ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) INGENIERO TECNICO INDUSTRIAL

INDUSTRIALIZACION DE UN BLOQUE MOTOR DIESEL: PROCESO DE MECANIZADO

Autor: Diego de Pablos Cardiel. Director: Isidro Altuna Blanco.

Madrid Mayo 201

PROYECTO REALIZADO POR EL ALUMNO/A DIEGO DE PABLOS CARDIEL

Fdo.: ……………………..

Fecha: ……../………../………

AUTORIZADA LA ENTERGA DEL PROYECTO CUYA INFORMACION NO ES DE CARÁCTER CONFIDELCIAL EL DIRECTOR DEL PROYECTO ISIDRO ALTUNA BLANCO

Fdo.: ……………………..

Fecha: ……../………../………

Vº Bº DEL COORDINADOR DE PROYECTOS LUIS MANUEL MOCHON DE CASTRO

Fdo.: ……………………..

Fecha: ……../………../………

ESTE PROYECTO CONTIENE LOS SIGUIENTES DOCUMENTOS

DOCUMENTO Nº1, MEMORIA 1.1 Memoria 1.2 Cálculos 1.3 Estudio Económico 1.4 Anexos

pág. 7 a 15 pág. 159 a 170 pág. 171 a 179 pág. 192 a 220

151páginas 11 páginas 8 páginas 28 páginas

pág. 1 a 1 pág. 2 a 13

1 páginas 13 páginas

DOCUMENTO Nº2, PLANOS 2.1 Listas de planos 2.2 Planos

DOCUMENTO Nº3, PLIEGO DE CONDICIONES 3.1 Generales y Económicas 3.2 Técnicas y Particulares

pág. 3 a 15 pág. 15 a 37

12 páginas 22 páginas

pág. 2 a 8 pág. 8 a 10 pág. 11 a 11 pág. 12 a 14

6 páginas 2 páginas 1 páginas 3 páginas

DOCUMENTO Nº4, PRESUPUESTO 4.1 Mediciones 4.2 Precios Unitarios 4.3 Sumas parciales 4.4 Presupuesto General

INDUSTRIALIZACION DE UN BLOQUE MOTOR DIESEL: PROCESO DE MECANIZADO. Autor: Diego de Pablos Cardiel. Director de proyecto: Isidro Altuna Blanco. Entidad colaboradora: Universidad Pontificia Comillas. RESUMEN DEL PROYECTO. Este proyecto tratara sobre la industrialización de un bloque motor que se recibe de fundición y mediante una línea de mecanizado se transformara para ser ensamblado en una línea de montaje. El bloque se comprara de fundición con unas características mecánicas y una composición química que lo hacen indicado para el uso de combustible diesel. Las dimensiones principales son : largo 488mm, ancho 325mm y alto 320mm. Con una carrera de 115 mm y un diámetro de los cilindros de 95mm, co nsta de 4 cilindros en línea con un cubicaje de 3,26 litros. El bloque motor por sus características y dimensiones se utilizara en vehículos de transporte como camiones de pequeña cilindrada y será útil también para todo terreno. La línea de mecanizado tendrá una distribución en planta mixta en forma de S determinada por las características y distribución de la fabrica y por la distancia entre maquinas requerida para unos puestos de trabajo cómodos y funcionales. Se instalara una línea de mecanizado auxili ar para el mecanizado de tapas que se instalarán en el bloque y se continuara en la línea principal con el proceso. Los bloques se desplazan entre las maquinas mediante puentes grúa pero principalmente por unos bancos de rodillos. Las maquinas necesarias para la línea de mecanizado se han establecido en 22 entre fresadoras, taladradoras, mandriladoras, bruñidoras, lavadoras y controladores de fugas colocadas de manera adecuada para hacer un reparto de las operaciones adecuada y efic iente. El numero de maquinas es el necesario para realizar todas las operaciones en un tiempo competitivo y todas se establecerán sobre la línea de mecanizado. El orden de las maquinas esta configurado de manera que se empieza por las operaciones mas fáciles de fresado en desbaste, seguidamente se montan las tapas y la operaciones aumentan en complejidad terminando en maquinas especificas de mandrinado de los apoyos del cigüeñal y

bruñido de los cilindros. Finalmente se realizan los controles de calidad y no conformidades. Se ha realizado un estudio de las operaciones necesarias para el mecanizado del bloque y se han establecido unas hojas de fase en las que queda constancia de todas las fases y subfases así como de los parámetros de corte requeridos: velocidades de corte avances, longitud de corte y revoluciones. Los tiempos de mecanizado de cada operación y el tiempo que el bloque permanece en la maquina también están recogidos en dichas hojas. El tiempo de ciclo (Tc) se calculado en 2,25 minutos en los cuales se mecaniza y controla un bloque por completo. Este tiempo incluye todos los parámetros de mayoraciones de tiempo por paradas, cambios de herramientas, descansos y fatiga del operario. Se parte del objetivo de producir 160.000 bloques al año con lo que aplicando dicho tiempo de ciclo se puede conseguir la producción en condiciones óptimas. La línea de mecanizado trabajara durante las 24 horas del día de lunes a viernes con tres turnos de 8 horas y 7,75 horas reales de trabajo, los días al año establecidos para este tipo de procesos es de 220 días al año. Con estos datos la producción de bloques motor por hora es de 26,67 y por jornada 213, 36. Se ha realizado un estudio del equilibrado de la líne a distribuyendo 8 operarios entre los distintos centros de mecanizado obteniendo una saturación media del 92,84% en la línea completa, esta saturación va fluctuando por los distintos puestos siendo la mas alta 94,01% y la mas baja del 73.33%. Estas variaciones se producen por las distintas operaciones por su complejidad y por el tiempo asignado a cada una. Se adoptara una filosofía Lean para gestionar toda la línea de mecanizado de manera eficaz y eficiente tratando de aunar estos dos conceptos y acercars e a la excelencia. Los principios básicos del Lean Manufacturing aplicados a la línea de mecanizado serán: Calidad perfecta a la primera, minimización de despilfarro, mejora continua del proceso y constituir una relación a largo plazo con los proveedores. Un punto clave del proyecto será el control del gasto así como el control de la calidad para acercarse al cero defectos. Respecto del control de gastos los principales que se controlaran serán: la sobre producción adaptando la línea al mercado y a los clientes, tiempos innecesarios de espera, reducción de los transportes improductivos, procesos innecesarios o repetitivos, producción de defectos y el inventario.

El control de la calidad se realizara mediante la puesta en funcionamiento de un plan de gestión de la calidad total (TQM). para realizar el control total de la calidad se contara con un compromiso total por parte de la dirección de la empresa, se desarrollara cada operación lo máximo posible con una mejora continua, se concentrara e satisfacer al cliente y todos los operarios de la línea de mecanizado se verán incluidos en este método de mejora y control. Otros procesos para asegurar la calidad será la implantación de poka-yokes o métodos de trabajo que faciliten en control al operario y no permitan que este se confunda y provoque desperfectos que deriven en calidades malas. La instauración de un sistema llamado 5’s para que de manera visual el operario controle en todo momento el proceso de la línea de mecanizado. Las bases de este método 5’s será primero diferenciar lo útil de lo inútil o innecesario, segundo ordenar el puesto de trabajo y la fabrica para que todos las herramientas o materiales estén listos para usarse, tercero mantener una limpieza adecuada, cuarto aseo de todas las persona s que intervengan en el proceso de manera directa o indirecta y quinto seguir todos los procedimientos marcado de manera adecuada y con disciplina.

Con el objetivo de obtener una línea de mecanizado flexible y eficaz se implementara la ingeniería concurr ente para acortar tiempos de desarrollo del bloque, elevar la productividad, mejorar la utilización de recursos, mecanizar los bloques con la máxima calidad, integrar los departamentos de la empresa y asegurar las expectativas del cliente. Para evaluar la calidad se realizaran distintos diagramas o comprobaciones siendo las mas utilizadas los diagramas de Pareto, diagramas de causa y efecto, diagramas de dispersión. A su vez se realizaran histogramas, cartas de control o plantillas y hojas de comprobación de la calidad. Finalmente con el objetivo de cumplir todas estas mejoras de adoptaran de manera fiel las normas de calidad ISO 9001, TS 16949 y QS 9000 para obtener una homologación necesaria. En la parte de cálculos se determinara todos los tiempos de ciclo y de calculo de saturaciones así como la plantilla necesaria para la industrialización del bloque. Se realizara también un estudio económico recogiendo todos los costes de mecanizado. Se analizara la rentabilidad del proyecto con la determinación del TIR y del VAN y la tasa de retorno o Pay back. Por otro lado se aplicara un pan de protección medio ambiental con los requisitos establecidos de los SGMA fijando

unos objetivos de y metas medio ambientales que se recogen en la norma ISO 14001 que mediante su cumplimiento se obtendrá dicha homologación. Finalmente en este apartado se diseñara un plan de tratamiento de residuos líq uidos en este caso un plan de tratamiento de taladrina y aceites lubricantes. Se establecerá un plan de gestión de riesgos laborales acorde con lo que establece la ley en este sentido y aplicado mas específ icamente a la línea de m ecanizado pero también a la empresa en su conjunto. En los planos se establecerán todas las características del bloque referentes a dimensiones, tolerancias y geometría. Se diseñaran 6 planos uno por cada cara del bloque y uno con un corte para poder apreciar el interior del mismo. Otro planos adjuntos serán el de la fábrica y el layout de la línea de mecanizado. En el documento 3 fijaran todos los términos en el pliego de condiciones tanto económicas como generales. Y para terminar se realizara un presupuesto general en el que vendrán recogidos todos lo precios unitarios y totales así como las sumas parciales y un presupuesto general.

INDUSTRIALIZATION OF DIESEL ENGINE BLOCK: MECHANIZATION PROCESS. Author: Diego de Pablos Cardiel. Director: Isidro Altuna Blanco. Collaborating institution: Universidad Pontificia Comillas. PROJECT SUMMARY. This project will focus on the industrialization of an engine block that is received from a line casting and it will be machined and transformed to be assembled on an assembly line. The block casting will be bought with a mechanical and a chemical composition which make it suitable for use with diesel fuel. The principal dimensions are: 488mm long, 325mm wide and320mm high. W ith a stroke of 115 mm and a diameter of 95mm cylinders, consisting of 4-cylinder with a displacement of 3.26 liters. The motor block by its characteristics and dimensions would be used in transport vehicles as trucks of small piston displacement and will be useful also for all land vehicles. The mechanized line of will have a distribution in mixed plant in the form of S determined by the characteristics and distribution makes of it and by the distance between machines required for comfortable and functional jobs. A line of mechanized aid for the mechanized one of covers would settle that will settle in the block and it was continued in the main line with the process. The blocks mainly move between the machines by means of traveling cranes and by banks of rollers.

The necessary machines for the line of mechanized have settled down in 22 between milling machines, drilling machines, boring machines, honing machines, washing machines and controller of placed flights of suitable way to make a distribution of the operations suitable and efficient. The number of machines is the required to perform all operations in a competitive time and all shall be established on the machining line. The order of the machine is configured so that process starts with milling operations easier for roughing, then mount caps and finishing operations increase in complexity in boring machines of specific crankshaft bearings and honing the

cylinders. Finally, several quality controls and non -conformities.

We performed a study of the operations necessary for machining the block and leaves have been established phase in which is recorded all phases and subphases as well as the required cutting parameters: cutting speed progress, cutting length and revolutions.The machini ng time of each operation and the time that the block remains on the machine are also included in these sheets. The cycle time (Tc) is calculated at 2.25 minutes in which is machined and controls a block completely. This time includes all the parameters of time: stops, tool changes, breaks and fatigue. This study aims to produce 160,000 blocks a year so applying the cycle time production can be achieved under optimal conditions. The machining line work 24 hours a day from Monday to Friday with three shifts of 8 hours and 7.75 hours of actual work days per year set for this type of process is 220 days a year. W ith these data the production of engine blocks per hour is 26.67 and by day 213, 36.

W e performed a study of the bal anced line 8 workers distributed among the various machining centers getting an average of 92.84% saturation in the entire line, this saturation will fluctuate for the different positions being the highest 94.01% and the lowest of 73.33%. These variations are caused by the various operations for its complexity and the time allotted to each. Lean philosophy was adopted to manage the entire line of machining efficiently and effectively trying to combine these two concepts and approach to excellence. The basic principles of Lean Manufacturing applied to the machining line will be: Perfect quality the first, minimization of waste, continuous process improvement and provide a long term relationship with suppliers.

to

A key point of the project wi ll cost control and quality control get closer to zero defects.

On the control of the major expenses that were controlled are: adapting the production line on the market and clients

unnecessary waiting times, reduction of transport unproductive, unnecessary or repetitive processes, production and inventory defects. The quality control was done with the operation of a plan for total quality management (TQM). For total control of quality is counted with a total commitment by the company management, was developed each operation as possible with continuous improvement, focus and customer satisfaction and all operators of the machining line will be included in this method to improve and control. Other processes for quality assurance will be the implementation of poka-yokes or work methods that facilitate the operator in control and not let this confuse and cause damage that could result in bad grades. The establishment of a system called 5's for the operator to visually check at any time the proce ss of machining line. The basis of this method 5's will be the first to differentiate useful from useless or unnecessary, the second order the jobs and the factory for all the tools or materials are ready for use, third maintain proper cleaning, bath room cleaning of all people involved in the process directly or indirectly and fifth follow all procedures properly marked and discipline.

In order to obtain a flexible machining line was implemented effective concurrent engineering to shorten deve lopment times of the block, increase productivity, improve resource utilization, machine the blocks with the highest quality, integrating the departments of the company and ensure customer expectations. To assess the quality undertake different diag rams or checks being the most used Pareto charts, cause and effect diagrams, scatter diagrams. Turn will be made histograms, control charts and templates and quality testing. Finally in order to meet these improvements take so faithful quality standards ISO 9001, TS 16949 and QS 9000 to obtain approval necessary. In the calculations was and calculation of saturation and the industrialization of

determined every cycle staff needed for the the block.

They also conduct an economic study by collecting all the machining costs. Theyanalyze the profitability of the project with the determination of the IRR and NPV and rate of return or pay back. On the other hand bread implement environmental protection with the requirements of the EMS setting targets and environmental goals set out in ISO 14001 that will be achieved through compliance with such approval. Finally in this section we design atreatment plan in this case liquid waste treatment plan of coolant and lubricating oils. A plan of management of occupational risks in accordance with the provisions of the lawin this regard and more specifically applied to the machining line but also to the company as a whole. Be established at the block all the features relating to dimensions, tolerances and geometry. 6 planes will be designed one for each side of the block and one with a courtorder to appreciate the interior. Another will be the accompanying drawings of the factory and the layout of the machining line. In the paper economic and

3 fixed all

terms

in the

specification both general.

And finally will take place in the overall budget to come all the unit prices collected and total and partial sums and an overall budget.

Índice Documento 1: Memoria. 1. Memoria Descriptiva. 1.1.

Parámetros Básicos del Proyecto.

1.1.1. Motivación del autor…………………………………...………………………………7 1.1.2.

Introducción y descripción general del proyecto. Objetivos del proyecto……….8

1.1.3. Desarrollo Industrial. Evolución Histórica Sector Automoción…………………..11 1.1.4. Especificaciones Técnicas del Motor/Bloque………………...………….………..12 1.1.5. Cantidad de producción……………………………………………………………………15

1.2.

Filosofía de la línea.

1.2.1. Industrialización del producto. Ingeniería de producción. ………………………16 1.2.2. Planificación de las actividades para la industrialización del Producto en línea Continuas………………………………………………………..……….18 1.2.3. Sistemas de Fabricación. Flexibilidad de la Producción. Lean Manufacturing…………………………………………………………….………19 1.2.4. Tipos de distribución en Planta…………………………………………..…………29 1.2.5. Control y Programación de la Producción. Suministro a Línea. Producción Sincronizada………………………………………….….30 1.2.6. Métodos de Aprovisionamiento……………………………………………….…….33

1.3.

Industrialización de un Bloque Motor.

1.3.1. Características de la Fabrica……………………………………………….……….36 1.3.1.1.

Descripción de la Instalación………………………………………………….…….36

1.3.1.2.

Líneas y Sublineas del Proceso. Característica principales. Diagrama sinóptico………………………………………………….…38

1.3.1.3. Obra civil: Cimentación, Canal Rápido, Carriles y Puentes de Transporte. Transfers y Bancos de Rodillos………………………………………………………..….39 1.3.1.4.

Plan de Implantación y Puesta a punto de la Instalación……………………..…39

1.3.2. Definición de los Procesos y Medios productivos……………………………………….…40 1.3.2.1.

Definición de las hojas de operaciones clave del proceso de mecanizado……40

1.3.2.2.

Maquinas principales. Plan de implantación y puesta a punto……………….…46

1.3.2.3.

Elementos de control. Microfugometros……………………………..…………….47

1.3.2.4.

Lavado del Bloque………………………………………………………………..….48

1.3.3. Condiciones de corte.........................................................................................49 1.3.3.1.

Fresado…………………………………………………………………………..……49

1.3.3.1.1. Factores de corte…………………………………………………………………….51 1.3.3.1.2. Sujeción de fresa………………………………………………………………...…..53 1.3.3.1.3. Paso entre plaquitas………………………………………………………..………..53 1.3.3.2.

Taladrado……………………………………………………………………………..57

1.3.3.2.1. Factores de corte…………………………………………………………………....58 1.3.3.2.2. Fuerza y potencias de corte………………………………………………….….…59 1.3.3.3.

Roscado…………………………………………………………………………….…60

1.3.3.3.1. Herramientas para mecanizar roscas…………………………………….…….…61 1.3.3.3.2. Selección de macho de roscar………………………………………..………....…63 1.3.3.4.

Bruñido…………………………………………………………………………......…65

1.3.3.4.1. Características superficiales del bruñido……………………………………….…65 1.3.3.4.2. Piedras para bruñir y aceites para bruñir……………………………………….…67 1.3.3.5.

Brochado………………………………………………………………………………68

1.3.3.5.1. Características de los dientes…………………………………………………....…69

1.3.3.5.1.1. Perfil de dientes………………………………………………………..……69 1.3.3.5.1.2. Paso……………………………………………………………………….…69 1.3.3.5.1.3. Incremento de altura del diente………………………………………...…70 1.3.3.5.1.4. Sección resistente de la brocha………………………………………..…70 1.3.3.5.1.5. Material de la brocha………………………………………………….……71 1.3.3.5.1.6. Velocidad de corte……………………………………………………….…72 1.3.3.5.1.7. Ventajas e inconvenientes del brochado……………………………...…72 1.3.4. Estudio de costes del mecanizado………………………………..………….……72. 1.3.4.1.

Introducción……………………………………………………………………….…..73

1.3.4.2.

Costes Variables del Mecanizado…………………………………………...……..74

1.3.4.2.1. Costes de mano de obra………………………………………………………..…..74 1.3.4.2.2. Costes de material……………………………………………………………...……75 1.3.4.2.3. Costes variables de operación de la maquinaria……………………….……..….76 1.3.4.2.4. Coste por desgaste de la herramienta…………………………………………..…76

1.3.4.2.4.1. Duración de la herramienta…………………………………………..……77 1.3.4.2.4.2. Influencia de espesor de viruta……………………………………..……..82 1.3.4.2.4.3. Economía de la velocidad de corte………………………………..…..…83 1.3.4.2.4.4. Fluidos de corte. Temperaturas del mecanizado……………………..…85 1.3.4.2.5. Gestión de costes por Cadenas de Valor (Value Stream Costing). Lean Accountounting…………………………………………………………………….…86

1.3.5. Tipos de estaciones de trabajo…………………………………..…………………89 1.3.5.1.

Fabricación flexible FMS……………………………………………………………89

1.3.5.1.1. Introducción………………….…………………………………………………….…89 1.3.5.1.2. Tipos de FMS…………………………………………………………………...……90 1.3.5.1.3. Componentes de un FMS…………………………………………………………..91

1.3.5.1.3.1. Estaciones de trabajo…………………………………………………..….92 1.3.5.1.3.2. Sistemas de transporte y almacenamiento de material…………..…...93 1.3.5.1.3.3. Sistema de control por computador…………………………...…………94 1.3.5.1.3.4. Capacitación de los operarios de estaciones de trabajo………………95 1.3.5.1.3.5. Cuellos de botella……………………………………………………….....96 1.3.6. Características Bloque fundición…………………………………………….…...99 1.3.6.1.

Especificación fundición: composición y estructura………………………..……99

1.4. Gestión del taller (Genba Kanri) Lean Manufacturing. 1.4.1. Pilares básicos del Genba Kanri…………………………………………………………………………….………102 1.4.2. Mejora continua (KAIZEN)…………………………………………………….…..105 1.4.3. Lean Manufacturing…………………………………………………………...…...107

1.5.

Aseguramiento calidad.

1.5.1. Gestión de la Calidad Total (TQM)………………………………………..……..111 1.5.2. Prevención de la calidad……………………………………………………….…..112

1.5.3. Evaluación de la calidad………………………………………………………..….117 1.5.4. Mejoras de la Calidad. Herramientas de análisis de la no calidad……………118 1.5.5. Retrabajos y recuperaciones de las no conformidades………………………...124 1.5.6. Metrología y verificación………………………………………………………..…125 1.5.6.1.

