.


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Prácticas de mantenimiento predictivo (Predictive or preventive maintenance). Actividades de mantenimiento programado a intervalos regulares para conservar el equipo en buenas condiciones de trabajo, esto sirve para evitar paros de operaciones no previstas a través de la búsqueda y análisis de datos (vibración, temperatura, presión, ruido y condiciones de lubricación) sobre las condiciones del mismo. Este análisis es utilizado para predecir fallas, definir el plan de mantenimiento y restaurar las buenas condiciones de operación de la maquinaría. La inversión mas desarrollada de estas Prácticas incluye sistemas de administración de mantenimiento computarizado (Computerized maintenance management system CMMS). Prácticas de cambio rápido (Quick Changeover Techniques). Variedad de técnicas, tales como SMED (Single minute Exchange of dies) que permiten reducir e incrementar mas frecuentemente los cambios de modelos/tiempos de arranque (setups), mejorando la flexibilidad, reduciendo el tamaño de lotes y los ciclos de tiempo para la manufactura. Proceso de manufactura celular (Cellular manufacturing). Visión de procesos de manufactura en la cual el equipo y las estaciones de trabajo son combinados para facilitar la producción por lotes y mantener flujos de producción continuos. Todas las operaciones necesarias para producir de pequeños lotes y mantener flujos de producción continuos. Todas las operaciones necesarias para producir un componente o el subensamble de partes son realizadas cerca para permitir la retroalimentación entre operadores ante el problema de calidad u otros. Los trabajadores en la manufactura celular están tradicionalmente entrenados para funciones diversas y por lo tanto son capaces de atender diversas interrogantes. Productividad.- El estudio del trabajo está directamente relacionado con la productividad, puesto que sirve para obtener una producción mayor a partir de una cantidad de recursos dados, manteniendo constantes o aumentando apenas las inversiones de capital. Programas de estimaciones/administración de la demanda (Forecast/demand management Software). Programas que provee sistemas de programación de producción y ayuda a planear la optimización de inventarios, a partir de la demanda proyectada calculando el impacto causado por la variación de sus factores explicativos. Recepción de ordenes en línea (On line order entry system). Sistema basado en computadoras que facilita a los distribuidores, representantes de ventas y clientes realicen órdenes de compra en Internet o intranet corporativo, sin la intervención de personal de ventas.


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Sistema KANBAN.- Es un sistema de información que controla la producción de los artículos necesarios en las cantidades necesarias, en el tiempo necesario, en cada proceso de la compañías proveedoras. Estable un sistema de producción en el cual los productos son jalados por la siguiente estación, los productos no pueden ser empujados por la primera estación. Los productos son jalados al ritmo que se necesitan (sistema llamado PULL), la última estación es la que marca el ritmo de producción. Simulación de procesos asistida por computadora (Computerized process simulation). Utilización de simulación en computadoras para facilitar la secuencia de operaciones de producción, análisis de flujos de producción y el trazado y ubicación de los servicios para manufacturar. Sistemas de producción enfocados (Focused-factory production). Configuración y estructura de la organización de la planta en la cual el personal y el equipo son agrupados para crear pequeños negocios, cada cual, con una línea de productos o grupos de clientes. Una planta puede ser dividida en muchas unidades, diseñadas alrededor de flujos de procesos, cada una de las cuales tienen el control sobre la provisión de servicios tales como el mantenimiento, compras, programación, ingeniería de manufactura y servicio a clientes.


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RELACIÓN DE CUADROS, GRÁFICAS E ILUSTRACIONES.

CAPÍTULO I Figura 1. Clasificación de herramientas. Figura 2.- Arreglo de máquinas para producción tipo circular según Jacques Schaffran. Tabla 1. Índice de desempeño relativo unitario de 1969 hasta el inicio de aplicación de grupos tecnológicos. CAPÍTULO II Figura. 2.1 Solución media Figura 2.2 Esquema de la mediana CAPÍTULO III Figura 3.1.- Lotes de piezas a producir y retrasos en la producción.