Instrumentos de verificación……………………………………………………….125

1.5.6.1.1. Calibras fijos………………………………………………………………………...125

1.5.6.1.1.1. Calibres fijos para roscas………………………………………………...125 1.5.6.1.1.2. Calibres fijos para verificación de agujeros……………………….……126 1.5.6.1.2. Alexómetro para verificación de interiores……………………………………....128 1.5.6.2.

Laboratorio de metrología………………………………………………..…129

1.5.7. Calibración y trazabilidad…………………………………………………………..130 1.5.7.1.

Plan de calibración. Tipos de patrones…………………………………………..132

1.5.7.2.

Trazabilidad…………………………………………………………………..132

1.5.8. Auditorias de proceso, Producto y Sistema…………………………………..…133 1.5.9. Gestión del Sistema de Calidad. Estándares de la Calidad en el sector de la Automoción…………………………………………….…...........134 1.5.9.1.

ISO 9001…………………………………………………………………….…..…..134

1.5.9.2.

TS 16949………………………………………………………………….………....137

1.5.9.3.

QS 9000…………………………………………………………………….…..…...140

1.6.

Mantenimiento Productivo total.

1.6.1. Teoría Mantenimiento. Función Mantenimiento……………………………..….142 1.6.2. Planificación mantenimiento correctivo por averías………………………..…...142 1.6.2.1.

Factores del mantenimiento correctivo por averías……………………………142

1.6.2.1.1. Organización técnico-administrativa……………………………………………..143

1.6.3. Planificación del mantenimiento preventivo………………………………...…...149 1.6.3.1. Construcciones de un plan de Mantenimiento Preventivo en equipos existentes……………………………………………………………………………….…149 1.6.3.2.

Sistemas de estudios y Mantenimiento Preventivo…………………………….151

1.6.4. Automantenimiento…………………………………………………………..…..…152 1.6.4.1.

1.7.

Proceso de aplicación del automantenimiento………………………………….155

Logística interna.

1.7.1. Aprovisionamiento de la línea……………………………………………….……156 1.7.2. Sistema Just in Time…………………………………………………………….…157 1.7.3. Gestión de pulmones……………………………………………………..………..158

2. Cálculos.

2.1. Estudio de tiempos. Tiempo ciclo de línea…………………………………………………………………………...…..159 2.2.

Cantidad de producción: Capacidad de línea.

Cuellos de botella……………………………………………………….…160 2.3.

Producción hora y producción por turno………………166

2.4. Cálculos de horas reales, asignadas y presencia………………………………………………………...……………..167 2.5.

Equilibrado de líneas. Eficiencia y Eficacia………...…167

2.6.

Saturación por puestos……………………………………….…168

2.7.

Plantillas necesarias…………………………………………..….168

2.7.1. Mano de obra directa. Organización del trabajo. Módulos de mecanizado…………………………………………………………………………….168 2.7.2. Semi-directa. Supervisores. Líderes……………………………………...…..….170 2.7.3. Plantilla indirecta. Apoyo a la producción………………………………..………170

3. Estudio económico. 3.1.

Costes…………………………………………………………………….171

3.2.

Rentabilidad del proyecto………………………………….…..172

3.2.1. Valor Actual Neto (VAN)……………………………………………………….…..172 3.2.2. Tasa Interna de Rentabilidad(TIR)…………………………………………….….176

3.2.3. Payback o Periodo de Retorno……………………………………………………177

3.3.

Análisis rentabilidad del proyecto………………………....177

4. Impacto medioambiental. 4.1.

Sistema de gestión medio ambiental…………………….179

4.1.1. Principios y requisitos de los SGMA……………………………………….…179

4.2.

Política medioambiental de la empresa……………...…180

4.2.1. Objetivos y metas medioambientales de la empresa………………….…..181 4.2.2. Programa medio ambiental……………………………………………………..181 4.2.3. Norma ISO 14001: establecimiento de procedimientos operativos…………………………………………………………………………….183

4.3.

Residuos líquidos…………………………………………….……185

5. Sistema de Gestión de Riesgos Laborales………….187

6. Anexos…………………………………………………………………………….192 6.1.

Hoja de operaciones.

6.2.

Hoja de procesos.

6.3.

Bibliografía.

UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA (ICAI) INGENIERO TECNICO INDUSTRIAL PARAMETROS BASICOS DEL PROYECTO

1.1.

Parámetros Básicos del Proyecto.

1.1.1

M ot i v a c i ón de l a ut or .

La industria automotriz desde su aparición en la década de los 1860 ha tenido una gran importancia en la industria. A medida que la industria se ha ido automatizando y modernizando, las cadenas de montaje y mecanizado han sido un punto clave para la fabricación del automóvil. Debido a la gran competencia que existe hoy día entre los fabricantes de motores para automóviles así como de combustión interna para uso industrial este sector tiene una gran repercusión en la economía a nivel global. Hoy día el automóvil es una parte muy importante en los desplazamientos por tierra ya sean de particulares, empresas o transportes industriales como camiones o todo tipo de productos que sea necesario trasladar por carretera. El sector de la automoción en estos días proporci ona un gran número de puestos de trabajo puesto que en la fabricación montaje y distribución intervienen un gran numero de personas que hacen posible que la gran demanda existente quede cubierta en la mayor parte de los sectores. Se estima que este sector general el 10% del PIB de nuestro país, una cifra que a disminuido significativamente por la crisis actual pero que sigue siendo muy importante. El sector de la automoción es muy sensible a las crisis de consumo y es una parte imprescindible en el de sarrollo sostenible de un país.

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Por todo ello, la motivación del proyecto es proporcionar una visión global de las líneas de fabricación que hacen posible que esta industria sea sostenible y se adapte lo mejor posible a los cambios en el mercado. En concreto, se analizaran los métodos y tiempos de la fabricación de un motor de combustión interna, definiendo los parámetros principales que influyen directamente en la sostenibilidad de dicha fabricación. Estos parámetros son el diseño, la calidad, el coste y el tiempo de fabricación. Por ultimo mostrar la viabilidad de este proyecto en la obtención de unos buenos resultados de coste tiempo y calidad en líneas de mecanizado de motores de combustión interna

1 . 1 . 2 . I n t r o d u c ci ó n y d e s c r i p c i ó n g e n e r a l d e l p r o ye c t o . O b j e t i vo s d e l p r o ye c t o . Para la industrialización de un bloque motor se fijaran en un principio un volumen de producción anual así como unas especificaciones técnicas que deberá cumplir nuestro bloque. Para definir la industrialización del bloque motor la fábrica se ubicara en el Nicomedes García de Valverde del Majano provincia de Segovia. Se ha decidido así por las buenas comunicaciones que hay por carretera tanto a Madrid como a Valladolid. Otro factor importante en la ubicación es la proximidad a una fundición que nos suministre el bloque motor en bruto. En el políg ono antes citado opera una fundición facilitando y ahorrando costes en transportes. La distribución de la pla nta (layout) será en forma de S entrando por un extremo los bloques en bruto y por el otro saldrán los bloques terminados para ser empaquetados y vendidos. La línea de mecanizado como se ve, empieza en la parte superior y consta de 22 maquinas de diversas marcas: 6 fresadoras, 3 lavadoras, bruñidoras, taladradoras y secadoras siendo una de ellas de lavado de alta presión , un puesto de montaje de tapas y un controlador de fugas. El bloque se recibe de fundición en bruto y en un principio pasa por 5 puestos de mecanizado, a continuación de montan las tapas y controlan cotas previo lavado y secado se continua con la 19

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mecanización en maquinas mas complejas que nos dan las calidades superficiales deseadas. Finalmente se lava, seca y controlan las posibles fugan resultantes de un mecanizado deficiente. El material se mueve me diante una cinta transportadora de rodillos así como con puentes grúa donde sea necesario. Las condiciones de corte son las adecuadas a los requerimientos del bloque de calidades superficiales así como a los tiempos de ciclo que nos permitan cumplir con la producción fijada.

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Diagrama en planta de la fábrica

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1.1.3 D e s a r r o l l o I n d u s t r i a l . E vo l u c i ó n Hi s t ó r i c a S e c t o r A u t o mo c i ó n .

Los primeros intentos de sustituir la fuerza motriz animal por una fuerza motriz mecánica data del siglo XVII. Durante años se realizaron numerosos intentos de conseguir vehículos autopropulsados que en un principio eran adaptaciones de carros tirados por caballos, también funcionaban con el alumbrado público pero su principal característica es que eran muy rudimentarios, pesados y poco prácticos. A mediados de 1880 el motor de combustión interna avanzo hasta un punto que fue factible utilizarlo para vehícu los auto propulsado. Los padres de que esto sucediera fueron Eugen Langen y August Otto los cuales inventaron un motor de gas y más adelante Otto desarrollo un motor de 4 cilindros que seria la base de casi todos los motores de combustión interna posterio res. Más adelante los pioneros en introducir la unión entre motor y vehículo fueron Karl Benz y Gottlieb Daimler. Al otro lado del mundo, en América, se empezó a producir el primer automóvil utilizando una cadena de montaje, el Ford T. Este avance supuso algo más que una gran producción y reducción de costes sino que sentó las bases para posteriores sistemas productivos, en esta época fue donde nacieron conceptos como: normalización o estandarización, división del trabajo, sincronización, concentración y c entralización entre otros. Por otro lado la evolución de las tecnologías de proceso continuo contribuyeron a la evolución de dichos sistemas productivos así como a la extensión a otros productos. Los primeros fueron cigarrillos, cerillas y jabones. Hoy día los sistemas de producción en serie están totalmente instaurados en la industria siendo le principal método para fabricación y montaje ya que permite una gran flexibilidad así como un tiempo aceptable de producción unido a una alta calidad y a un coste contenido.

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1.1.4. E s p e c i f i c a c i o n e s Té c n i c a s d e l Motor/Bloque. El bloque que será mecanizado es suministrado de una fundición por lo que nos llega en bruto con unas creces del 6% aproximadamente. La composición del bloque es la siguiente: Manganeso (Mn): 0,75%. Cobre (Cu): 0,5%. Carbono (C): 3,4%. Silicio (Si): 2%. Azufre (S): 0,10%. Fosforo (P): 0,030%. Cromo (Cr): Aproximadamente 0,25%. Molibdeno (Mo): aproximadamente 0,28%. Esta composición forma una fundición gris ,se ha seleccionado esta composición para la fundición ya que las presiones que tiene que soportar la cámara de combustión son importantes y dichos materiales nos proporcionan una resistencia de unos 30 Kg/mm2. Por otro lado tenemos conocimientos de como mecanizar esta fundición gris con la citad a composición química, de las herramientas a utilizar así como de las maquinas.

Vista superior del bloque motor

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Como se puede apreciar en la imagen el motor esta formado por 4 cilindros en línea cada cilindro tiene un diámetro de 95mm y una carrera de 115mm, con estos datos llegamos a un cubicaje de 3,26L. Como dimensiones principales tiene: Largo 488mm, Ancho 325mm, Alto 320mm.

Las partes principales a mecanizar son las caras del cárter y de la cara de la culata, esta ultima con una gran precisión y con unas tolerancias geométricas y dimensionales muy exigentes debido a que la culata es un elemento de responsabilidad dentro del funcionamiento general del motor. Será crítico el mecanizado de los apoyos del cigüeñal por los motivos antes citados: gran precisión y estrechas tolerancias. Para ellos se utilizara una centro de mecanizado y se realizara en tres etapas, empezando por una de desbaste otra de semi acabado y una final de acabado que nos proporciones la rugosidad superficial exigida. Para mantener la concentricidad, así como otras tolerancias geométricas, de los apoyos es necesario montar unas tapas que serán ensambladas en los agujeros de cosido, posteriormente se retiraran. Otras partes de menor responsabilidad es todo el taladrado de agujeros de cosido de la culata y del cartera si como de los periféricos que en el futuro serán ensamblados. Un mecanizado de compromiso será el taladrado del rail de engrase debido a su longitud y pequeño diámetro. Comunicado a este los conductos que suministran aceite a los apoyos del cigüeñal donde van alojados los cojinetes antifricción formaran otra operación de compromiso .

Vista inferior del bloque

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Como características del motor donde va el bloque, se a optado por la fabricación de un bloque motor que pueda ser usado en motores para automóviles particulares como todo terrenos o bien para camiones de pequeño peso cubica 3,26 litros y la velocidad máxima de giro del cigüeñal se estima en 4000rpm. Una de las operaciones de mecanizado mas comprometidas que se tiene que realizar sobre el bloque es el bruñido de los cilindros. Esta operación es compleja ya que del acabado superficial mecanizado dependerá el consumo de aceite y por tanto la vida útil del motor, se tratara de que la superficie de los cilindros tenga una rugosidad superficial de Ra= 0.5 µm. Para ello se utilizaran bruñidoras verticales que mediante el movimiento de las piedras terminaran la superficie, los procesos serán de semiacabado y acabado dejando en el segundo la rugosidad antes citada. Como se puede observar el eje de la bruñidora combinara un movimiento rotativo sobre su propio eje con otro longitudinal a lo largo de la carrera de los pistones. Para un acabado Imagen orientativa del bruñido de cilindros correcto y un desgaste apropiado de las piedras de bruñir se utilizara un lubricante en este caso será taladrina. Dependiendo de si la fase es de semiacabado o acabado se utilizaran unas piedras de bruñir u otras, se utilizaran dos bruñidoras puesto que si tratáramos de r ealizar las dos operaciones en la misma maquinas el cambio de las piedras haría que el tiempo de ciclo fuera demasiado alto afectando a la producción y creando un cuello de botella. 25

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1.1.5.

Cantidad de producción.

Según los datos recopilados del Ministerio de Industria, Turismo y Energía y de la asociación de fabricantes ANFAC los datos de producción del año 2011 y el mes de enero de 2012

Tabla de Ventas de Bloques motor año 2011 y principios del 2012

Se fabricaran 160.000 bloques a pesar de que las matriculaciones sean bajas, por la aplicación y las características se opta a un rango mayor de clientes que pueden ir desde turismos hasta camiones de bajo tonelaje. Otro recurso para dar salida a la producción es la exportación a países emergentes como China o I ndia donde las características de su economía facilitan la venta. Para poder afrontar dicha producción se mecanizaran bloques durante las 24horas tratando de no tener ningún parón. Se dispondrán de tres turnos de 8 horas y si fuera necesario se recuperaría la producción con horas extra los fines de semana. La capacidad máxima del proceso es de 160.500 bloques por año sin contar con ningún contratiempo importante como averías de maquinas especiales, falta de materias primas como herramientas o la falta de suministro de bloques en bruto.

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1 . 2 Fi l os o f í a de l a l í n e a . 1.2.1 Industrialización del producto. Ingeniería de producción. Ingeniería de producción es la rama de la ingeniería que trata con procesos de manufactura y métodos de elaboración de productos y mercancías industriale s. Persigue la integración de todos los factores relevantes a fin de elaborar soluciones óptimas a problemas complejos relacionados con la transformación de insumos económicos en productos necesarios. Por medio de la ingeniería simultánea con el objetivo d e la puesta en producción del motor se han de cumplir 3 pasos principales que son la planificación, diseño y producción. Existirán distintos niveles de integración como son los procesos integrados o los desintegrados. Dentro de los integrados se encuentran: Montaje y prueba. Mecanización. Fundición. En los procesos desintegrados destacan las tecnologías específicas como el encendido, los pistones el turbocompresor, cojinetes, válvulas engranajes… Los procesos que se llevaran acabo en el bloque principalmente serán de mecanizado: taladrado, escariado, mandrinado, fresado… Para ello se utilizaran maquinas transfer ya que el volumen de producción permite la inversión inicial con ellas se lograran las tolerancias y acabados superficiales.

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Para poder cumplir con los requisitos de fabricación y tiempos de proceso se recurre a la ingeniería concurrente que consiste en integrar tanto el diseño del bloque como los procesos de fabricación del mismo. Esto es así puesto que la ingeniería concurrente nos permite acortar los tiempos de desarrollo de los productos, elevar la productividad, aumentar la flexibilidad una mejor utilización de los recursos y productos de alta calidad entre otros.

Para llegar a la fabricación del bloque las bases fundamentales son un estudio de métodos y un estudio de tiempos. En un principio el bloque llega de fundición en bruto y mediante dichos estudios se puede conocer los tiempos de ciclo y maquina además de las maquinas necesarias para su mecanizado, pasando pos las herramientas y plaquitas necesarias.

Los inconvenientes más comunes que tiene la ingeniería simultánea son los plazos largos difícil traspaso de investigación y desarrollo a la fabrica, detección tardía de problemas de estabilidad dificultades en la fabricabili ad y problemas de comunicación entre ingenierías.

Por otro lado se aplicará la ingeniería simultanea o concurrente a la fabricación del bloque por las siguientes ventajas: -

El diseño del proceso y producto en paralelo .

-

Comunicación temprana, continua y fluida.

-

Equipos de trabajo multidisciplinares: Especificar proceso y maquinas.

-

Evitar sobresaltos: Lotes de producción antes de SOP con medios definitivos.

-

Detección temprana de problemas potenciales de Calidad y Fabricación.

-

Capacidad de decisión ágil.

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Para aplicar la ingeniería concurrente se establecerá un equipo de trabajo que estará compuesto por ingenieros de diseño, ingenieros de fabricación, personal de marketing, de compras, de finanzas y los principales proveedores del bloque motor.

Equipo de trabajo en ingeniería concurrente.

1 . 2 . 2 P l a n i f i c a c i ó n d e l a s a c t i vi d a d e s p a r a l a i n d u s t r i a l i z a c i ó n d e l P r o d u c t o e n l í n e a s Co n t i n u a s . Para definir correctamente la planificación para la industrialización del bloque motor se ha establecido una planificación basada en un diagrama Gantt que mas adelante se adjunta.

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Contiene 4 partes principales que son Proceso, Medios Productivos, I.I y Calidad dentro de cada uno de estos grupos están establecidos los pasos a seguir para la correcta industrialización. El diagrama fija la planificación en 20 meses durante los cuales se realizaran los controles, revisiones y planificaciones pertinentes dentro de cada actividad. Cada actividad estará supervisada y coordinada por un departamento (cruz roja) en cola boración y apoyo con otro departamento (cruz negra)

1 . 2 . 3 S i s t e ma s d e F a b r i c a c i ó n . Fl e xi b i l i d a d d e l a Producción. Lean Manufacturing. Se define un sistema de fabricación como un conjunto integrado de equipos y recursos humanos, cuya función es desarrollar una o más operaciones de proceso y/o ensamblaje a partir de la materia prima o de un conjunto de partes. Su objetivo es dar valor añadido al producto. Como ejemplos de sistemas de fabricación podríamos señalar los siguientes: • Un operario controlando una máquina, ésta opera en un ciclo semiautomático. • Un conjunto de máquinas semiautomáticas, controladas por un operario. • Una máquina de ensamblaje completamente automatizada, periódicamente controlada por un operario. • Un grupo de máquinas automatizadas produciendo partes similares. • Un equipo de operarios trabajando en operaciones de ensamblaje a lo largo de una línea de producción. Se plantean tres grandes áreas de trabajo asociadas respectivamente con la ingeniería de producto, siste mas de fabricación y producción y, finalmente, aspectos relacionados con 30

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el transporte y la logística y con riesgos industriales y en el transporte. En la primera de ellas se trabaja en aspectos relacionados con el diseño y evaluación de producto, incluyendo técnicas de diseño y prototipado virtual, así como evaluación y ensayo de prototipos, tanto en elementos mecánicos como de electrónica industrial. Otra de las áreas de investigación es la de Ingeniería de Fabricación y de la Calidad, y, asimismo los sistemas de producción. La primera está dedicada al estudio integral, modelado y optimización de procesos de fabricación de productos metálicos, polímeros, cerámicos y compuestos. Además se desarrollan proyectos de aplicación de tecnologías existentes a la mejora y gestión de la calidad de procesos productivos. El segundo aspecto está relacionado con el desarrollo de sistemas de planificación, progr amación, automatización y gestión de la producción, tanto desde el punto de vista de las herramientas y metodologías de diseño, como de los dispositivos f ísicos que en ellos se utilizan. Eficiencia Técnica Un método de producción es técnicamente eficiente cuando minimiza todos los requerimientos de factores de producción comparado con los métodos alternativos, para un mismo nivel de producción. Es decir, se elegirá la técnica que utilice la menor cantidad de horas hombre, horas máquina e insumos. Eficiencia Económica Un método de producción es económicamente eficiente cuando minimiza los costos de producción comparado con los métodos alternativos, para un mismo nivel de producción. Es decir, se elegirá aquella que tenga el mínimo costo por unidad.

Lean manufacturing : es una filosof ía de gestión enfocada a la reducción de los ocho tipos de "desperdicios" (sobreproducción, tiempo de espera, transporte, exceso de procesado, inventario, movimiento y defectos, Potencial humano subutilizado ) en productos manufacturados. 31

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Eliminando el despilfarro, la calidad mejora y el tiempo de producción y el costo, se reducen. Las herramientas "lean" (en inglés, "sin grasa" o "ágil") incluyen procesos continuos de análisis (kaizen), producción "pull" (en el sentido de kanban), y elementos y procesos "a prueba de fallos" ( poka yoke).

Los principios clave del lean manufacturing son: -

Calidad perfecta a la primera: búsqueda de cero defectos, detección y solución de los problemas en su origen

-

Minimización del despilfarro: eliminación de todas las actividades que no son de valor añadido y redes de seguridad, optimización del uso de los recursos escasos (capital, gente y espacio).

-

Mejora continua: reducción de costes, mejora de la calidad, aumento de la productividad y compartir la información

-

Procesos "pull": los productos son tirados (en el sentido de solicitados) por el cliente final, no empujados por el final de la producción

-

Flexibilidad: producir rápidamente diferentes mezclas de gran variedad de productos, sin sacrificar la eficiencia debido a volúmenes menores de producción

-

Construcción y mantenimiento de una relación a largo plazo con los proveedores tomando acuerdos para compartir el riesgo, los costes y la información

Lean es básicamente todo lo concerniente a obtener l as cosas correctas en el lugar correcto, en el momento correcto, en la cantidad correcta, minimizando el despilfarro, siendo flexible y estando abierto al cambio. 32

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Las herramientas mas comunes de la teoría Lean aplicadas a procesos de mecanizado de bloques son 5s, cero defectos, KAIZEN, TPM, Just intime y Kanban entre otros

Descripción de las 5’S:

-

CLASIFICAR (SEIRI) Es necesario iniciar en las áreas de trabajo y administrativas retirando “Etiquetando en rojo” eliminando los elementos innecesarios para la operación. Estos artículos se colocan en un lugar de almacenamiento transitorio en donde a su vez se seleccionan los que son utilizables para otra operación y se desechan o descartan los que se consideran inútiles liberando espacios y eliminando herramientas obsoletas.

-

ORDENAR (SEITON) A los elementos que no se retiraron y que se consideran necesarios se les asigna un lugar delimitando su espacio de almacenamiento, visualización, y utilización pintando líneas de señalización de áreas con líneas , siluetas, poniendo etiqu etas, letreros, o utilizando muebles

modulares, estantes, etc. El ordenar de esta manera otorga grandes beneficios tanto para el trabajador como para la organización

-

LIMPIEZA (SEISO) La limpieza sistematizada como parte del trabajo diario permite a su vez la inspección y la identificación de problemas de averías, desgaste, escapes o de cualquier tipo de defecto (FUGUAI) además de que da un mantenimiento regular que hace más seguro el ambiente de trabajo al disminuir los riesgos que causa la suciedad y se pueden tomar acciones concretas que reduzcan o eliminen las causas primarias de contaminación brindando como en el caso anterior beneficios directos al trabajador en su salud y seguridad así como a la organización en sí.

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-

ESTANDARIZAR (SEIKETSU) Mantener los estados de limpieza y organización utilizando los pasos anteriores. Esta etapa se puede decir que es la etapa de aplicación.

-

DISCIPLINA (SHITSUKE) Esta etapa es la cual mantiene que todos los pasos anteriores se cumplan paso a paso y que no se rompan los procedimientos de estos.

Cero defectos ¿Cuáles son los Principios del Kaizen? 1.-

Enfoque

en

el

tercero,

en

el otro.

Sea

un cliente,

compañero de trabajo o nuestra pareja o nuestros hijos,

o un

el Kaizen

enfoca nuestra acción en sus necesidades y sat isfacciones. 2.- El mejoramiento es una actividad continua. Nunca se detiene. Siempre debemos hacer, revisar, y rehacer mejorando lo hecho, creando y aplicando innovación. 3.-

Los

problemas

existen.

Son

desviaciones

y

deben

ser

reconocidos y afrontados, no evitados o escondidos. 4.- Promover la apertura. El conocimiento personal no es poder, es

apropiación,

crea

camarillas

en

la

organización.

El

conocimiento compartido crea poder y avance. 5.- La acción es comunitaria, no individual. El trabajo en equipo crea mejora. 6.- El trabajo en equipo debe ser intercultural e interdisciplinario. El interfuncionalismo (ingeniería simultánea) debe ser la tónica del funcionamiento grupal. 7.- Estimular las relaciones colaborativas, no las competitivas.

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8.- Desarrollar la autodisciplina. El hombre es libre y debe saber controlarse y autogobernarse. Quien no se domina, no puede dominar nada. 9.- La información es la sangre del grupo y debe ser conocida por todos; así cada cual podrá aportar a su desarrollo fortaleciendo los lazos grupales. 10.- El hombre debe ser habilitado, entrenado, retroalimentado en su

acción.

Es

la

única

manera

de

crear

y

desarrollar

la

responsabilidad

El mantenimiento productivo total (TPM) es el mantenimiento productivo realizado por todos los empleados a través de actividades de pequeños grupos. Como el TQC, que es un control de calidad total de toda la compañía, el TPM es mantenimiento del equipo realizado sobre una base de toda la compañía.

El TPM es un sistema que permite optimizar los proc esos de producción de una organización, mejorando su capacidad competitiva con la participación de todos sus miembros, desde la alta gerencia hasta el operario de primera línea. Esta estrategia gerencial de origen oriental permite la eliminación rigurosa y sistemática de las pérdidas, el logro de cero accidentes, alta calidad en el producto final con cero defectos y reducción de costos de producción con cero averías o fallas.

TPM necesita del trabajo en grupos, que sean autónomos y permitan consolidar tareas especificas, en lo administrativo, productivo y en la gestión de mantenimiento que conlleven a procesos más eficaces para contribuir al objetivo general de la empresa. TPM es orientado a la mejora de la efectividad global de las operaciones para ser más competitivos, transforma los lugares de trabajo hasta proyectarlos de buena apariencia elevando el nivel de conocimiento y capacidad de los trabajadores de Mantenimiento y Producción e involucrando al 100% del personal. 35

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Con la participación del personal se tiene más motivación, sugerencias de mejora y deseos de éxito, debido al cambio de pensamiento que se da al interior de la organización. El TPM es una cultura que aprovecha y multiplica las ventajas que dan las destrezas habilidades, liderazgo y compromiso de todos los miembros de la organización.

Los ocho pilares de T PM: • Mejoras enfocadas: Consta en llegar a los problemas desde la raíz y con previa planificación para saber cuál es la meta y en cuanto tiempo se logra. • Mantenimiento autónomo: Está enfocado al operario ya que es el que más interactúa con el equipo, propone alargar la vida útil de la maquina o línea de producción. • Mantenimiento planeado: Su principal eje de acción es el entender la situación que se está presentando en el proces o o en la máquina teniendo en cuenta un equilibrio costo beneficio. • Control inicial: Consta básicamente en implementar lo aprendido en las máquinas y procesos nuevos. • Mantenimiento de la calidad: enfatizado básicamente a las normas de calidad que se rigen. • Entrenamiento: Correcta instrucción de los empleados relacionada con los procesos en los que trabaja cada uno. • TPM en oficinas: Es llevar toda la política de mejoramiento y manejo administrativo a las oficinas (papelerías, órdenes, etc.).

• Seguridad y medio ambiente: Trata las políticas medioambientales y de seguridad regidas por el gobierno.

Los sistemas de producción conocidos como JIT (Just In Time, «Justo a tiempo») han tenido un auge sin precedentes durante las últimas décadas. Así, después del éxito de las compañías japonesas durante los años que siguieron a la crisis de los setenta, investigadores y empresas de todo el mundo 36

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centraron su atención en una forma de producción que, hasta ese momento, se había considerado vinculada con las trad iciones tanto culturales como sociales de Japón y, por tanto, muy dif ícil de implantar en industrias no japonesas. Obj etivos de la filosof ía JIT: Así, el objetivo de partida de los sistemas JIT, se traduce en la eliminación del despilfarro; es decir, en la búsqueda de problemas y en el análisis de soluciones para la supresión de actividades innecesarias y sus consecuencias, como son: -

Sobreproducción (fabricar más productos de los requeridos)

-

Operaciones innecesarias (que se tratan de eliminar mediante nuevos diseños de productos o procesos)

-

Desplazamientos (de personal y de material)

-

Inventarios, averías, tiempos de espera, etcét era.

aspectos

El concepto de eliminación del despilfarro conlleva dos fundamentales de la filosofía JIT:

El enfoque proactivo, que consiste en la búsqueda de problemas antes de que sus consecuencias se manifiesten espontáneamente. Dicho enfoque se refuerza mediante las iniciativas de mejora continua en todas las áreas del sistema productivo. La desagregación del obj etivo general de la filosof ía JIT en objetivos que afectan a todos los aspectos de la producción, y que dan lugar a diversas formas de actuación recogidas en las técnicas de producción JIT.

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El Kanban modo armónico la cantidad y tiempo tienen lugar tanto empresas.

es un sistema de información que controla de fabricación de los productos necesarios en la necesarios en cada uno de los procesos que en el interior de la fábrica como entre distintas

También se denomina “sistema de tarjetas”, pues en su implementación más sencilla utiliza son tarjetas que se pegan en los contenedores de materiales y que se despegan cuando estos contenedores son utilizados, para asegurar la reposición de dichos materiales. Las tarjetas actúan de testigo del proceso de producción. Otras implementaciones más sofisticadas utilizan la misma filosof ía, sustituyendo las tarjetas por otros métodos de visualización del flujo. El Kanban se considera un subsiste ma del JIT.

Descripción gracia del sistema Kanban.

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Cuando un cliente retira productos de su lugar de almacenamiento, el kanban, o la señal, viaja hasta el principio de la línea de fabricación o de montaje, para que se produzca un nuevo producto. Se dice entonces que la producción está guiada por la demanda y que el kanban es la señal que el cliente indica para que un nuevo producto deba ser fabricado o montado para rellenar el punto de stock.

Funcionando sobre el principio de los flujos "pull" (el cliente "apela" o "pide" el producto), el primer paso es definir la cantidad ideal de productos que hay que entregar, suficientemente grande para permitir la producción, y no demasiado pequeño como para reducir las existencias

Kanban es un sistema basado en señales. Como su nombre sugiere, Kanban históricamente usa tarjetas para señalar la necesidad de un artículo. Sin embargo, otros dispositivos como marcadores plásticos, pelotas, o un carro vacío de transporte también pueden ser usados para provocar el movimiento, la producción, o el suministro de una unidad en una fábrica.

El sistema Kanban fue inventado debido a la necesidad de mantener el nivel de mejoras por la Toyota. Kanban se hizo un instrumento eficaz para apoyar al sistema de producción en total. Además, demostró ser una forma excelente para promover mejoras, porque al restringir e l número de Kanban en circulación se destacan las áreas con problemas.

Reducir los tiempos de preparación es la clave para reducir los cuellos de botella, reducir los costos y mejorar la calidad de los productos, por esto motivo, se hará uso de la herramienta que ha causado mayor impacto en los sistemas de producción de varias empresas del mundo por ser la más efectiva para el mejoramiento de este tipo de eventos.

Esta herramienta conocida como el sistema SMED por sus sig las en inglés SINGLE MINUTE EXCHANGE OF DIE (Cambio de herramientas en menos de diez minutos), por medio de su creador 39

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el Sr. Shigeo Shingo de nacionalidad japonesa, plantea la posibilidad de que se puede diseñar un sistema de producción que inherentemente sea capaz de responder a los cambios, reducir los plazos de fabricación y el inventario de trabajo en c urso

El Sistema SMED hace posible responder rápidamente a las fluctuaciones de la demanda, y crea las condiciones necesarias para las reducciones de los plazos de fabricación. Hay que tener en consideración que la producción flexible solamente es accesib le a través del sistema SMED, y que estrategias de producción anticipada y en grandes lotes no le ofrecen a las empresas ventajas competitivas. De aquí, se conoce además que la Manufactura Esbelta es muy efectiva en dirección industrial, pero la Manufac tura Esbelta es un fin, no un medio. Sin dominar los métodos prácticos y técnicas que forman su núcleo, la Manufactura Esbelta no tiene sentido en si mismo, y el sistema SMED es el método más efectivo para conseguir la producción esbelta

1 . 2 . 4 Ti p o s d e d i s t r i b u c i ó n e n P l a n t a . Los layout típicos son en U y doble U en el proyecto se a seleccionado uno mixto que pasa de ser una U pero no llega a la doble U. esto es así debido a que no necesitamos mas espacio y de este modo podemos repartir las maquinas com o mas convenga. En el principio están las 5 maquinas principales para el fresado en desbaste y acabado de las 6 caras del bloque. Después los bloques pasan por una zona que se junta con una línea auxiliar de mecanizado de las tapas que esta situada en entr e dos partes del layout principal a continuación con las tapas montadas se pasa a una zona del layouy donde las máquinas están mas especializadas que las 5 primeras. También se a seleccionado este tipo por la situación ideal de los almacenes de llegada y s alida de los bloques. A parte, la selección de este layout tiene como objetivos: 40

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-

Dejar una separación adecuada entre maquinas para mantenimientos

-

Espacio suficiente que disminuya la congestión.

-

Aprovechamiento de la planta de la fabrica

-

adecuadamente sin desperdiciar zonas útiles.

-

Reducir el material en proceso para que este sea solo lo estrictamente necesario

-

Una mayor facilidad para la supervisión y el control de las maquinas

-

Mejor utilización de la mano de obre y de los servicios, facilitando el trabajo y los desplazamientos a ambos

1 . 2 . 5 Co n t r o l y P r o g r a ma c i ó n d e l a P r o d u c c i ó n .Suministro a Línea. Producción Sincronizada. El control de la producción establecerá los medios para una continua evaluación de factores como: la demanda del cliente, la situación de capital, la capacidad productiva, etc. Esta evaluación tomara en cuenta no solo el estado actual de estos factores sino que también lo proyectara hacia el futuro. Se definirá el control de producción, como "la toma de decisiones y acciones que son necesarias para corregir el desarrollo de la línea de mecanizado, de modo que se apegue al plan trazado". Para lograr el objetivo, la gerencia estará al tanto del desarrollo de los trabajos de mecanizado sobr e el bloque, el tiempo y la cantidad producida; así como modificara los planes establecidos, respondiendo a situaciones cambiantes.

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Las Funciones que se le asignaran al control de la producción de los bloques.

-

Pronostico la demanda del producto, indicando la cantidad en función del tiempo. Se fijara como objetivo fabricar 160.000 bloques al año.

-

Comprobación la demanda real, compararla con la planteada y corregir los planes si fuere necesario.

-

Establecer volúmenes económicos de partidas de los artículos que se han de comprar o fabricar. Estos volúmenes serán de 100 bloques por lote fabricando al año 1600 lotes.

-

Se determinaran las necesidades de producción y los niveles de existencias en determinados puntos de la dimensión del tiempo. En función de la demanda y la producción se aumentaran o disminuirán los pedidos de bloques de fundición y herramientas para el mecanizado

-

Comprobación de los niveles de existencias, comparándolas con los que se han previsto y revisar los planes de producción si fuere necesario.

-

Elaboración de programas detallados de producción y Planos la distribución de productos.

Todas estas funciones se establecen con la fin alidad siguiente:

-

Prever las pérdidas de tiempo o las sobrecargas entre los centros de mecanizado, tiempos de traslado de bloques o tapas por los transportadores.

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-

Mantener ocupada la mano de obra disponible. Para que todos los operarios tenga en todo momento una tarea asignada ya sea cambio de herramientas o realizar verificaciones sobre la pieza.

-

Cumplir con los plazos de entrega establecidos.

Dicho esto se fija unos objetivos de producción en 160.000 unidades al año para ello se calcula un tiempo de ciclo Tc de 2,25 minutos. Se obtiene este tiempo ciclo partiendo de la producción anual de los días trabajados al año que se estiman en 250 pudiendo trabajarse algún fin de semana o puente para recuperar la producción atrasada. Los turnos serán de 8 horas y habrá 3 turnos por día, estas 8 horas al final se ven reducidas por los descansos de los operarios, los cuales están legislados en 30 minutos de descanso.

Con los datos anteriores de Tc, h/turno y turnos por día la producción es la siguiente: 26.67 bloques /h. 194,7 bloques/turno. 584 bloques/dia.

Los bloques se empaquetaran en lotes de 100 unidades para poder ser trasladados y paletizados con mayor facilidad. Por tanto la producción anual medida en lotes será de 1600 lotes.

Los factores principales que se tendrán en cuenta a la hora de controlar la producción serán la productividad, la calidad y el tiempo

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1 . 2 . 6 Mé t o d o s d e A p r o vi s i o n a m i e n t o . Las áreas de aprovisionamiento y almacenaje se reparten de la siguiente manera: dos almacenes principales uno para la entrada de los bloques en bruto y otro al final de la línea de mecanizado donde una vez paletizados y embalados en lotes de 100 bloques son colocados para su transporte.

Almacén de llegada

Para la gestión intermedia se utilizara n pulmones intermedios (W IP) o Almacenes reguladores o secundarios. Los almacenes reguladores se utilizan para llevar a cabo los consumos de material correspondientes a la producción final, estos se encuentran ubicados cerca del área de abastecimiento o en áreas internas de la planta en donde se lleven a acabo los consumos

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Para la correcta gestión de los almacenes se establecen

Alancen de salida

unos Principios de almacenaje A la hora de gestionar un almacén, se debe tener presente una serie de principios básicos que garanticen un óptimo funcionamiento del mismo:

-

Coordinación: el almacén no es un ente aislado del resto de la empresa. En este sentido, la función de almacenaje debe estar coordinada con las funciones de aprovisionamiento, producción y distribución, entre otras, adoptando los principios de la logística integral.

-

Equilibrio: un almacén debe cuidar esencialmente dos aspectos primordiales, como son el nivel de servicio y el nivel de inventario. Muchas veces, por tratar de optimizar una de las variables se perjudica a la otra, por lo que se debe tratar de buscar un equilibrio.

-

Minimizar: El espacio empleado: el espacio físico disponible para almacenar los productos debe ser aprovechado al máximo, de tal forma que la relación productos almacenados/espacio empleado sea máxima.

-

Flexibilidad: en el momento de diseñar un almacén, recomendamos siempre tener en cuenta las posibles necesidades de evolución que vaya a tener en un futuro, para así poder adaptarlo a las nuevas situaciones que puedan surgir.

Las mercancías que provienen de proveedores pasan por las siguientes actividades:

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-

Recepción y manipulación de descarga de los productos en los muelles.

-

Conformación del albarán y la factura.

-

Control cuantitativo y cualitativo.

-

Alta en inventario o existencias de las existencias y ubicación de las mismas.

-

Devolución de los productos no hallados conformes.

Para identificar los productos se puede utilizar el código de barras UPC (Universal Product Code) de EUA o el EAN (Europe an Article Numbering) de Europa

.

Ejemplo de lector de CCBB

Otra forma de identificación son las etiquetas RFID (Radio Freequency Identification) que puede convivir con el código de barras. Por tratar de explicarlo en pocas palabras, el RFID es un sistema compuesto por etiquetas o tags inteligentes, lectores de radiofrecuencia y antenas, de tal forma que las primeras son susceptibles de ser leídas y escritas por los segundos sin ningún contacto visual, gracias a la función que desempeñan las terceras. Algunos de los beneficios que se vislumbran a través del nuevo sistema de identificación de productos y/o unidades de manipulación podrían ser los siguientes: -

La capacidad de memoria de almacenamiento de datos es significativamente mayor que en el caso de los códigos de barras. 46

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-

La información contenida en los tags e s variable, por lo que las etiquetas son reutilizables, mientras que la información en los códigos de barras es estática.

-

El RFID permite la lectura de múltiples etiquetas de forma simultánea, mientras que los códigos de barras deben ser leídos de uno en uno.

-

No es necesario que exista contacto visual entre el lector y la etiqueta, aspecto que resulta imprescindible en la lectura de los códigos de barras.

En sentido contrario, cabe decir que hoy en día la comercialización e utilización del RFID como sistema de identificación se está viendo frenada por el alto costo de las etiquetas, así como por una falta de estandarización del sistema.

1.3

Etiquetas de radiofrecuencia.

I nd u s t r i a l i z a c i ó n d e u n Bl o qu e M ot or .

1.3.1

Características de la Fabrica 1.3.1.1 Descripción de la Instalación.

La planta se situara en el políg ono Nicomedes García en Valverde del Majano provincia de Segovia. Su ubicación es óptima para el abastecimiento a la planta del bloque de fundición en bruto puesto que en el mismo políg ono otra empresa se dedica a la fundición. 47

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Por otro lado con esta ubicación se puede transportar los bloques ya terminados por carretera tanto a Madrid como a Valladolid donde debido a la industria automovilística existente pueden ser vendidos. Como se puede ver en el plano de localización accesos a la fábrica se realizan por la CL - 605

los

Mapa de Localización de la fabrica

Las instalaciones principales, como mas adelante se indicara en el apartado de planos, son la nave principal donde se sitúa la línea de mecanizado, esta en su principio cuenta con un almacén de llegada de los bloques en bruto donde un robot los carga uno a uno en una cinta de rodillos para su posterior mecanizado.