Figura 3.2. Producción de lotes de piezas (mazas tipo F).

Figura 3.3. Acumulación de lotes de piezas por retraso en la producción. Figura 3.4. Falta de herramental para la preparación de máquina. Gráfica 3.1. Gráfica publicada por Reisman, comparación de Metodologías desarrolladas para la formación de Celdas de Manufactura Teóricas contra Prácticas. 3.4.2. Diagrama a bloques de la metodología para la formación de celdas de manufactura. Tabla 3.1.- Criterios para la formación de familias y celdas [24]. CAPÍTULO IV Figura 4.1.- Dibujo a detalle de Maza tipo F. Figura 4.2. Gráfica de producción en el 2002


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Figura 4.2. Gráfica de producción en el 2003 Figura 4.3. Gráfica porcentual de producción en el 2004. Figura 4.4. Gráficas de mazas a fabricar en celda. Figura 4.5.-Tiempos de producción en celda. Figura 4.6.- Distribución de Máquinas en celda. Tabla 4.1. Descripción de costo beneficio en celda Tabla 4.2. Descripción pieza-proceso Tabla 4.3.- Arreglo de Matriz Unitaria para Celdas de Manufactura. Tabla 4.4. Lista descriptiva de piezas a producir dentro de la celda. Tabla 5.1. Descripción de costo beneficio en celda. Tabla 5.2. Descripción pieza-proceso. Tabla 5.3.- Clasificación de caracteres en las familia de piezas. Figura 5.6.- Distribución de Máquinas en celda. Figura 5.7.- Sistema integral de producción por celdas de manufactura. Anexo A. Tabla 1A.- Tabla de Características de coples. Figura 1A.- Coples rígidos. Figura 2A.- Cople de tipo Tornillo de Presión. Figura 3A.- Coples rígidos afinados con tornillos de presión. Figura 4A.- Cople de tipo Mordaza. Figura 5A. Tipos de desalineamiento.


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Figura 6A. Coples de tipo Quijada con hule de amortiguamiento tipo elastómero. Figura 7aA.- Coples tipo Disco Flexible Figura 7bA.- Coples tipo Disco Flexible Figura 8A.- Coples de tipo Engrane y Cadena. Figura 9aA.- A la izquierda un Cople tipo fuelle metálico y a la derecha un cople tipo Helicoidal. Figura 9bA.- Esquema de componentes de Cople tipo fuelle metálico. Figura 10aA.- Cople tipo arreglo de flechas. Figura 10bA.- Cople tipo arreglo de flechas. Figura 10cA.- Cople tipo arreglo de flechas. Figura 11aA.- Cople tipo junta universal. Figura 11bA.- Cople tipo junta universal. Figura 12A.- Diferentes tipos de Coples Especiales. Tabla 2A.- Aplicación de los aceros al carbono. Tabla 3A.- Propiedades mecánicas generales de aceros al carbono y aleados. Tabla 4A.- Designación AISI para láminas de acero de alta resistencia. Anexo B. Tabla 1B.- Piezas con mayor demanda en los años 2002 – 2004. Tabla 2B.- Producción de los años 2002, 2003 y 2004. Tabla 3B.- Costo por Minuto por Máquina. Tabla 4A.- Listado de centros de trabajo.


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Anexo C Tabla 1C.- Listado de piezas a producir en la primera celda (Rentabilidad). Tabla 2C.- Comparativa de Producción Taller & Celda Tabla 3C.- Ruta de proceso y especificaciones de Mazas para celda. Tabla 4C.- Tiempos de Producción estimados en Celda de Manufactura

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ESTUDIO PARA LA IMPLANTACIN DE UNA CELDA DE MANUFACTURA …tesis.ipn.mx/jspui/bitstream/123456789/5178/1/1705_2007_ESIME-ZAC... · dando como resultado un menor tiempo de producción