Alrededor de la línea de mecanizado se encuentran las secciones de oficina, laboratorio de metrología, vestuarios, baños, taller de mantenimiento, comedores, departamento de materiales, un almacén de residuos y al final de la línea de mecanizado se sitúa el almacén con los bloques listos para ser enviados. En total la fábrica contara con una superficie total de 7000m2 en los que se engloban todas las secciones anteriores. Se muestran en el pl ano las zonas de carga y 48

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descarga así como las zonas de empleados donde llegar a la fábrica y entrar por una entrada distinta a la de carga y descarga.

1.3.1.2 Líneas y Sublineas del Proceso. Características principales. Diagrama sinóptico.

Para mostrar la línea de mecanizado, layout, debajo se puede ver un plano del mismo donde podemos ver las distintas estaciones.

Como se puede ver hay 14 estaciones de mecanizado propiamente dichas y otras estaciones en las que se realizan operaciones como lavado y secado del bloque así como diferentes controles de calidad.

En las 5 primeras estaciones se realizan operaciones de mecanizado del bloque en bruto. Estas operaciones son mas genéricas y solo se realizan fresados y taladrados. Seguidamente se lava el bloque y se incorporan las tapas a este que previamente han sido mecanizadas en la line auxiliar que podemos ver. Con las tapas incorporadas al bloque se procede a realizar operaciones de mayor compro miso como puedan ser el mandrinado de los apoyos del cigüeñal, el taladrado del rail de engrase o los taladros para la lubricación de los apoyos antes citados. Una vez acabado estos procesos de compromiso el bloque se lava, seca y se procede a las comprobaciones de calidad pertinentes. Estas comprobaci ones se realizar aleatoriamente con una frecuencia de 1 bloque por cada 100 fabricados, asegurando así la calidad requerida. Finalmente se paletizaran y embalaran para pasar al almacén de salida para esperar donde serán recogidos en camiones y transportados al punto de destino.

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1 . 3 . 1 . 3 O b r a c i vi l : Ci me n t a c i ó n , C a n a l Rápido, Carriles y Puentes de T r a n s p o r t e . Tr a n s f e r s y B a n c o s d e Rodillos. Para la seguridad de la planta se cimentación acorde con los puentes de maquinas transfer y los bancos de rodillos.

proyectará una transporte, las

Todos estos elementos puesto que son los que van a soportar el peso del bloque a medida que se vaya desplazando por la fábrica, estarán encima de una cimentación correcta que permita que estos elementos no vibren y así eliminar l as posibles influencias exteriores que produzcan desperfectos en la mecanización del bloque. Respecto del canal rápido de taladrína, este se situara en el centro de la fabrica del cual partirá el fluido a las maquinas entubado pero por el mismo conducto q ue trae al pozo de depuración la taladrina usada.

1 . 3 . 1 . 4 P l a n d e I mp l a n t a c i ó n y P u e s t a a punto de la Instalación. Para la implantación y puesta a punto se cuenta con un plan de preparación de la la industrialización de un nuevo motor en el todas las operaciones principales para la del bloque motor.

de la instalación producción para que se engloban industrialización

Se agrupa en 4 partes importantes que son: Proceso, Medios productivos, II y calidad. Dentro de cada uno de estos grandes grupos están las oper aciones mas concretas que según un cronograma que se vera mas adelante están situadas en el tiempo por meses durante un periodo de 1 año y 8 meses. En este tiempo se realizaran todas las operaciones según la previsión del cronograma en el que se puede ver las pruebas o reuniones previas, las comprobaciones o revisiones y al final los departamentos encargados de dichos controles. 50

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Los departamentos principales con los de Calidad, Ingeniería de la producción, Montaje y tiempos y Mantenimiento.

1.3.2 D e f i n i c i ó n d e l o s P r o c e s o s y Me d i o s p r o d u c t i vo s . 1.3.2.1 Definición de las hojas de o p e r a c i o n e s c l a ve d e l p r o c e s o d e mecanizado. Por orden cronológico se definen en unas hojas de fases en las que se refleja toda la información necesaria para poder mecanizar el bloque, en estas se puede encontrar los datos de corte, las herramientas utilizadas su geometría y el tiempo de ciclo de la línea. Las operaciones de compromiso en el mecanizado de un bloque motor son numerosas pero las principales tienen que ver con acabados superf iciales, tolerancias geométricas, taladrados de gran profundidad y mandrinado de los apoyos del cigüeñal y de los alojamientos de los cilindros.

De la correcta mecanización del bloque depende el funcionamiento y rendimiento del bloque puesto que sobre él se incorpora mas tarde todos los auxiliares y periféricos así como piezas de vital importancia: cigüeñal, junta de la culata, culata y cárter entre otros.

Una de las operaciones mas importantes es la mandrinado que se aplica en las camisas de los piston es y en el cigüeñal. En las camisas de los pistones es necesario una rugosidad superficial concreta de 0,2 Ra. Esto es así porque los pistones deben estar lubricados para evitar el gripado del bloque. Dependiendo de dicha rugosidad superficial el aceite de lubricación se quedara en las paredes de la camisa y permitirá lubricar el pistón con su movimiento. 51

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Si al rugosidad es muy alta puede acumularse mucho aceite y el motor tendrá un consumo muy elevado y no deseado de aceite. Por el contrario, si es muy pequeña dicha rugosidad, provocara que el aceite no se quede impregnado en la pared y este no lubrique con las consecuencias de un mal funcionamiento, posible gripado o una corta vida útil del motor. Para el mandrinado de los alojamientos de los piston es se utilizara una fresadora transefer que utiliza una herramienta especial para mandrinar interiormente. Las plaquitas de corte seleccionadas junto con los parámetros de corte permiten obtener la rugosidad requerida.

Ejemplo de mandrinado interno Plaquita para mandrinar.

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Cara superior y acabado de los cilindros

Como se ve en la imagen después del mandrinado los alojamientos de los pistones tienen una rugosidad superficial muy parecida a la deseada. Para dar un acabado perfecto acorde con las especificaciones se pasa a la bruñidora donde se terminara por completo la rugosidad eliminando las crestas mas pronunciadas.

ejemplo de bruñido con lubricación

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Se puede observar la operación de bruñido la maquina tiene un husillo y mecaniza todas las camisas del bloque. La operación tiene la lubricación necesaria para que la rugosidad sea la indicada.

Grafica de consumo frente a tiempo de funcionamiento

Haciendo referencia al mecanizado de las camisa s con este grafico del fabricante Nagel se puede ver como cambia la superficie de las camisas de los cilindros antes y después del bruñido. Este cambio tiene una relación directa como se ve en la grafica con el consumo de aceite en dichas zonas. Cuando no se bruñe la superficie el consumo de aceite es acentuadamente mayor que con la superficie bruñida como se ve en la grafica.

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Para poder apreciar la rugosidad superficial se tienen 4 mecanizados en los que se midió la superficie. El primero es un mecanizado básico sin bruñido en el que la Rz oscila entre 10 y 30 µm. se ve que a medida que se bruñe en semiacabado y acabado el rango de Rz va disminuyendo hasta quedarse en un poco mas de 5µm

Otra operación de gran importancia es el taladrado del rail de engrase. La complejidad en esta operación viene por la longitud que tiene dicho canal ya que se necesita atravesar el bloque de lado a lado siendo su longitud de 478mm. Para realizar esta operación se utilizan unas brocas especiales que nos garantizan unas cotas geométricas buenas. En este tipo de operaciones es muy importante la sujeción de la broca con un útil de gran calidad.

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Dimensiones de una broca

Ilustración del rail de engrase

Por ultimo dentro de las operaciones con gran responsabilidad se incluye el mandrinado de los apoyos del cigüeñal. Este es un paso crítico que tiene que realizarse con una gran precisión geométrica por lo que para el mecanizado se monta en el bloque unas tapas que vienen de fundic ión y previamente están mecanizadas. La misión de estas tapas es que el mandrinado sea prefecto y tenga ninguna desviación ya que si se mecanizara sin las tapas seria muy dif ícil mantener la concentricidad y la perpendicularidad con los alojamientos de los cilindros.

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Ejemplo de bloque motor con tapas

1.3.2.2 Maquinas principales. Plan de implantación y puesta a punto. Las maquinas principales que se necesitan para la industrialización del bloque motor son: centros de mecanizado para realizar los fresados en acabado y desbaste de las seis caras, taladradora múltiple para los taladros de cosido del cárter, taladros de cosido de la culata y así como de la cara del embrague y de la distribución. A su vez se necesita una taladradora espec ial para los taladros de refrigeración de los asientos del cigüeñal y del rail de engrase, esto es así debido a su profundidad y responsabilidad. Por otro lado se necesitaran una mandriladora especial para los apoyos del cigüeñal ya que en el mercado no h ay maquinas estándar que proporcionen un recorrido del husillo mayor de 60mm

en nuestro caso necesitamos 478mm de profundidad para poder mecanizar todos en una misma operación. Finalmente una bruñidora para los citados asientos y otra bruñidora vertical para los alojamientos de los pistones, otra operación de compromiso como antes se explico. 57

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Las maquinas de menor importancia son las lavadoras y secadoras que serán utilizadas después de las 5 primeras etapas de fresado para realizar una limpieza general del bloque y colocar las tapas. Estas tapas serán colocadas en una maquinas especial con ayuda de un operario, finalmente se lavara y secara el bloque para pasar a la zona de control de medidas y fugas. Una maquina de control de fugas de aire - aire y de aira-agua las cuales están situadas al final de la línea de proceso, previamente se realiza un control de cotas geométricas en una maquina anterior. Como se establece en el plan general de implantación en un principio se contactara con los fabrican tes para seleccionar las maquinas necesarias, después se realizaran las pruebas necesarias con el fin de comprobar si son adecuadas para la producción y tiempos que necesitamos, para ver si consiguen el tiempo de ciclo necesario según la producción anual d eseada.

Una vez compradas las maquinas en la fabrica con la línea montada se procede a las pruebas o trials de validación para comprobar que los tiempos de ciclo se cumplen así como los objetivos de producción.

1 . 3 . 2 . 3 E l e me n t o s d e c o n t r o l . Microfugometros. Para las pruebas de estanqueidad así como para las de verificación de cotas se ha seleccionado al fabricante ICD que suministrara microfugometros y maquinas de control de cotas. Estas maquinas de control de situaran al final de la línea productiva a continuación del lavado y secado del bloque. Primero se procederá al control de las cotas principales del bloque. Las mas representativas son los alojamientos de los pistones donde se tomara medidas a tres niveles distintos con el objetivo de conocer cualquier irregularidad de forma o geométrica. Esta maquina nos da la posibilidad de ser incorporada a la línea productiva y no necesita de un operario para su utilización. 58

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Otra vejiga es el gran volumen de piezas que puede procesar por lo que el control de cal idad será mas exhaustivo. Esta maquina realiza las comprobaciones pertinentes por comparación con un patrón dado. Por otro lado los microfugometros serán del mismo fabricante y permiten una buena de estanqueidad del bloque tanto en la parte del agua como en la del aceite. Este microfugometro tiene una presión de prueba de entre 1 y 6 bar con una sensibilidad de 0,1mbar a 1 mbar lo que nos permite com probar los posibles fallos de estanqueidad.

1 . 3 . 2 . 4 L a va d o d e l B l o q u e . Durante la línea de mecanizado según el layout se situaran tres lavadoras de distinto tamaño y características. La primera en la que se podrá lavar el bloque entero se sitúa después de los 5 fresados de las caras del bloque y antes de que se monten las tapas de mecanizado del cigüeñal.

La segunda, una lavadora mas pequeña se montara al final de la línea auxiliar de mecanizado de tapas para que estas sean montadas limpias sobre los asientos del cigüeñal La ultima lavadora será una lavadora de alta presión que estará situada al final de la línea de mecanizado justo antes de las verificaciones, esta lavadora es de vital importancia ya que eliminara todas las partículas arrancadas en el pro ceso de mecanizado que se hayan depositado sobre el bloque. Se situara delante de los controlas para que una vez el bloque este limpio se pueda realizar los controles de aire -air, agua-aire y control de cotas sin que las partículas falseen lo resultados. Otro objetivo es dejar el bloque totalmente limpio para que después sea tratado contra la corrosión y sea empaquetado en lotes de 100 unidades listos para ser vendidos. 59

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El tamaño de las partículas se definirá por la norma ISO 4406 16 que establece que las partículas serán de menos de 4µm de diámetro y estarán entre 320 y 640 por milímetro cuadrado , con esto se asegurara la calidad del bloque a la hora de montar las tapas y de realizar los controles de calidad y conformidad pertinentes tabla de partículas por mm cuadrado

1.3.3 Condiciones de corte. 1.3.3.1 Fresado.

El fresado es un proceso de mecanizado de superficies, que consiste en el eliminando progresivo de una determinada cantidad de material de la pieza de trabajo con un valor de avance relativamente bajo y

con una alta velocidad de rotación.

Operacion de fresado Sandvik

Las principal características del proceso de fresado es la eliminación de material de cada labio de la fresa, partiéndolo en pequeñas porciones (viruta).

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Tipos de fresado

1 fresado frontal.

2 fresado periférico.

3 fresado axial.

En el fresado frontal, la fresa se monta en el husillo de la máquina o en un portaherramientas, esta fresa tiene un eje de rotación perpendicular a la superficie de la pieza de trabajo. Las fresas frontales, tienen los filos de corte localizados en la periferia de la fresa y en la parte frontal.



En el fresado periférico el avance es periférico al avance de giro, la profundidad de corte esta en una dirección radial y dicho corte se produce por los filos periféricos.

En el fresado axial el avance y la profundidad de corte van en dirección axial, por otro lado el corte producido es debido a los filos de la cara frontal y generalmente se taladra hasta una profundidad y luego se avanza radialmente Otro fresado seria el fresado en acabado donde las fresas generalmente rotan sobre un eje vertical a la pieza de trabajo. La fresa también puede estar inclinada respecto a la pieza de trabajo en caso que se quieran realizar superficies cónicas. Los dientes de corte están localizados en la periferia de la fresa y en la parte frontal. Este tipo de mecanizado por arranque de viruta permite una gran variedad de operaciones y tipos de fresado entre los que destacan el planeado siendo este el mas común. Su objetivo es producir superficies planas. Fresado en escuadra para dejar escalones en la pieza se puede considerar como un subtipo del planeado.

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Ranurado recto o en forma se suele mecanizar con fresas cilíndricas con las dimensiones o formas de las ranuras a mecanizar. Las operaciones de fresado que se precisan en el bloque son el fresad/planeado de las 6 caras del bloque tanto en acabado como en desbaste. Las caras a fresar son los dos laterales en los que se fresaran los apoyos para los periféricos que después serán taladrados. La cara del embrague en la que se montara el m ismo posteriormente. En esta cara se mecanizara casi por completo toda su superficie. En la cara de la distribución también se fresara casi por completo. La cara de la culata debe ser mecanizada en acabado puesto que encima se montara la junta de la cula ta así como la culata propiamente dicha y es una zona que requiere una buena rugosidad superficial. Por otro lado se fresara en desbaste primero y finalmente en acabado la cara del cárter la cual requiere una buena rugosidad superficial.

1.3.3.1.1 Factores de corte. Los factores de corte son los claves a la hora de obtener una buena calidad superficial, alargar la vida útil de la herramienta, gestionar el consumo de la maquina y obtener unos buenos tiempos de maquina. Los parámetros mas destacables son las rpm del husillo, el avance por diente (Fz) el avance de mesa (Vf) en metros/minuto o milímetros/minuto, la velocidad de corte (Vc) y el tiempo de corte (Tc)

Las formulas que son utilizadas son las siguientes:

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Es la velocidad de desplazamiento relativo de la pieza con la herramienta en la dirección del corte. Así pues la velocidad de corte es la velocidad con que se produce el movimiento de corte y por lo tanto la velocidad a que se realiza el corte. Es de corte duración potencia

de vital importancia la elección correcta de la velocidad ya que de ella va a depender el coste del proceso, la de la herramienta, el tiempo de mecanizado e incluso la necesaria en la máquina.

Factores que influyen en la velocidad de corte: 1. Material de la pieza. En general, los materiales blandos se mecanizan con mayores velocidades de corte que los duros, pues en los primeros la herramienta se embota más rápidamente. En los materiales blandos deben proyectarse las herramientas de corte de modo que las virutas largas tengan hueco suficiente para alojarse y debe cuidarse que haya una buena lubricación. 2. Material de la herramienta. El útil de corte ha de realizar su función sin romperse, soportar el aumento de temperatura inherente a la gran vel ocidad de corte sin perder su dureza y desgastarse lo menos posible. En resumen: debe ser duro, plástico, resistente al recocido y al desgaste.

3. Sección de la viruta. En general puede aceptarse que las secciones grandes de viruta, se obtienen con veloc idades pequeñas de corte, mientras que con velocidades grandes sucede lo contrario. 4. Refrigeración y lubricación del filo de la herramienta. Se logra así disminuir el calentamiento por rozamiento, al mismo tiempo que se enfría la herramienta, pudiéndose aumentar la velocidad de corte.

5. Duración de la herramienta. Se considera como el intervalo que transcurre entre dos afilados consecutivos. Ensayos realizados demuestran que la relación entre el tiempo de vida útil de la herramienta y la velocidad d e corte es una magnitud 63

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constante. Esto quiere decir que aumentando la velocidad de corte disminuye la vida útil de la herramienta.

1.3.3.1.2 Sujeción de fresa.

La fijación de la fresa al husillo se hará por medio de pinzas y porta-pinzas. Una pinza es un cuerpo cilíndrico hueco, con una ranura parcial a lo largo y con una parte cónica, lo que permite el cierre de la pinza sobre la pieza Sujeción cónica de herramientas

1.3.3.1.3 Paso entre plaquitas. Las plaquitas de corte que se emplearan en el mecanizado de metales, están constituidas fundamentalmente por carburo de tungsteno y cobalto, incluyendo además carburo de titanio, de tántalo, de nobio, de cromo, de molibdeno y de vanadio. Algunas calidades incluyen carbonitruro de titanio y/o de níq uel.

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La función principal de las plaquitas de corte tienen es arrancar el material de la pieza, son en ultima instancia, las encargadas de producir una superficie de mecanizado deseada y de obtener unos tiempos de maquina cortos. La codificación de las plaquitas se refleja en la norma ISO 1832-1991 por la que se conocerán todos los datos importantes de la misma: geometría, ángulos, tipos, dirección de corte y espesores ente otros Un ejemplo de la codificación de una plaquita de corte es el siguiente.

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1.3.3.2 Taladrado Taladrado es la realización de agujeros en las piezas. En la obtención de agujeros cilíndricos por arranque de virutas, por medio de un útil llamado broca, dotado de un movimiento giratorio continuo y de un desplazamiento longitudinal, según el eje de la broca.

Taladrado con mango y plaquitas

Operación de taladrado con broca

Además del taladrado de agujeros cortos y largos, también cubre el trepanado y los mecanizados posteriores tales como escariado, mandrinado, roscado y brochado. La diferencia entre taladrado cort o y taladrado profundo es que el taladrado profundo es una técnica específica diferente q ue se utiliza para mecanizar agujeros donde su longitud es varias veces más larga(8-9) que su diámetro. Las operaciones de taladrado, como tal, que se van a llevar a cabo en el bloque están bien diferenciadas en taladros de poca profundidad y taladros de gran profundidad. Como taladros de poca profundidad están los de cosido de la cara del cárter y de la cara de la culata, por otro lado, los de la cara de distribución y la cara del embrague Los taladros de mayor compromiso por su profundidad son los de los conductos del aceite que lubrican los apoyos del cigüeñal, son de una profundidad de 72 mm y de un diámetro de 7mm por lo que la longitud es de más de 10 veces el diámetro de la broca. Pero sin dudad el mas importante y dif ícil es el taladrado 68

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del rail de engrase puesto que este conducto atraviesa el bloque entero a lo largo (478mm) y tiene un diámetro de 7 mmm por ello se utilizara una maquina especial así como una sujeción de la broca de alta calidad

1.3.3.2.1 Factores de corte. Las brocas en su mayoría están compuestas por tres partes: mango, cuerpo y punta. El mango: puede ser cónico o cilíndrico y sirve para sujetar y accionar la broca en la maquina. El cuerpo: se compone de canales, fajas -guía, y núcleo. Los canales pueden ser dos o mas y forman una hélice alrededor del cuerpo. Los canales sirven para evacuar la viruta cortada por los filos de la broca y proporcionan espacio para refrigeración y lubricación. La faja-guia es un borde estrecho que sobresale del cuerpo y se extiende sobre la longitud del canal, determinando el tamaño del cuerpo y de los filos de corte. Desde el filo de corte, sobre cada canal existe un destalonado para reducir la fricción entre la herramienta y la pieza. En el centro de la broca, el nucleo es conico, aumentando su espesor desde la punta hacia el mango para ofrecer mayor estabilidad. Lo que permite una penetración mas rápida. La punta: de la broca se compone de dos filos rectos unidos por el filo transversal q ue pasa por el centro. Se denomina ángulo de punta al formado por dos filos principales y ángulo de filo transversal proyectado sobre un plano normal al eje de la broca. El ángulo de la hélice esta formado entre el eje de la broca y la tangente a la faja guía. El ángulo de incidencia es el formado por el flanco o cara de incidencia con el plano normal al eje de la broca. El ángulo de desprendimiento esta comprendido entre la tangente a la faja-guía y la línea real de centros durante el proceso

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1.3.3.2.2 Fuerza y potencias de corte. Cálculo de la fuerza de corte: a través de la presión específ ica de corte KS: · KS se consulta en tablas en función del material a cortar · La fuerza se calcula como la presión específica por el área cortada

Para un diente:

Para una

broca:

A partir de estas fuerzas se calcula el par :

Y a partir del par se calcula la potencia de corte:

Y finalmente la potencia consumida: 70

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Otras formulas para cálculos del taladrado son las siguientes:

1.3.3.3 Roscado El roscado es una superficie cuyo eje está contenido en el plano y en torno a él describe una trayectoria helicoidal cilíndrica. El roscado puede ser realizado con herramientas manuales o máquinas herramientas como taladradora, fresadoras y tornos. Para el roscado manual se utilizan machos y terrajas, que son herramientas de corte usadas para crear las roscas de tornillos y tuercas en metales, madera y plástico. El macho se utiliza para roscar la parte hembra mientras que la terraja se utiliza para roscar la porción macho del par de acoplamiento. El macho también puede utilizarse par a roscado a máquina. 71

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Cuando se requiere que alguna rosca sea muy precisa se rectifica con rectificadoras centros de mecanizado (CNC), que permiten realizar perfiles de todos los sistemas de roscado y además tienen una gran precisión pues son máquinas dirigidas por un software al que un operador le añade parámetros, disminuyendo costos y simplificando la labor. El fresado de roscas permite roscar materiales de mayor dureza y desarrollar velocidades de corte y avance muy superiores al roscado con macho. También puede realizar varias operaciones en los orificios, como taladrar un orificio, hacerle un chaflán, mecanizar la rosca y ranurar el final de la misma.

Puede hacer que la rosca llegue más cerca del fondo de un orificio ciego, e incluso roscar agujeros de diferentes dimensiones en la misma pieza. Un macho solo puede producir "el sentido" de la rosca — derecho o izquierdo — que ha sido tallado en la herramienta. Pero la fresadora puede producir roscas en ambos sentidos cambiando la programación CNC. El control de las vir utas mejora mucho con el fresado de roscas. Además la fresa de roscar se puede ajustar radialmente para conseguir una tolerancia distinta de la teórica o para alargar la vida de la herramienta.

En el bloque motor las partes a roscar son la mayoría de los agujeros taladrados.se roscaran los orificios de cosido del cárter y de la culata así como los de la cara de distribución y los de la cara de embrague. Se roscaran también los agujeros donde posteriormente re roscaran las tapas para el proceso de mandrinad o de los apoyos de cigüeñal.

1 . 3 . 3 . 3 . 1 H e r r a mi e n t a s p a r a me c a n i z a r roscas.

Machos con estrías rectas Los machos con estrías rectas son de uso más común. 72

los

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Adecuados para la mayoría de los materiales, principalmente en aceros de viruta corta y en fundiciones, estos machos forman la base del programa.

Machos de rosca interrumpida La rosca interrumpida asegura menos fricción y por lo tanto menos resistencia, algo especialmente importante cuando se rosca material resistente y de dif ícil mecanización (por ejemplo acero inoxidable, bronce).

Además el lubricante puede penetrar con más facilidad hasta los hilos, contribuyendo a minimizar la fuerza generada.

Machos con entrada en hélice El macho tiene una estría poco recta bastante profunda, y a menudo se le llama macho de boca de pistola o de entrada en hélice. La boca de pistola o la entrada en hélice sirve para evacuar las virutas. Las estrías relativamente poco profundas aseguran una resistencia máxima de la sección del macho. Además contribuyen a que el lubricante llegue a los bordes cortantes o filos. Este tipo de macho se recomienda para roscar agujeros pasantes. Machos de estrías con chaflán de conducción La parte cortante del macho está formada por una boca de pistola igual que el macho de entrada en hélice, siendo su función evacuar las virutaspor delante d e los filos.

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Este diseño es extremadamente rígido, lo que facilita unos buenos resultados de mecanizado.

Sin embargo la corta longitud de la punta de pistola, limita la longitud roscada del agujero a 1,5 x diámetro aproximadamente. Machos de estrías helicoidales Los machos de estrías en espiral sirven sobre todo para roscar agujeros ciegos. La estría helicoidal transporta la viruta fuera del agujero, evitando la acumulación de viruta en las estrías o en el fondo del agujero. Así se minimiza el peligro de que rompa el macho o se estropee la rosca.

se

Machos de laminación Los machos de laminación en frío se distinguen de los machos de roscar en que la rosca se produce por deformación plástica del material, en lugar de por la acción de corte tradicional. Esto significa que la acción no produce virutas. La gama de aplicación consiste en materiales con buena calidad de deformación. La resistencia a la tracción (Rm) no deberá exceder de 1200 N/mm2 y factor de alargamiento (A5 ) no deberá ser in ferior 10%. Los machos de deformación en frío son idóneos para un mecanizado normal y convienen especialmente para roscar agujeros ciegos verticales. Estos machos también están disponibles para agujeros pasantes con refrigeración interior .

1 . 3 . 3 . 3 . 2 S e l e c c i ó n d e ma c h o d e r o s c a r . Existen distintos tipos de roscas, como por ejemplo BSP, NPT, BSF, BSPT, etc. y además debemos conocer el diámetro que 74

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debemos hacer. Por otro lado, y como mencionamos arriba, hay tres números de machos de roscar: para iniciar la rosca, para desbastar la rosca y por último para finalizar la rosca. Aceros hasta 1000 N/mm2: Este tipo de materiales se trabaja con Machos de calidades HSS-Co. Agujero pasante: corto macho de Máquina Forma/B. Agujero pasante medio, existen dos opciones, el Macho Forma/C ó el Forma/B, el mas recomendable es el Forma/B. Agujero pasante profundo, es igual al pasante medio. Agujero ciego corto, existen Forma/C, Helicoidal 15º y Helicoidal 35º.

tres

opciones,

Agujero ciego medio, igual al ciego corto. Agujero ciego profundo, emplearemos el Macho Helicoidal 35º. Aceros hasta 1200 N/mm2: Este tipo de materiales se deben trabajar con Machos de calidades HSS-Co y un recubrimiento de Titanio. Agujeros pasantes, se emplea los machos forma/B.

Agujeros ciegos, son los a decuados, los helicoidales 35º. Aceros hasta 1400 N/mm2: se utilizan machos de calidades HSSCo más un baño de Titanio y Aluminio. Agujeros pasantes, Machos Forma/B. Agujeros ciegos, Machos Helicoidal 35º. Recordar que la Broca a utilizar antes del Macho, se calcula cogiendo la métrica del Macho y restándole su paso, así se conocerá el diámetro de la broca.

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1.3.3.4 Bruñido. El bruñido es un proceso de acabado en mecanizado que usa piedras abrasivas como medio de corte. Estas piedras están simultáneamente desarrollando un movimiento de rotación un movimiento lineal alternativo y ejerciendo una fuerza contra la superficie de trabajo, normalmente cilíndrica El bruñido es usado en una amplia variedad de aplicaciones que incluye paredes de cilindros de motor, compresores, válvulas, cilindros hidráulicos, alojamientos de coj inetes. La topograf ía superficial generada por el bruñido, tiene un profundo efecto sobre el comportamiento tribológico del sistema.

En el caso del bloque motor se utilizara el bruñido por rodillo el cual se emplean para alisar, logrando un buen acabado en superficies cilíndricas exteriores de cualquier d iámetro y en interiores de gran diámetro así como en superficies planas frontales, se recomienda con efectividad para piezas con dureza superior a 50 HRC.

1.3.3.4.1 Características superficiales del bruñido. Durante años, el acabado de los cilindros se ha analiza do usando como parámetro el promedio de la rugosidad (Ra). Esta medición es muy efectiva para determinar la "suavidad" del cilindro después del bruñido, pero no es suficiente para determinar si ha sido acabado correctamente. La preparación del acabado del cilindro es muy importante. El acabado correcto permite que los anillos asienten rápidamente y duren más tiempo, minimizando el pasaje de gases y reduciendo el consumo de aceite. Últimamente, se ha generado un interés considerable por reducir aún más el consumo de aceite en los automóviles. El acabado de los cilindros implica mucho más que el simple alisado de la superficie rugosa dejada por el rectificado o el bruñido grueso. El bruñido de acabado debe sacar todo el material fracturado dejado por e l proceso de mecanizado grueso 76

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en la superficie del cilindro. Si el cilindro se rectifica a un tamaño igual o menor a 0,013mm por debajo de su dimensión, el bruñido final producirá solamente un entrecruzado superficial que los anillos eliminarán rápidamente, quedando una superficie áspera para su deslizamiento, lo que resultará en alto consumo de aceite y desgaste anormal. El bruñido debe dejar al cilindro con una superficie que distribuya el aceite, sirva como reserva de aceite y dé lugar a que escapen el metal de desgaste y las partículas abrasivas. Al mismo tiempo, deberá contar con suficientes áreas planas (plateaus o mesetas) que actúen como superficies de soporte en las que puedan formarse películas lubricantes. Además, esta superficie debe permitir una cantidad controlada de desgaste entre el cilindro y los anillos, de manera que éstos asienten. La forma de lograr este acabado "ideal" de los cilindros, será rectificar hasta 0,076mm antes de su medida final, luego bruñir con piedras de grano 220 dejando 0,025mm p ara el acabado con piedras de grano 280. Este paso final es el más crítico. Si el operador usa piedras de grano #400, debe tener cuidado para evitar el "glaseado" de la superficie. El cilindro quedara con una superficie acabada en el rango de 10 a 20 Ra, compatible con cualquier anillo Sealed Power ya sea éste común o revestido con molibdeno o cromo. La calidad del acabado de los cilindros (rango Ra adecuado, sin distorsión ni metal protuberante o plegado) es mucho más importante que el procedimiento o equipo utilizados para lograrlo Las camisas de cilindro Sealed Power de Federal -Mogul, se fabrican con este acabado y son un ejemplo de cómo debe ser una buena superficie para los anillos. El acabado con bruñidor de esferas no será utilizado, ya que éste no quita el material necesario para lograr el acabado adecuado de los cilindros. La única forma adecuada de sacar el material es mediante el uso de bruñidores abrasivos ríg idos, tales como los que usan piedras de carburo de silicio. Finalmente, la mayoría de los problemas de anillos, son consecuencia del acabado inadecuado de los cilindros, o por no lavarlos con agua jabonosa caliente y cepillo de cerdas duras para sacar los restos de material de bruñido de sus superficies. Todos los anillos de pistón Sealed Power y Speed -Pro de Federal-Mogul son pre asentado en fábrica, por medio del lapidado de su cara de contacto en dispositivos similares a los cilindros. Debido

a

esto,

es

sumamente 77

importante

seguir

los

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procedimientos de bruñido para permitir el rápido asentamiento de los anillos revestidos.

1.3.3.4.2 Piedras para bruñir y aceites para bruñir.

Los granos abrasivos se clasifican mediante cribas normalizadas en distintas categorías de tamaño. El tamaño de grano nominal se obtiene por el número de mallas de la criba por pulgada. Así, por ejemplo, el número 60 significa que la criba respectiva presenta 60 mallas por pulgada. Cuanto mayor sea el número, tanto más fino es el grano abrasivo .A partir de un tamaño de grano de240, el grano abrasivo deja de clasificarse por cribas normalizadas, sino que se hace por un complejo sistema de sedimentación.

Para bruñir se emplearan mayoritariamente aceites de bruñir poco viscosos (muy fluidos). La misma temperatura del aceit e de bruñir puede influir en el resultado del mecanizado. Con un aceite de bruñir demasiado frío después de un fin de semana en invierno en una sala sin calefacción, la viscosidad aumenta. En verano y/o con una instalación refrigerante de poca capacidad, e l aceite de bruñir se puede volver demasiado fluido por las altas temperaturas. Por ello antes de empezar el bruñido de lo cilindros después de unos días de parón ya sea por mantenimientos preventivos o 78

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por fiestas se realizara una prueba y puesta apunto de la maquina para asentar la temperatura y las propiedades del lubricante

Como consecuencia de la dilatación térmica de la máquina y de la pieza de trabajo surgirán problemas con la tolerancia de las medidas. Las temperaturas ideales para los aceites de bruñir son de 20-25 ºC. Para el mecanizado de precisión se prestará atención a que haya un filtrado suficiente del aceite de bruñir. Si el filtrado es insuficiente, algunas partículas no filtradas pueden producir rayas profundas en la superficie.

Tabla de efectos del bruñido

1.3.3.5 Brochado. El brochado es un proceso en el cual una herramienta larga de filos múltiples se hace penetrar en un agujero o pasar sobre la superficie de la pieza de trabajo, la herramienta tiene un desplazamiento lineal La brocha tiene una serie de dientes consecutivos, y la altura de cada hilera aumenta en forma progresiva. La altura variable de los dientes de la brocha permite remover el material con la profundidad deseada de corte. El brochado se utiliza para producir superficies internas y externas, planas e irregulares. El contorno de las aristas cortantes de las brochas determinan la forma de la superficie, la cual es “imagen de espejo" del perfil de la brocha.

El brochado será continuo, con movimientos de corte rectilíneos, aplicados en la brocha o en bloque motor. 79

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Las brochas están construidas para movimiento de avance o retroceso en el bloque motor. Las brochadoras consisten en un sujetador para la pieza de trabajo, columna de soporte, y un mecanismo para avance de la herramienta o de la pieza de trabajo; esta se sujeta en dispositivos o se monta en la mesa de la maquina. La forma de la herramienta es la misma que la forma de la pieza y está ajustada para crear secciones transversales complejas.

1.3.3.5.1 Características de los dientes. 1.3.3.5.1.1 Perfil de dientes. Para obtener una superficie lisa y un buen calibrado final del agujero se añaden varios dientes de acabado (3 a 5) sin ningún incremento, y además para alcanzar mayor precisión se disminuye el incremento de los dientes hacia el final de la pasada Dientes de una brocha

1.3.3.5.1.2 Paso.

Fórmula Genérica. = 1.75 l siendo l-longitud del agujero.

Se redondearan los valores procurando que la longitud l no sea múltiplo de p. El paso de los dientes podrá ser también desigual para obtener una superficie más lisa.

Con las brochas de paso uniforme se ha podido comprobar el defecto de una variación rítmica del esfuerzo de tracción, cada vez que un filo de corte entra bruscamente en contacto con el material, produciendo una superficie ondulada, esta irregularidad 80

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adquiere su máximo cuando l es múltiplo de p Es buena práctica tener siempre 3 dientes cortando

1 . 3 . 3 . 5 . 1 . 3 I n c r e me n t o d e a l t u r a d e l d i e n t e . Diferencia en mm entre el diámetro exterior de un diente y el de su inmediato anterior El incremento debe ser tanto más pequeño cuanto mayor sea la dureza del materia la trabajar, y tanto más grande cuanto mayor el diámetro de la brocha. Usualmente para distribuir esfuerzos se asigna un incremento inicial mínimo aumentándolo sucesivamente.

Diagrama de altura de dientes

1.3.3.5.1.4 Sección resistente de la brocha. La menor seccion de la brocha debe de ser capaz de soportar el esfuerzo de corte. El calculo es distinto según actue la brocha a traccion o compresion. Traccion: la seccion resistente es la del nucle del cuerpo dentado de la brocha que, sometido a un esfuerzo de trsccion, resiste el esfuerzo de corte que se produce. El numero de dientes en contacti con la pieza es n= L/P +1 y no debe de ser ni superior a 6 ni inferior a 3. Compresion: debido a la esbeltez de la brocha, la secciion resistende minima es la del nucleo del cuerpo dentado de la brocha calculado a pandeo

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1.3.3.5.1.5 Material de la brocha. Según los distintos fabricantes para series largas, donde interesa incrementar la productividad es común encontrar brochas de HSS-PM y se desea mejorar más el rendimiento, se suele combinar con un recubrimiento con un substrato HSS -PM en las siguientes tablas se puede observar los diferentes materiales para brochas y recubrimientos.

HSS

HSS-E

HSS-PM

• Para materiales de fácil mecanización como aluminio, magnesio, aceros de fácil mecanización (Rm < 800 Mpa)

• Para materiales de fácil mecanización como aluminio, magnesio, aceros de fácil mecanización (Rm < 800 Mpa)

• Para mayor productividad y mayor vida de herramienta

• Uso decreciente

• Uso decreciente

• Para aleaciones de Titanio y Níquel • Adecuado para trabajar en seco

TiN Dorado

T i Al N o T i Al C N Negro – violeta

• Elección básica

• Elección básica

• Mejora de la resistencia a la abrasión

• También adecuado para micro-lubricación o mecanizado en seco

• Para una mayor vida de la herramienta

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1.3.3.5.1.6 Velocidad de corte. La velocidad de corte influirá en la precisión de brochado, el acabado de la superficie de la pieza y la vida de la herramienta. Se alcanzaran mayores velocidades gracias a nuevos materiales como el HSS-PM y si se quiere aun mas incrementar la velocidad de corte se pueden utilizar nuevos recubrimientos. En la siguiente tabla se recogen las velocidades de corte más comunes según el material a mecanizar y el material de la brocha.

1.3.3.5.1.7

Potencia de corte.

1 . 3 . 3 . 5 . 1 . 8 V e n t a j a s e i n c o n ve n i e n t e s d e l brochado. El proceso de brochado es extremadamente preciso. El rendimiento demostrado en grandes producciones no es igualado por ningún otro proceso. El brocha do es especialmente adecuado 83

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para empresas de automoción donde son requeridos un alto nivel de precisión y rendimiento. • Tiempos de ciclo reducidos Los bloques serán producidos en una única pasada (generalmente requieren menos de un minuto). Con otros procesos de mecanizado se requieren múltiples operaciones para crear formas complejas y/o irregulares. • Excelente precisión y repetitividad de proceso El desplazamiento lineal significa un reducido número de variables de proceso. • Mejores superficies de acabado Una calidad fina es alcanzada solo en una pasada. El último diente acaba y pule el bloque. • Larga Cada diente bloque solo producir un reafilada.

vida de herramienta de la brocha esta en contacto con la superficie del una vez por ciclo. Por lo tanto una brocha puede gran número de bloques antes de necesitar ser

• Formación y mantenimiento simplificado Una maquina brochadora no es compleja. Además, la carga y descarga de bloques será de manera automatizada.

• Proceso extremadamente competitiv o en costos Para una alta productividad, lotes grandes de bloques brochados en una sola pasada.

1.3.4

serán

E s t u d i o d e c o s te s d e l me c a n i z a d o . 1.3.4.1 Introducción.

Los costes que se derivan del mecanizado del bloque motor son varios pero los principales son los costes de energía, el costes de las herramientas y el coste de las emulsiones o lubricantes para realizar la operación

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1 . 3 . 4 . 2 C o s t e s V a r i a b l e s d e l Me c a n i z a d o . Los costes variables del mecanizado tendrán que ver con el número de bloques a mecanizar. Son aquellos costes que resultan proporcionales al volumen de bloques mecanizados La mano de obra directa, los constes de materiales, en este caso son los bloques de fundición y el coste de las herramientas entre otros son costes variables. Estos aumentarán o disminuirán con la cantidad de bloque que se mecanicen al años si se mecanizan mas la MOD, el coste de material y de herramientas subirá por el contrario si se fa brican menos bloques estos costes bajaran. Mas adelante en el apartado de cálculos se calcularan el coste de estas variables para una producción de 160.000 bloques al año. Otro corte variable seria el consumo energético de la instalación, maquinas, alumbra do… y el de los fluidos de corte por los mismo motivos que antes.

1.3.4.2.1 Costes de mano de obra. Los costes de mano de obra que se darán en el proceso de mecanizado del bloque serán mano de obra directa MOD o mano de obra indirecta MOI La mano de obra directa son los operarios que trabajan a pie de fábrica en contacto con la línea de mecanizado. Por otro lado la mano de obra indirecta es aquella que no entra en contacto con la línea de mecanizado. La mano de obra directa es el valor del trabajo aplicado al mecanizado del bloque, incluyendo los gastos los gastos soportados bajo ese concepto. La mano de obra indirecta es el valor del trabajo no relacionado de forma inmediata con el bloque. Se controla globalmente y se asigna al bloque subjetivamente.

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El coste de mano de obra directa se calculara por la suma del número de horas dedicadas por cada operario multiplicado por su coste por hora trabajada.

∑ Donde: Co: es el coste de mano de obre directa. m: numero de operarios que intervienen. Hi: cantidad de horas trabajadas Pi: precio unitario de cada hora de trabajo. En la parte de cálculos se calculara el coste de mano de obra directa.

1.3.4.2.2 Costes de material El coste de materiales hace referencia al coste del bloque de fundición y de los mat eriales de proceso (herramientas y taladrina entre otros) Para determinar el coste de estos materiales se realizara una lista completa de todos los productos empleados y la suma de los consumos de energía y taladria así como de herramientas por su precio unitario.

∑ Donde: Cm: es el coste de materiales. m: es el numero de materiales usados. Qi: cantidad de los materiales. Pi: es el precio unitario de los materiales. Hay que tener en cuenta quela fabricación supondrá una merma en la utilización de estas materias y se da origen a desperdicios como viruta o taladrina usada. El control de estos desperdicios repercutirá en la obtención del bloque motor ya mecanizado por eso se tratara de aprovecharlos al máximo o incluso reciclarlos. 86

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1 . 3 . 4 . 2 . 3 C o s t e s va r i a b l e s d e o p e r a c i ó n d e l a maquinaria. Todos los costes de operación de la maquina son variables pues van relacionados con la producción de bloques por lo que aumentan cuanto mas aumenta la producción los principales son los costes de energía y de fluidos de proceso. Como se vera en el apartado de presupuesto el coste de energía varia de unas maquinas a otras y en esta apartado están calculados todos los consumos de energía de l as maquinas en distintos periodos de tiempo. Hora, día, mes y años. El consumo de energía supone una parte importante del coste que repercutirá sobre el bloque debido a que la línea trabaja las 24 horas parando solo para mantenimientos preventivos o por averías que así lo requieran. Por elevando será alto procesos

otro lado el coste del uso de taladrina no es muy en comparación con el de la energía. Donde el coste será en la recuperación y filtrado de la misma ya que los son costosos y requieren de much o tiempo.

Este servicio de reutilizamiento de la taladrina será subcontratado ya que es mas económico para el proceso de mecanizado del bloque ya que procesar la taladrina en la fabrica supondría un coste en infraestructura y depuradoras que encarecería notablemente el bloque.

1.3.4.2.4 Coste por desgaste de la h e r r a mi e n t a . Los costes por desgaste de la herramienta pueden ser múltiples des una velocidad de corte inadecuada, un material mas escogido o apurar demasiado la herramienta y dañar el bloque. Para prevenir dichos costes se debe elegir una velocidad de corte adecuada que rentabilice el tiempo de corte y a la vez no suponga un desgaste excesivo en la plaquita para no tener que cambiar herramientas y perder tiempo de mecanizado. 87

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Las velocidades de corte que tiene relación con la producción y por tanto con el coste son la velocidad de corte económica que es un punto medio entre una velocidad muy baja que conserva muy bien la herramienta pero no es lo suficiente para realizar un tiempo de ciclo competitivo y la velocidad de corte de máxima producción en la que la Vc es máxima y puede desgastar la herramienta de manera no uniforme lo que genera mas gasto en re afilado de plaquitas o por cambio de herramienta.

Por ello se determinara una velocidad recomendad por el fabricante que esta por encima de la velocidad normal pero por debajo de la velocidad máxima de corte para poder sacar un tiempo de ciclo competitivo junto con un desgaste uniforme de la herramienta. Los factores que influyen en este desgaste y por tanto un mayor coste de mecanizado son: Material de la pieza. Material de la herramienta. Sección de la viruta. Refrigeración y lubricación del proceso de mecanizado.

1 . 3 . 4 . 2 . 4 . 1 D u r a c i ó n d e l a h e r r a mi e n t a .

Todas las herramientas de corte se desgastaran durante el mecanizado, y tal desgaste sigue hasta que sobreviene el final de la vida del filo. La vida de un filo se mide en minutos. El tiempo productivo es el disponible durante el cual el filo mecanizara piezas que se consideren aceptables dentro de unos parámetros establecidos para las mismas. Los parámetros que se manejan para determinar la duración del filo son: Acabado superficial. Precisión dimensional de la pieza. 88

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Patrón de desgaste de la pieza Formación de viruta. Vida del filo prevista. El desgaste de la herramienta es el producto de una combinación de gran cantidad de factores actuando sobre el filo de corte. La vida o duración del filo están en función de diversas fuerzas o cargas, que contribuyen a deformar la geometría de corte.

Resulta evidente que la velocidad de corte no puede ser elegida arbitrariamente, ya que con velocidades pequeñas, el tiempo de mecanizado es grande; mientras que si las velocidades son muy elevadas, se calienta el filo de corte por encima de las temperaturas permitidas por el material de la misma y como consecuencia se pierde rápidamente el filo de la herramienta, teniendo que re afilarla con lo que aumentan los tiempos no productivos y como consecuencia los gastos.

TEORIA DE TAYLOR: Esta teoría se basa en el cálculo de la velocidad de corte para una duración establecida de la herramienta entre dos afilados consecutivos. Taylor para ello realiza una serie sistemática de larguísimos ensayos, haciendo intervenir en los mismos, d oce parámetros de

corte, entre los que se encuentran: las condiciones de corte(velocidad de corte, avance, profundidad de pasada, etc.); la geometría de la herramienta(ángulo de situación principal, ángulo de desprendimiento normal, ángulo de caída de f ilo, radio de redondeamiento, etc.); la calidad del material de la herramienta y pieza; el criterio de duración o vida de la herramienta(desgaste frontal de la cara de incidencia, profundidad de cráter de la cara de desprendimiento, tolerancias de la pieza , etc.); y condiciones de trabajo, como el refrigerante utilizado, medios de fijación de la pieza, potencia y estado de la máquina, tipo de máquina, tipo de operación, etc. 89

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Para estudiar la relación existente entre la vida de la herramienta y la velocidad de corte, f ijó arbitrariamente diez de los parámetros y se dedicó a variar la velocidad de corte para estudiar la influencia en la duración del filo. Definió como Vida de la Herramienta: “Longitud de tiempo de corte en el cual se puede usar la herramient a. Y para establecer la vida de la herramienta Taylor adoptó el criterio de caída de filo, que se detecta por la aparición de vibraciones, por un empeoramiento brusco del acabado superficial y por un sensible aumento de los esfuerzos de corte. Estableciendo como desgaste máximo permitido 0.05 mm.

Los resultados obtenidos son llevadas a una gráfica en la que en abscisas consta el logaritmo de la velocidad de corte y en ordenadas, el logaritmo de la vida de la herramienta; de tal forma que observó que siempre que permaneciesen fijos los diez parámetros, cualesquiera que fuera su valor , siempre se obtenía una recta.

Desgaste - Tiempo de corte.

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Relación Vc vida de la herramienta VT

n

= C

n : depende del material de la herramienta y pieza. C: es una constante que engloba todos los factores que han permanecido fijos durante el ensayo, por tanto, dependerá del avance, penetración, geometría y calidad de la herramienta, calidad del material a trabajar, condiciones de trabajo, criterio de desgaste, etc.

La ecuación de Taylor VT

n

= C

Solamente se puede utilizar cuando permanecen parámetros de ensayo englobados en la constante C.

fijos

los

Con el objeto de obtener una relación más amplia entre la velocidad de corte y los diversos f actores que le afectan , investigadores posteriores a Taylor, han tratado de evaluar la influencia que sobre la constante C ejercen diversos factores de mecanizado, entre los que se encuentran: El desgaste de la cara de incidencia El espesor (h) de viruta El ancho (b) de viruta

TEORIA DE DENIS: Las experiencias de Denis, si bien es cierto que son menos precisas que las realizadas por Taylor, tienen la ventaja, de que demuestran de una forma grafica la necesidad de elegir la velocidad de corte entre ciertos limites. Lo s estudios de Denis, se 91

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dirigen al cálculo de las velocidades de corte relacionadas con el volumen de viruta eliminado entre dos filos consecutivos, entrando a formar parte parámetros como: Naturaleza del material a trabajar Naturaleza del material de la herramienta. Geometría del filo Sección de la viruta Maquina empleada Refrigeración Tipo de operación.

Para el estudio que la influencia que cada uno de los parámetros citados tiene en el mecanizado, Denis, al igual que Taylor, fija todos ellos a excepción del que es objeto de estudio y construye unos gráficos en los que en las abscisas consta el valor de la velocidad de corte y en ordenadas el caudal de viruta arrancado entre dos filos consecutivos.

En dicha figura, el valor máximo de Q llama do Qo corresponde a una velocidad Vo, llamada de mínimo desgaste mientras que Q=0 cuando V=V1. Este valor recibe el nombre de velocidad límite. Denis además de Vo y V1 propone una tercera velocidad Vp ala que llama velocidad practica limite y que toma los siguientes valores. Vp=4/3Vo para herramientas ARO. 92

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Vp = 1,5 Vo para herramientas de acero extra rápido. Todas las velocidades comprendidas entre Vp y Vo (zona rayada) son aptas para el mecanizado, debido a que la disminución del volumen de viruta obtenido puede estar compensado por la disminución del tiempo de trabajo. En la práctica se suele utilizar en los que el tiempo de montaje de la herramienta en largo y las velocidades mayores para los trabajo de afinado y para trabajos en los que el tiempo de montaje de la herramienta es corto.

1 . 3 . 4 . 2 . 4 . 2 I n f l u e n c i a d e e s p e s o r d e vi r u t a . Para estudiar la influencia del espesor de viruta sobre la velocidad de corte se opera del siguiente modo: se realizaran diferentes ensayos en los que permaneciendo jifa la Vc y Vb =1mm medimos la vida de la herramienta y el espesor de la viruta, permaneciendo constantes el resto de los parámetros de corte. Se realizaran ensayos análogos con distintas velocidades de corte u de todos ellos extraemos los espesores de viruta con los que la duración de la herramienta ha sido de 1min. Se obtiene la relación entra la velocidad de corte y espesores que han hecho que el desgaste de la cara de incidencia sea de 1mm para la duración de 1min.

Relación entre Vc y espesor de la viruta

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En la figura queda representada dicha relación que como se observa se trata de una ley hiperbólica formada por dos hipérbolas cuyo punto de intercesión se considera el limite entre los mecanizados de acabado y desbaste, por tanto la relación V -h se puede poner: V=K3/h3 Donde: X Es un coeficiente que valora la influencia del espesor de viruta sobre la velocidad de corte y depende del material de la herramienta y pieza. K3 Engloba y depende del resto de los parámetros que han permanecido fijos durante en ensayo y representa la velocidad de corte para T=1min y VB = h =1mm. Por tanto, coincide con K 2 para el espesor de 1mm e igualdad en el resto de los parámetros de ensayo.

1 . 3 . 4 . 2 . 4 . 3 E c o n o mí a d e l a ve l o c i d a d d e corte. Lógicamente fijados todos los parámetros, el empleo de velocidades bajas, ocasionarán elevados tiempos de producción y como consecuencia, elevados costos, debido al elevado tiempo de mecanizado. Igualmente el costo de producción será elevado, con el empleo de velocidades muy altas, ya que el tiempo de producción será elevado debido a la necesidad de cambio frecuente de la herramienta. Evidentemente existirá una condición óptima que de un tiempo de producción mínimo. Igualmente existirá una condición óptima que dará el costo mínimo de producción .Debido a que estos dos objetivos no pueden alcanzarse conjuntament e, existirá una condición intermedia que será la elegida para obtener el máximo beneficio. Elección de la Velocidad de Corte: El criterio que se mantendrá durante todo el proceso de mecanizado y a lo largo de la vida útil de línea será el de optimizar la utilización de la herramienta de corte Objetivo: Maximizar la remoción de producción) Minimizar costos del proceso

material

Determinación del Tiempo más Económico 94

(o

nivel de

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Parámetros: N : numero piezas por lote np : numero de piezas que podemos fabricar con un filo N/np = numero de filos necesarios Tiempos por pieza Tm: Tiempo de maniobra Tc: Tiempo de corte Tiempos por lote Tr: Tiempo de reglaje de la maquina para esa pieza (único para todas las piezas) Tiempo por cada filo de herramienta

Tch Tiempo de cambio de cambiamos el filo)

herramienta (aplicable cada

vez que

Costes: Pm Tasa horaria de la máquina Ph Coste de la herramienta Paf Coste de un afilado Naf Numero de afilados posibles en la herramienta Pf Coste de cada filo Determinamos el coste de cada filo : Pf = (Ph+Paf Naf)/(Naf+1) La herramienta ya viene afilada, por lo que el numero desafilados que usamos es Naf+1 El coste total del lote será : P=(Tr + (Tm+Tc) N) Pm + (N/np) Pf +( N/np) Tch Pm

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1 . 3 . 4 . 2 . 4 . 4 F l u i d o s d e c o r t e . Te mp e r a t u r a s d e l me c a n i z a d o . Los fluidos de corte se utilizaran en todas las operaciones de mecanizado por arranque de viruta. Estos fluidos, serán todos en forma líq uida, se aplican sobre la zona de formación de la viruta, para lo que se utilizan aceites, emulsiones y soluciones. La mayoría de ellos se encuentran formulados en base a un aceite de base mineral, vegetal o sintética, siendo el primero el más utilizado, pudiendo llevar varios aditivos (Antiespumantes, aditivos extrema presión, antioxidantes, biocidas, solubilizadores, inhibidores de corrosión...).

Tipos de fluidos Los principales tipos de fluidos de corte mecanizado son Los aceite íntegros. Las emulsiones oleosas. Las "soluciones" semi‐sintéticas. Las soluciones sintéticas. En la mayoría de los casos los adi tivos contendrán aditivos azufrados de extrema presión, en un 70% de los casos parafinas cloradas y cada vez más aceites sintéticos (poliglicoles y ésteres). Se prescindirá de la adición de lubricantes sólidos como grafito, MoS2 o ZnS2. Funciones de los fluidos de corte LUBRICACIÓN: Reducción el coeficiente de fricción entre la herramienta y el bloque y entre la herramienta y la viruta que está siendo eliminada. REFRIGERACIÓN: El fluido debe eliminar el elevado calor que se produce en la operación de mecanizado.

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ELIMINACIÓN DE VIRUTA: El fluido retirara eficientemente la viruta lejos de la zona de operación para no interferir en el proceso y permitir la calidad superficial requerida. PROTECCIÓN FRENTE A LA CORROSIÓN: El fluido acuoso podría oxidar y corroer el bloque, la herramienta o la máquina, para evitarlo las formulaciones incorporaran protectores frente a la corrosión.

Tabla de los distintos aditivos

1 . 3 . 4 . 2 . 5 G e s t i ó n d e c o s t e s p o r Ca d e n a s d e V a l o r ( V a l u e S t r e a m Co s t i n g ) . L e a n Accountounting. La contabilidad ágil (Lean Accounting) es un innovador método de obtener datos, convertirlos en información valiosa y generar indicadores que apoyen al plan estratégico de la compañía. Lean Accounting proveerá una manera muy sencilla de entender en dónde están los costos y dónde está el valor. Es un 97

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complemento de la implementación Lean Six Sigma para entender el impacto de las acciones y proyectos de esta herramienta. Las aplicaciones específicas ir án en el sentido de mejorar los procesos de mecanizado, cualquiera que éstos sean, así como eliminar prácticas desperdiciadoras. El camino lean, requerirá un claro entendimiento de la situación, de tener un buen plan estratégico y un equipo directivo comprometido y bien preparado.

La etapa piloto servirá para dar cuenta de lo que implica la implementación y para establecer un primer aprendizaje a escala en el que se aprenderá de los errores, se conocerá realmente la personalidad de la organización y c omprobar a todos en la organización el poder de la transformación. En la etapa de cadenas de valor, la estructura organizacional se transformara en la base de la implementación porque se establece una forma de trabajar administrada en procesos y no en departamentos funcionales. Aquí se aplicara lo planteado en todas las áreas de la organización, además se implementara la log ística. La contabilidad lean ofrecerá indicadores y formas de tomar decisiones basadas en resultados e información relevante. La etapa final se caracterizara por haber logrado el compromiso de todos, de tener al conocimiento como uno de los mayores valores y establecer un sistema de administración de conocimiento que le permita a la organización tener el control documental de problemas, mejoras, medios de prevención y todo lo que sea relevante para la correcta operación de la organización.

Algunas de las razones positivas de la aplicación de esta herramienta son: -Provee información para tomar mejores decisiones. -Reducción de tiempo, costos y desperdicio por la eliminación de transacciones y sistemas administrativos innecesarios. -Identificación de los beneficios potenciales de las iniciativas de mejora y se enfoque en las estrategias requeridas para alcanzar estos benefici os.

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-Motivación de las mejoras a largo plazo, información y estadísticas con un enfoque ágil.

al

proveer

-Provee métodos para identificar el impacto financiero de las mejoras de manufactura lean. -Tiempo libre a la gente de finanzas para trabajar en las mejoras lean. -Nuevas formas para tomar decisiones administrativas relacionadas con precios, utilidades, hacer o comprar, y clientes.

El VSC o Value Steram Costing se centrara en calcular el coste de las cadenas de valor en lugar de ver los procesos d e manera aislada. Es un metodología que tratara de ayudar a la empresa a centrar toda la atención en los recursos que están siendo utilizados a lo largo de todo el proceso. Para desarrollar la metodología, los autores se han basado en las diferencias ent e el enfoque de producción en masa y el Lean.

-

La fabricación Lean difiere de la fabricación tradicional en la forma de organizar el flujo de los productos. En la fabricación tradicional cada producto tiene su propia ruta única. E la producción ajustada los productos que tienen flujos similares se agrupan juntos en una misma cadena de valor a través de las células flexibles de fabricación.

-

Esta agrupación simplifica de una forma importante los procesos de análisis de coste porque en lugar de calcular el coste para casa producto individual a través de múltiples rutas, solamente se calculara el coste de la cadena de valor como un todo

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1.3.5

Tipos de estaciones de trabajo. 1 . 3 . 5 . 1 F a b r i c a c i ó n f l e xi b l e F MS .

1.3.5.1.1 Introducción. Los sistemas de Manufactura flexible pueden seran descritos como FMS dedicados o FMS de orden variable Para poder tener una mejor idea de esto, se debe recordar que la fabricación de piezas mecánicas sometidas a varios procesos, involucraban complejos sistemas de control y producción, tales como, proveer materias primas, materiales, órdenes de trabajo, entre toros. Uno de los principales problemas consistía en el cambio y ajuste de herramientas de trabajo, lo que evidentemente imposibilitaba poder obtener altos índices de productividad, debido a los tiempos de recambio de piezas, cambios de formato de maquinas, ajuste y reprogramación de proceso de maquina.

Con la llegada de nuevos sistemas de control, gracias a los avances de la informática, fueron permitiendo una mejoría en la eficiencia de fabricación, desde el diseño del producto, maquinaria y herram ienta, planeación del proceso, disponibilidad de materiales, control de la producción, automatización, etc. Para que esto fuera posible, fueron sumándose una serie de avances tecnológicos, en la parte de Control Numérico como podremos notar con claridad al comparar la tecnología de los años ochenta con la tecnología actual. Derivado de lo anterior, se puede definir mejor que es manufactura flexible: no es simplemente un concepto aislado sino más bien es la conjunción de tecnología, esfuerzo humano y forma de vida, integrado indudablemente por equipo seleccionado de alta tecnología. Cuya finalidad es responder a cualquier cambio que se presente precisamente de forma flexible, es decir adaptándose al cambio rápidamente.

Al usar FMS se reducen los cost os de mano de obra directa, pero aumentan los de mano de obra indirecta, debido al mayor 100

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nivel de complejidad del hardware. También se reducen los tiempos de producción, debido a la mayor eficiencia de uso de las máquinas, la cual puede alcanzar el 85%, valor considerado excelente. Existe con FMS una posibilidad de acomodar cambios en el volumen de partes, mezclar productos y hacer cambios en el diseño, sin tener grandes problemas. Debido a la mayor velocidad de procesamiento de las partes, se puede reduc ir notablemente el inventario, especialmente si se usan los sistemas JIT y MRP. La administración de la planta se simplifica con FMS al tener el control principal un computador, el cual puede manejar pequeños cambios o denunciar fallas. De esta manera s e facilita el sistema de control gerencial.

1 . 3 . 5 . 1 . 2 T i p o s d e F MS . Celda de una sola máquina (SMC). Consiste en una máquina de CN combinada con un sistema de almacenamiento de partes para operaciones sin atender. Celda de manufactura flexible (FMC) Consiste de dos o tres estaciones de trabajo además de una parte de sistema de manejo Sistema de manufactura flexible (FMS) Tiene cuatro o más estaciones de proceso conectadas mecánicamente por un mismo sistema de manejo y electrónicamente por sistema computacional di stribuido. Según una clasificación en base al nivel de flexibilidad. FMS dedicado. Diseñado para producir una variedad limitada de estilos departes y la cantidad de pieza. También se le denomina sistema de manufactura especial o transferencia de línea flexible FMS de orden aleatorio. Es más apropiado cuando la familia es muy grande y hay variaciones substanciales en las configuraciones de partes. Habrá nuevos diseños de partes introducidos al sistema y cambios ingenieriles en las 101

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partes cuando se producen y la está sujeta a cambios diarios

programación

de

la

producción

1.3.5.1.3 Componentes de un FMS. 1. Estaciones de trabajo 2. Sistema de almacenamiento y manejo de materiales 3. Sistemas de control computarizado 4. Recursos humanos

Estaciones de trabajo Estaciones Carga/Descarga: La carga y descarga se llevaran a con una combinación de procesos automatizados y procesos manuales Estaciones de mecanizado: Estaciones de mecanizado. Utilizaran máquinas de Control Numérico. Se emplearan para todas las cara s del bloque así como para las caras interiores de este. Otras estaciones de proceso: Otras estaciones de proceso serán las lavadoras y secadoras así como la montadora de tapas que será de manera manual con ayuda de una maquina especial . Sistema de almacenamiento y manejo de materiales Funciones del sistema de manejo: Movimiento independiente de piezas entre estaciones o máquinas. Manejar una variedad de configuraciones de piezas Almacenamiento temporal Acceso conveniente para carga y descarga de piezas Compatibilidad con el control computacional

Sistemas de control computarizado: 102

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Un sistema de manufactura flexible incluye un sistema de distribución computarizado que es la interfase entre las estaciones de trabajo, manejo de materiales y otros compone ntes. Normalmente consisten de una computadora central y microcomputadoras que controlan las máquinas individuales. Recursos humanos Actividades típicamente desarrolladas por humanos: Carga de materias primas al sistema. Descarga de piezas terminadas. Cambio y ajuste de herramientas. Mantenimiento y reparación de herramientas. Programar los sistemas de maquinado y computadoras. Administrar el sistema en general.

1.3.5.1.3.1 Estaciones de trabajo. Estaciones de trabajo:  Estaciones Carga/Descarga. La carga y descarga se puede llevar a cabo manualmente, con procesos automatizados o una combinación de ambas. Seguridad.  Estaciones de maquinado. Utilizan máquina de Control Numérico. Se emplean para partes rotacionales y no rotacionales.  Otras estaciones de proceso. FMS se aplica a otras operaciones además del maquinado por ejemplo la fabricación de hojas de metal, que con siste en punching, shearing, bending, etc.  Ensamblado. Algunos FMS son diseñados para llevar a cabo operaciones de ensamble, generalmente son robots programados para realizar varias tareas en secuencia y movimientos para acomodar diferentes productos.  Otras estaciones y equipo. La inspección puede ser incorporada al FMS, así como limpieza de piezas, arreglo de tarimas, sistemas centrales de refrigeración.

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1 . 3 . 5 . 1 . 3 . 2 S i s te ma s d e t r a n s p o r t e y a l ma c e n a mi e n t o d e ma t e r i a l . El sistema de transporte principal para el bloque dentro de la fábrica es mediante transportadores de rodillos. Es un elemento muy adecuado para transportar el bloque ya que es un sistema robusto y admite un gran peso en el caso de que varios bloques quedaran parados encima. Otra ventaja es su modularidad.

Ejemplo de transportador de rodillos simple

Las lanzaderas son otro método de transporte eficaz debido a su alto flujo de transporte gracias a una mayor velocidad de traslación. Estas transportan el bloque de manera transversal, soportan un gran peso y pueden desplazar varios bloques al mismo tiempo.

Ejemplo de lanzaderas del fabricante Mecalux

El servicio de almacenamiento tiene la finalidad de guardar las herramientas, materiales, piezas y suministros hasta que se necesiten en el proceso de fabricación. Este objetivo puede 104

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enunciarse de forma más completa herramientas, materiales, piezas debido a robo, uso no autorizado y humedad, calor, manejo impropio y

como la función de proteger las y suministros contra pérdidas deterioro causado por el clima, desuso.

Además, la función de almacenamiento cumple el fin adicional de facilitar un medio para rec uento de materiales, control de su cantidad, calidad y tipo, en cuanto a la recepción de los materiales comprados y asegurar mediante el control de materiales que las cantidades requeridas de los mismos se encuentren a mano cuando se necesiten. Probablemente, los mayores errores observados en los almacenamientos son la falta de espacio suficiente y la colocación de las zonas de almacenamiento temporal demasiado lejos de los puntos en que se utilizan los materiales. La cantidad de espacio que debe destinarse puede calcularse muy fácilmente si se conocen la cuantía de los pedidos y las cantidades máximas en existencia de cada artículo. Si la planta que se proyecta es nueva y no se dispone de datos, deben calcularse de manera estimada las cantidades de cada art ículo que se almacenarán y su volumen, la suma de dichos volúmenes dará el volumen total de espacio necesario para el almacén; la superficie del suelo puede calcularse determinando la altura a que se apilará cada artículo o el número de bandejas o estantes que se utilizarán en sentido vertical.

1 . 3 . 5 . 1 . 3 . 3 S i s te ma d e c o n t r o l p o r c o mp u t a d o r . El control numérico por computadora, de ahora en adelante CNC, es un sistema que permite controlar en todo momento la posición de un elemento físico, normalmente una herramienta que está montada en una máquina. Esto quiere decir que mediante un software y un conjunto de órdenes, controlaremos las coordenadas de posición de un punto (la herramienta) respecto a un origen (0,0,0 de máquina), o sea, una especie de GPS pero aplicado a la mecanización, y muchísimo más preciso.

Así pues, el CNC controla todos los movimientos de la herramienta cuando estamos fabricando, y no solo controla las coordenadas 105

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Sino también, la manera de desplazarse entre ellas, su velocidad, y algunos parámetros más. Un CNC es un equipo totalmente integrado dentro de

máquinas-herramienta de todo tipo, de mecanizado, de corte, por láser, cortadoras, etc. En el proceso de mecanizado del bloque todos las maquinas herramienta tienen integrado un CNC para poder cumplir con la calidad exigida así como con el tiempo de mecanizado. Los bloques son manipulados a su entrada a la línea de fabricación y e su salida por dos robots que trasladan los bloques, en la entrada, desde el almacén a la línea y en su s alida de la línea al almacén de salida donde serán paletizados y embalados para su transporte. A lo largo de la línea se moverán por los bancos de rodillos antes descritos que los transportarán a través de los distintos centros de mecanizado.

1 . 3 . 5 . 1 . 3 . 4 . Ca p a c i t a c i ó n d e l o s operarios de estaciones de trabajo. Para que los operarios cuenten con unos conocimientos adecuados referentes a la utilización de las maquinas herramienta se les dará formación antes de pasar a la línea de mecanizado. En un principio estarán trabajando dos meses antes de entrar a la línea de mecanizado. Su formación constara de simulaciones de trabajo y control de su puesto de trabajo asi como un teste de skills training según se desarrollen sus test y habilidades iran obteniendo mas cualificación hasta que estén en condiciones de entrar a trabajar en la línea. Estas habilidades se medirán mediante un diagrama en U obteniendo un máximo de tres puntos cuando obtengan los tres estarán en condiciones de entrar a trabajar.

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B e n e f i c i o s d e l o s F MS . -

Incremento de la utilización de las maquinas.

-

Menor cantidad de maquinas requeridas.

-

Reducción de espacio de área de maquinas requerido.

-

Gran respuesta ante los cambios.

-

Reducción de inventarios.

-

Menores tiempos de entrega.

-

Reduce la cantidad de gente en planta.

-

Oportunidad de desatender la producción .

1 . 3 . 5 . 1 . 3 . 5 A n á l i s i s c u a n t i t a t i vo d e l o s FMS.

El análisis de los modos y de los efectos de fallo (FMEA) es metodología para analizar problemas potenciales de la confiabilidad temprano en el ciclo de desarrollo donde está más fácil tomar acciones para superar estas ediciones, de tal modo realzando confiabilidad con diseño. FMEA se utiliza para identificar modos de fallo potenciales, para determinar su efecto

sobre la operación del producto, y para identificar acciones para atenuar las faltas. Un paso crucial está anticipando qué pudo ir mal con un producto. Mientras que anticipar cada modo de fallo no es posible, el equipo del desarrollo debe formular tan extenso una lista de los modos de fallo potenciales como sea posible.

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1 . 3 . 5 . 1 . 3 . 6 Cu e l l o s d e b o t e l l a . En ingeniería, un cuello de botella es un fenómeno en donde el rendimiento o capacidad de un sistema completo es severamente limitado por un único componente. El componente es generalmente llamado punto del cuello de botella. El término es una derivación metafórica que hace referenci a al cuello de una botella, donde la velocidad del flujo de un líquido es limitado por este cuello angosto Los cuellos de botella pueden ocurrir en un procesador, en un enlace de comunicación, en un software de procesamiento de datos, etc.

Ilustración de un cuello de botella

Para localizarlo se puede analizar el cociente entre la carga y la capacidad de los recursos. Se entiende por carga la suma del tiempo de procesamiento y el tiempo de cambio de los trabajos asignados a la máquina. La capacidad es el tiempo del que dispone el recurso para realizar esa tarea.

También se puede descubrir visualmente, porque será una máquina con mucho inventario pendiente de procesar.

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Si la tasa de producción de toda la planta viene fijada por la capacidad del cuello de botella, un minuto ganado en un cuel lo de botella es un minuto ganado en todo el sistema. Por tanto, no interesa que se pare el cuello de botella. La forma de explotar este recurso es evitar, a toda costa, que se pare.

Puede ocurrir que la capacidad del sistema no sea suficiente par fabricar todos los productos que se demandan, y habrá que elegir los más beneficiosos para la empresa. Al contrario de lo que puede parecer, no siempre el producto con mayor beneficio unitario es el elegido. Si la máquina con menor capacidad no puede detenerse nunca, su programación será la más importante de la fábrica. Por lo tanto, no es necesario vigilar todas las máquinas, sólo el cuello de botella, para comprobar si se cumplen, o no, los plazos previstos.

Si el cuello de botella limita la producción total del sistema, no tiene sentido producir más de lo que la limitación puede absorber. La mejor manera de controlar el sistema sería disponer el cuello de botella en el primer lugar del proceso de fabricación. De esta forma las piezas procesadas por esta máquina fluirían sin problemas hasta el almacén de productos terminados. Lamentablemente en los procesos industriales, no pueden colocarse las máquinas en el orden que se quiera, y las restricciones del proceso obligan a respetar una secuencia de operaciones fija. Lo que sí es posible es que el cuello de botella marque el ritmo al que deben suministrarse la materia prima Para evitar que se pare el cuello de botella, hay que protegerlo, y para ello se recurre a un Buffer de tiempo, es decir, ¿cuánto antes se quiere que el material llegue a la máquina?

El Buffer y el tiempo de procesamiento de las piezas en las máquinas anteriores al cuello de botella fija el tamaño de la cuerda (Rope) que se lanza al primer punto de la línea

La determinación del tamaño del buffer es compleja, ya que no existe una fórmula matemática para calcularlo. Su valor depende de numerosas variables, algunas dif íciles de cuantificar: • Tiempo de procesamiento y preparación. 109

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• Averías. • Flexibilidad.

1.3.6 Características Bloque fundición. El bloque que será mecanizado es suministrado de una fundición por lo que nos llega en bruto con unas creces del 6% aproximadamente. La composición del bloque es la siguiente:

Resumen de las características generales

Esta composición forma una fundición gris ,se ha seleccionado esta composición para la fundición ya que las presiones que tiene que soportar la cámara de combustión son importantes y dichos materiales nos proporcionan una resistencia de unos 30 Kg/mm2.

1.3.6.1 Especificación fundición: composición y estructura. La composición del bloque es la siguiente:

Manganeso (Mn): 0,75%. 110

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Cobre (Cu): 0,5%. Carbono (C): 3,4%. Silicio (Si): 2%. Azufre (S): 0,10%. Fosforo (P): 0,030%. Cromo (Cr): Aproximadamente 0,25%. Molibdeno (Mo): aproximadamente 0,28%.

• Carbono: Como en toda aleación ferrosa, es el principal elemento químico que influye en las características. • Silicio: Luego del carbono es el elemento más importante de las fundiciones. Se encuentra presente en 1,5 a 3,5 %, y favorece la precipitación del carbono en forma de grafito y la presencia de ferrita. • Carbono Equivalente: No se debe confundir con el que define la soldabilidad en los aceros. Se define como: % C + 1/3 (% Si+% P); y en fundiciones grises y nodulares, su valor es más importantes que el carbono y silicio aisladamente. Las propiedades de las fundiciones están fuertemente relacionadas con él. • Manganeso: Es otro de los elementos fundamentales en las fundiciones grises; estabiliza la perlita, y para bajos espesores y bordes, su exceso puede favorecer la precipitación de carburos y correspondientes puntos duros. No tanto sin embargo como el cromo y molibdeno. Contrarresta el efecto nocivo del azufre sobre las propiedades mecánicas, y tendencia de éste a estabilizar carburos. • Azufre y Fósforo: Son considerados impurezas no deseadas en la fundición. Si bien el último suele agregarse para ay udar a la colabilidad del metal, o a formar red de Steadita para fundiciones especiales sometidas al desgaste. • Molibdeno: Es utilizado para afinar el grano y dar mayor templabilidad a la fundición.

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• Cobre y Níquel: Se emplean para estabilizar la perlita. No favorecen la formación de carburos. El níquel en las especiales se usa para estabilizar la austenita. • Cromo: Favorece la templabilidad y precipitación de carburos, y propicia la formación d e fundición blanca o atruchada.

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1.4 Gestión del taller (Genba Kanri) Lean Manufacturing. 1.4.1. Pilares básicos del Genba Kanri. El Gemba Kanri es una forma de administrar el campo de trabajo teniendo como eje la estandarización y la mejora de las operaciones, ofrecer los mejores productos y servicios que satisfagan a nuestros clientes. Las bases del Gambe Kanri son la estandarización del trabajo y la mejora continua, para satisfacer a nuestros clientes, el taller (Gemba) debe entregar cada uno de los bloques motor con una calidad uniforme. 1)

El ciclo PDCA, también conocido como "Círculo de Deming o círculo de Patricios" es una estrategia de mejora continua de la calidad en cuatro pasos. También se denomina espiral de mejora continua. Es muy utilizado por los Sistemas de Gestión de Calidad (SGC). Las siglas PDCA son el acrónimo de Plan, Do, Check, Act (Planificar, Hacer, Verificar, Actuar) PLAN (Planificar) Establecer los objetivos y procesos necesarios para obtener los resultados de acuerdo con el resultado esperado. Se debe cumplir la planificación con el objetivo de obtener la producción anual de 160.000 bloques así como la calidad especificada en los planos. Al tomar como foco el resultado esperado, difiere de otras técnicas en las que el logro o la precisión de la especificación es también parte de la mejora. Para poder mejorar la línea de mecanizado se deben tener en cuenta los siguientes puntos con el objetivo de mejorar la producción elevando la eficacia y la eficiencia manteniendo las dos en un alto grado

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1.-Identificar proceso que se quiere mejorar 2.-Recopilar datos para profundizar en el conocimiento del proceso 3.-Análisis e interpretación de los datos 4.-Establecer los objetivos de mejora 5.-Detallar las especificaciones de los re sultados esperados 6.-Definir los procesos necesarios para conseguir estos objetivos, verificando las especificaciones

DO (Hacer) Implementar los nuevos procesos. Si es posible, en una pequeña escala. Y así generar un nuevo producto. Primero antes de la introducción de la mejora se testara en todas las maquinas realizando nuevos estudios de tiempos y métodos y una vez que sea posible se pasara a su implantación. CHECK (Verificar) Pasado un periodo de tiempo previsto de antemano, volver a recopilar datos de control y analizarlos, comparándolos con los objetivos y especificaciones iniciales, para evaluar si se ha producido la mejora. Todos estos datos serán recopilados por los operarios que luego los almacenaran en una base de datos para después verificar si la mejora es real. ACT (Actuar) El objetivo es documentar el ciclo en base a las conclusiones del paso anterior elegir una opción: Si se han detectado errores parciales en el paso anterior, se realizara un nuevo ciclo PDCA con nuevas mejoras. Si no se han detectado errores relevantes, se aplicaran a gran escala las modificaciones de los procesos Si se han detectado errores insalvables, se descartaran las modificaciones de los procesos.

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A la hora de lograr una empresa de calidad global, las 5 S se desarrollaran mediante un trabajo intensivo. Las 5 S derivan de cinco palabras japonesas que conforman los pasos a desarrollar para lograr un óptimo lugar de trabajo, produciendo de manera eficiente y efectiva.

Seiri: se llevara acabo una diferenciación entre los elementos necesarios de aquellos que no lo son. Esto Implica separar lo necesario de lo innecesario y eliminar o erradicar del gemba esto último. Se establecerá un tope sobre el número de ítems necesarios. En gemba puede encontrarse toda clase de objetos. Una mirada minuciosa revela que en el trabajo diario sólo se necesita un número pequeño de éstos; muchos otros objetos no se utilizarán nunca o sólo se necesitarán en un futuro distante. Un método práctico y fácil que se llevara acabo consiste en retirar cualquier cosa que no se vaya a utilizar en los próximos 30 días.

Seiton: se trata de disponer de manera ordenada todos los elementos que quedan después del seiri. El seiton lleva a clasificar los ítems por u so y disponerlos como corresponde para minimizar el tiempo de búsqueda y el esfuerzo. Para hacer esto, cada ítem debe tener una ubicación, un nombre y un volumen designados. Se especificara no sólo la ubicación, sino también el número máximo de ítems que se permite en el gemba.

Seiso: significa limpiar el entorno de trabajo, incluidas máquinas y herramientas, lo mismo que pisos, paredes y otras áreas del lugar de trabajo. Seiso también significa verificar. Un operador que limpia una máquina puede descubri r muchos defectos de funcionamiento. Cuando la máquina está cubierta de aceite, hollín y polvo, es dif ícil identificar cualquier problema que se pueda estar formando. Sin embargo, mientras se limpia la máquina podemos detectar con facilidad una fuga de ace ite, una grieta que se está formando en la cubierta, o tuercas y tornillos flojos. Una vez reconocidos estos problemas, se solucionaran con facilidad. La mayor parte de las averías en las máquinas comienzan con vibraciones (debido a tuercas y tornillos flo jos), con la introducción de partículas extrañas como polvo, o con una lubricación o engrase inadecuados. Por esta razón, seiso 115

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constituye una gran experiencia de aprendizaje para los operadores, ya que pueden hacer muchos descubrimientos útiles mientas limpian las máquinas.

Seiketsu: significa mantener la limpieza de la persona por medio de uso de ropa de trabajo adecuada, lentes, guantes y zapatos de seguridad, así como mantener un entorno de trabajo saludable y limpio. También implica continuar trabaja ndo en seiri, seiton y seiso en forma continua y todos los días. Por ello se proporcionara todo el material necesario para en trabajo siendo este propiedad de la empresa y la encargada de lavarlo y reponerlo Shitsuke: construir autodisciplina y formar el hábito de comprometerse en las 5 S mediante el establecimiento de estándares. Las 5 S pueden considerarse como una filosof ía, una forma de vida en nuestro trabajo diario. La esencia de las 5 S es seguir lo que se ha acordado. Se comenzará por descartar lo que no sea necesario en el gemba y luego se dispondrá todos los ítems necesarios en el gemba de forma ordenada. Posteriormente se conservara limpio el ambiente de trabajo, de manera que puedan identificarse con facili dad las anormalidades., y los tres pasos anteriores se asentaran sobre una base continua

1.4.2. Mejora continua (KAIZEN). El gran objetivo es lograr el óptimo en materia de calidad, costos y entrega (QCD, quality, cost, delivery). La calidad no sólo hace referencia a la calidad de los productos o servicios terminados, sino también a la calidad de los procesos que se relacionan con dichos productos o servicios. Costo se refiere al costo total, que incluye diseño, producción, venta y suministro de productos o servicios. Entrega significa despachar a tiempo el volumen solicitado. De tal forma cuando se cumplen las tres condiciones de calidad, costo y entrega, los clientes están plenamente satisfechos. Por ello se establecerán los principios mas importantes de l KAIZEN

116

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1.- Enfoque en el tercero, en el otro. Sea un cliente, o un compañero de trabajo o nuestra pareja o nuestros hijos,

el Kaizen

se enfocara en las distintas operaciones de mecanizado y sus respectivos requerimientos de costo y calidad. 2.- mejoramiento como una actividad continua. Nunca se detiene. Para ello siempre se tratara de hacer, revisar y rehacer mejorando lo hecho, creando y aplicando innovación. 3.- Los problemas existentes son desviaciones y deben ser reconocidos y afrontados, no evitad os o escondidos. Todo aquel problema que pueda ser detectado tiene que ser erradicado en la base o no ser pasado a la siguiente fase con el objetivo de pasar a cero defectos. 4.- La acción es comunitaria, no individual. El trabajo en equipo crea mejora. 5.-

El

trabajo

en

equipo

debe

interdisciplinario. La ingeniería simultánea

ser

intercultural

e

debe ser la tónica del

funcionamiento grupal. 7.-

Estimular

las

relaciones

colaborativas,

no

las

competitivas. 8.- Desarrollar la autodisciplina. El hombre es libre y debe saber

controlarse

y

autogobernarse.

Quien

no

se

domina,

no

puede dominar nada. 9.-

La

información

es

la

sangre

del

grupo

y

debe

ser

conocida por todos; así cada cual podrá aportar a su desarrollo fortaleciendo los lazos grupales. 10.-

El

hombre

debe

ser

habilitado,

entrenado,

retroalimentado en su acción. Es la única manera de crear y desarrollar la responsabilidad 117

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1.4.3 Lean Manufacturing Con el término Lean Production (producción ajustada) se quiere hacer referencia al sistema de produc ción más complejo, que pone al individuo en el centro de toda actividad empresarial. La producción ajustada se tomara como una filosof ía de gestión aplicación del sentido común a la eliminación de todo desperdicio o de aquellas operaciones que no agregan valor-, se tratara de agrupar una creciente colección de metodologías, técnicas o sistemas, y que definan una forma concreta de hacer las cosas, esto es, de realizar cualquier actividad en la empresa que la adopta y sigue sus principios. Es por ello que la producción ajustada abarcara mucho más que las técnicas y metodologías concretas con las que se lleva a cabo, como por ejemplo el just in time, el Kanban, el control de la calidad total-TQM-, la ingeniería concurrente -IC-, el diseño para la fabricabilidad y el montaje- DFM/A, mejora continua-Kaizen-, logística integral, gestión por objetivos, mantenimiento productivo total, etc., en el sentido de que éstas únicamente hacen referencia a aspectos concretos del sistema de suministro típico de la actividad ajustada. Tomadas juntas, representan una nueva conceptualización del sistema de producción: el sistema de producción ajustado, cuyo firme propósito es un riguroso proceso de calidad a través de la eliminación de todo despilfarro, en el que la producción flu ye sin dificultades a través de una proceso con mínimos inventarios de componentes y de productos en curso, sin paradas por problemas en la maquinaria y cero defectos en los productos acabados. Los principios clave del lean manufacturing que se trataran de implantar como filosofía dominante en el proceso de mecanizado son:

-

Calidad perfecta a la primera: buscar cero defectos, detectar y solucionar los problemas en su origen.

-

Minimización del despilfarro: eliminar de todas las actividades que no sean de valor añadido y redes de seguridad, optimizar el uso de los recursos escasos (capital, gente y espacio)

118

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-

Mejora continua: reducir costes, mejorar productividad y compartir la información.

la calidad, aumentar la

-

Procesos "pull": los productos seran tirados (en el sentido de solicitados) por el cliente final, no empujados por el final de la producción.

-

Se construirá y mantendrá una relación a largo plazo con los proveedores tomando acuerdos para compartir el riesgo, los costes y la información

La manera en que se implantara el Lean Manufacturing se mediante los siguientes pasos: -

Describiendo el desperdicio mediante diagnósticos basados en la representación y análisis de la cadena de valor.

-

Diseñando un Lay out que permita un flujo tenso de materiales y elimine manipulaciones de los productos.

-

Reduciendo el tamaño aplicación de SMED.

-

Aplicando en concepto PULL a la aplicación de la producción.

-

Integrando criterios básicos de automatización por etapas .

de

los

lotes

de

producción

mediante

Para poder llevar acabo este sistema se deben controlar los gastos o desperdicios dentro de la fabricación

119

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Esquema de como eliminar los desperdicios.

Dichos gastos que se trataran de controlar son: 1) La sobreproducción: definiendo lo que se debe hacer y si se ha cumplido es mejor que no hacer nada. Ya que de esta forma se podrá ver lo útil de la espera. Existen casos en que se tiene mucho colchón para que las anormalidades que se presenten del proceso no perjudiquen a los procesos posteriores. 2) Tiempo de espera: es el tiempo inútil que cualquier persona detecta inmediatamente cuando un operador espera para realizar su operación.se tratara de aminorar al máximo este tiempo perdido formando al trabajador de manera que siempre tenga alguna función que desarrollar 3) Transportes: se refiere al almacenamiento provisional, transbordacion y transporte entre procesos. Si estos cambian de lugar solamente, no se produce un valor en su trabajo, sino por el contrario se aumenta el riesgo de daño a los materiales debido a ese exceso de transporte. Es por eso que se delimitaran unas zonas donde el material se colocara y se tratara de mover solo cuando sea necesario. 4) Procesos innecesarios: existen casos en que se establecen operaciones equivocadas, ya que se definen como necesarias siendo en realidad inútiles. Por ello a través de la planificación correcta se eliminaran estos procesos y se optimizara la línea de producción. 5) Producción de defectos: cuando se producen defectos es necesario una re-selección, reparación o producción complementaria y esto significa trabajo adicional. Con lo Que se tratara de acercarse a la máxima eficiencia y eficacia tendiendo al Cero defecto y a una calidad buena desde el principio de la mecanización del bloque. 6) Inventario: si se tiene mucha existencia, no son visibles los faltantes de abasto ni el incumplimiento de los trabajos y se necesita inspección o transporte para tratar el inventario como trabajo adicional.

Aplicando al sistema de producción del bloque la teoría Lean Manufacturing se pueden obt ener unos beneficios drásticos:

-

Incrementar la productividad pudiendo llegar a ser el doble.

-

Reducir el plazo de entrega y de inventario. En caso del inventario se puede llegar a una reducción del 90%

-

Reducir el inventario de material en curso y producto terminado.

120

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-

Reducir a la mitad el “time to market” de nuevos productos. En el caso de una posible inversión en el futuro abriendo nuevas líneas de mecanizado del cigüeñal o de la culata si se extrapola la teoría aplicada en esta línea se conseguirá el beneficio citado

-

Ofrecer a un coste reducido una gran variedad de productos que en el caso del proyecto afectara a un coste reducido del bloque motor

-

Reducir a la mitad los errores y el desecho en los procesos. Objetivo clave para poder entregar los pedidos a tiempo sin tener que re trabajar los bloques con la consiguiente disminución de horas extras.

121

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1.5.

Aseguramiento calidad.

1.5.1.

Gestión de la Calidad Total (TQM).

La gestión de calidad total es una manera de mejorar constantemente la performance en todos los niveles operativos, en cada área funcional de una organización, utilizando todos los recursos humanos y de capital disponibles. La mejora está orientada a alcanzar metas amplias, como los costes, la calidad, la participación en el mercado, los proyectos y el crecimiento. La gestión de calidad total es una filosof ía así como un conjunto de principios rectores que representa el fundamento de una organización en constante mejoramiento. La gestión de calidad total consiste en la aplicación de métodos cuantitativos y recursos humanos para mejorar el material y los servicios suministrados a una organización, los procesos dentro de la organización, y la respuesta a las necesidades del consumidor en el presente y en el futuro. La gestión de calidad total integra los métodos de administración fundamentales con los esfuerzos de perfeccionamiento existentes y los recursos técnicos en un enfoque corregido, orientado al mejoramiento continuo. Considerar el movimiento TQM como parte de la estrategia kaizen dara una comprensión más clara del enfoque japonés. La gestión de calidad japonesa no debe considerarse estrictamente como una actividad de control de calidad, sino como una estrategia destinada a servir a la gerencia para lograr mayor competitividad y rentabilidad, logrando de tal forma a mejorar todos los aspectos del negocio. Un programa de gestión de calidad requiere: La dedicación, el compromiso y la participación de los altos ejecutivos. El desarrollo y mantenimiento de una cultura comprometida con el mejoramiento continuo. Concentrarse en satisfacer las necesidades y expectativa s del consumidor. Comprometer a cada individuo en el mejoramiento de su propio proceso laboral.

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Generar trabajo en equipo y relaciones laborales constructivas. Reconocer al personal como el recurso más importante.

Emplear las prácticas, herramientas y mét odos de administración más provechosos.

1.5.2.

P r e ve n c i ó n d e l a c a l i d a d .

FMEA provee al ingeniero una herramienta que pueda asistir el abastecimiento confiable, seguro, los productos agradables y los procesos del cliente. Puesto que la ayuda de FMEA el ingeniero identifica el producto potencial o faltas de proceso, pueden utilizarlo:  









Desarrollan el producto o los requisitos de proceso que reducen al mínimo la probabilidad de esas faltas. Evalúe los requisitos obtenidos del cliente o de otros participantes en el proceso del diseño para asegurarse de que esos requisitos no introducen faltas potenciales. Identifican las características del diseño que contribuyen a las faltas y las diseñan fuera del sistema o reducen al mínimo por lo menos los efectos que resultan. Desarrollan los métodos y los procedimientos para desarrollar y para probar el producto/pro ceso para asegurarse de que las faltas se han eliminado con éxito. Sigue y maneja los riesgos potenciales en el diseño. Seguir los riesgos contribuye al desarrollo de la memoria corporativa y del éxito de los productos futuros también. Asegúrese de que cualquier falta que podría ocurrir no dañe o afecte seriamente a cliente del producto/proceso.

Ventajas de FMEA FMEA se diseña para asistir al ingeniero mejora la calidad y la confiabilidad del diseño. Utilizar correctamente el FMEA proporciona al ingeniero varias ventajas. Entre otras, estas ventajas incluyen:       

Mejorar la confiabilidad y la calidad de producto/proceso Aumenta la satisfacción de cliente Identificación y eliminación tempranas de los modos de fallo potenciales de producto/proceso Da la prioridad a las deficiencias de producto/proceso Captura el conocimiento de ingeniría/organización Acentúa la prevención del problema Proporciona el foco para la prueba mejorada y desa rrollo 123

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 

Reduce al mínimo últimos cambios y coste asociado Catalizador para el intercambio del trabajo en equipo y de la idea entre las funciones

Un poka-yoke (en japonés ポカヨケ), literalmente a prueba de errores) es un dispositivo (generalmente) destinado a evitar errores; algunos autores manejan el poka -yoke como un sistema anti-tonto el cual garantiza la seguridad de la maquinaria ante los usuarios , proceso o procedimiento, en el cual se encuentren relacionados, de esta manera, no provocando accidentes de cualquier tipo; originalmente que piezas mal fabricadas siguieran en proceso con el consiguiente costo. Estos dispositivos fueron introducidos en Toyota en la década de los 60, por el ingeniero Shigeo Shingo dentro de lo que se conoce como Sistema de Producción Toyota. Aunque con anterioridad ya existían pokayokes, no fue hasta su introducción en Toyota cuando se convirtieron en una técnica, hoy común, de calidad. Afirmaba Shingo que la causa de los errores estaba en los trabajadores y los defectos en las piezas fabricadas se producían por no corregir aquellos. Consecuente con tal premisa cabían dos posibilidades u objetivos a lograr con el poka-yoke: -

Imposibilitar de algún modo el error humano; por ejemplo, los cables para la recarga de baterías de teléfonos móviles y dispositivos de corriente continua sólo pueden conectarse con la polaridad correcta, sie ndo imposible invertirla, ya que los pines de conexión son de distinto tamaño o forma.

-

Resaltar el error cometido de tal manera que sea obvio para el que lo ha cometido. Shingo cita el siguiente ejemplo: un trabajador ha de montar dos pulsadores en un dispositivo colocando debajo de ellos un muelle; para evitar la falta de éste último en alguno de los pulsadores se hizo que el trabajador cogiera antes de cada montaje dos muelles de la caja donde se almacenaban todos y los depositase en una bandeja o plato; una vez finalizado el montaje, el trabajador se podía percatar de inmediato del olvido con un simple vistazo a la bandeja, algo imposible de hacer observando la caja donde se apilaban montones de muelles

124

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El movimiento de “5-S” toma su nombre de cinco pa labras japonesas que principian con “s”: seri, seiton, seiso, seiketsu y shitsuke. Como parte de la administración visual de un programa general, con frecuencia se colocan signos que repiten los pasos en el taller.

PASO 1, SEIRI (enderezar): Trabajo en proceso, herramientas innecesarias, maquinaria no ocupada, productos defectuosos, papeles o documentos. Diferenciar entre lo necesario y lo innecesario y descartar lo innecesario. PASO 2, SEITON (poner las cosas en orden): Las cosas deben mantenerse en orden de manera que estén listas para ser utilizadas cuando se necesiten. PASO 3, SEISO (limpieza): Mantener limpio el lugar de trabajo. PASO 4, SEIKETSU (aseo personal): Hacer del aseo y de la pulcritud un hábito, principiando con la propia persona. PASO 5, SHITSUKE, (disciplina): Seguir los procedimientos del taller, o del área de trabajo. La Ingeniería Concurrente (IC), también conocida como Paralela o Simultanea, es una filosof ía orientada hacer mas eficiente la ingeniería, así como, a integrar sistemát icamente y en forma simultánea el diseño de productos y procesos. Debe otorgar además una organización flexible y bien estructurada, proponer redes de funciones apoyadas por tecnologías apropiadas y arquitecturas comunes de referencia (ej: computadores en red y en bases de datos).7 Puede definirse como la unión de varios procedimientos que sirven para reducir los tiempos que se utilizan en el desarrollo proyectos, teniendo en cuenta la calidad del producto, considerando desde un principio todos los elemento s del ciclo de vida de un producto, desde la concepción inicial hasta su disposición final, pasando por la fabricación, la distribución y la venta. Teniendo la realización de diferentes actividades y el trabajo en diversos equipos. La ingeniería concurrent e también debe de considerar los costes del ciclo de vida del producto, además de ser una gran ventaja al posicionar los productos en el mercado en un menor tiempo

125

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Para alcanzar los objetivos la IC utiliza una serie de principios, los cuales son empleados en un enfoque sistematizado y están relacionados con la introducción de cambios culturales, organizacionales, y tecnológicos en las compañías, a través de una serie de metodologías, técnicas y tecnologías de información.

Los objetivos globales que se p ersiguen con la implementación de la IC son: 1. Acortar los tiempos de desarrollo de los productos. 2. Elevar la productividad. 3. Aumentar la flexibilidad. 4. Mejor utilización de los recursos. 5. Productos de alta calidad. 6. Reducción en los costos de desarrollo de los productos. 7. Establecer conocimiento y cultura de Ingeniería Concurrente 8. Integrar los departamentos de la empresa 9. Asegurar el cumplimiento de los requerimientos y expectativas del cliente

Los sistemas de producción conocidos como JIT (Just In Time, «Justo a tiempo») han tenido un auge sin precedentes durante las últimas décadas. Así, después del éxito de las compañías japonesas durante los años que siguieron a la crisis de los setenta, investigadores y empresas de todo el mundo centraron su atención en una forma de producción que, hasta ese momento, se había considerado vinculada con las tradiciones tanto culturales como sociales de Japón y, por tanto, muy dif ícil de implantar en industrias no japonesas. Obj etivos de la filosof ía JI T: Así, el objetivo de partida de los sistemas JIT, se traduce en la eliminación del despilfarro; es decir, en la búsqueda de problemas y en el análisis de soluciones para la supresión de actividades innecesarias y sus consecuencias, como son: -

Sobreproducción (fabricar más productos de los requeridos)

126

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-

Operaciones innecesarias (que se tratan de eliminar mediante nuevos diseños de productos o procesos)

-

Desplazamientos (de personal y de material)

-

Inventarios, averías, tiempos de espera, etcétera.

El concepto de eliminación del despilfarro conlleva dos aspectos fundamentales de la filosofía JIT: El enfoque proactivo, que consiste en la búsqueda de problemas antes de que sus consecuencias se manifiesten espontáneamente. Dicho enfoque se refuerza mediante las iniciativas de mejora continua en todas las áreas del sistema productivo. La desagregación del objetivo general de la filosofía JIT en objetivos que afectan a todos los aspectos de la producción, y que dan lugar a diversas formas de actuación recogidas en las técnicas de producción JIT.

El Modelo de Excelencia EFQM fue introducido en 1991 como el marco de trabajo para la autoevaluación de las organizaciones y como la base para juzgar a los concursantes por el Premio Europeo de la Calidad, el cual fue entregado por primera vez en 1992. Este modelo es el más ampliamente utilizado en Europa en la materia y se ha convertido en la base para la evaluación de las organizaciones en la mayoría de los Premios, nacionales y regionales, de Calidad en toda Europa. Desde sus inicios, la EFQM se ha orientado con la visión de ayudar a crear organizaciones europeas fuertes que practiquen los principios de la administración de la calidad total en sus procesos de negocios y en sus relaciones con sus empleados, clientes, accionistas y comunidades donde operan.

Objetivos del modelo EFQM: 

Estimular y asistir a las organizaciones en toda Europa para desarrollar actividades de mejora enfocadas en lograr la excelencia en la satisfacción al cliente, la satisfacción de los 127

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empleados, el impacto en la sociedad y en los resultados de negocios. 

Apoyar a los gerentes de transformación acelerada concepto acuñado por W. decisivo en el logro de la

1.5.3.

las organizaciones europea s en la de la Gestión Total de Calidad Edwards Deming- como factor ventaja competitiva a nivel global.

E va l u a c i ó n d e l a c a l i d a d .

Las SIETE HERRAMIENTAS ESTADÍSTICAS para el control analítico de la Calidad 1. DIAGRAMAS DE PARETO: clasifican los problemas de acuerdo con la causa y fenómeno. Los problemas son diagramas de acuerdo a la prioridad, utilizando un formato de gráficas de barras, con el cien por ciento indicando la cantidad total del valor perdido. 2. DIAGRAMAS DE CAUSA Y EFECTO: uti lizados para analizar las características de un proceso o situación y los factores que contribuyen a ellas. A los diagramas de causa – efecto, también se les conoce como gráficas de “espina de pescado”, o de Ishikawa. 3. DIAGRAMAS DE DISPERSIÓN: se tr azan dos partes de los datos correspondientes. Las diferencias en el trazo de estos puntos muestran la relación entre los datos correspondientes. 4. HISTOGRAMAS: los datos de frecuencia obtenidos por las mediciones muestran un pico alrededor de determinado valor. A la variación de las características de calidad se le denomina “distribución”, y la figura que muestra la frecuencia en forma de estaca se designa como “histograma”. Se utiliza principalmente para determinar los problemas revisando la forma de la dispersión, el valor central y la naturaleza de la dispersión. Kaizen 5. CARTAS DE CONTROL: existen dos tipos de variaciones; las inevitables ocurridas bajo variaciones normales, y las anormales, que pueden llevar a una causa. Las cartas de control sirven para detectar tendencias anormales con la ayuda de gráficas lineales. Estas gráficas difieren de las gráficas lineales estándar en que tienen líneas de límite de control en los niveles central, superior e inferior. Los datos de muestra se 128

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trazan en puntos sobre la gráfica para evaluar las situaciones y tendencias del proceso. 6. GRÁFICAS: existen muchas clases de gráficas empl eadas, que dependen de la forma deseada y del propósito del análisis. Las gráficas “de barras” comparan los valores por medio de barras paralelas, en tanto que las “lineales” son utilizadas para mostrar variaciones durante un período. Las gráficas “cir culares” indican la división por categorías de valores, y las de “radar”, ayudan a los análisis de concepto previamente evaluados. 7. HOJAS DE COMPROBACIÓN: estas están diseñadas para tabular los resultados mediante una revisión rutinaria de la situación.

1.5.4. M e j o r a s d e l a Ca l i d a d . He r r a m i e n t a s d e análisis de la no calidad.

La administración de la calidad total requiere de un proceso constante, que será llamado mejoramiento continuo y competitividad, donde la perfección nunca se logra pero siempre se busca. El Mejoramiento Continuo es un proceso que describe muy bien lo que es la esencia de la calidad y refleja lo que la empresa necesita hacer si quiere ser competitivo a lo largo del tiempo. A través del mejoramiento continuo se lograra ser más productivos y competitivos en el mercado del mecanizado del automóvil, por otra parte la organización analizara los procesos de mecanizado de la línea, de manera tal que si existe algún inconveniente se mejorar o corregirá, como resultado de la aplicación de esta técnica se espera un crecimiento dentro del mercado del automóvil.

La importancia de esta técnica radica en que con su aplicación se puede contribuir a mejorar las debilidades y afianzar las fortalezas de la línea de mecanizado. Ventajas del mejoramiento continuo

129

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-

Se concentrara el esfuerzo en ámbitos organizativos y de procedimientos puntuales.

-

Conseguir visibles.

-

Si existe reducción de bloques defectuosos, trae como consecuencia una reducción en los costos, como resultado de un consumo menor de materias primas.

-

Incrementa la productividad y dirige a la organización hacia la competitividad, lo cual es de vital importancia para la empresa.

-

Contribuye a la adaptación de los procesos a los avances tecnológicos.

-

Permite eliminar procesos repetitivos.

mejoras

en

un

corto

plazo

y

resultados

.

Para poder identificar las nos conformidades de la línea, es decir, los bloques que salgan defectuosos se aplicaran las 6 técnicas de la calidad: -

Diagramas de Causa-Efecto

-

Planillas de Inspección

-

Gráficos de Control

-

Diagramas de Flujo

-

Histogramas

-

Gráficos de Pareto.

Diagrama causa efecto: Cuando ocurre algún problema con la calidad del bloque motor, se investigara para identificar las causas del mismo. Para ello nos sirven los Diagramas de Causa - Efecto, conocidos también como Diagramas de Espina de Pescado por la forma que tienen.

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En estos diagramas aparecerán todas las variable que influyen en el proceso con el objetivo de ide ntificar donde se produce al no conformidad con la calidad

Diagrama causa efecto de calidad

Planillas de inspección: Los datos que se obtengan al medir una característica de calidad del bloque como pueda ser la rugosidad superficial de las camisas de los pistones se recogerán utilizando Planillas de Inspección. Las Planillas de Inspección sirven para anotar los resultad os a medida que se obtienen y al mismo tiempo observar cual es la tendencia central y la dispersión de los mismos. Es decir, no es necesario esperar a recoger todos los datos para disponer de información estadística. De este modo se controlara unos 2 o 3 bloques por lote para asegurarla calidad sin tener que controlar todos pues esto supondría un tiempo demasiado elevado y retrasaría el proceso demasiado.

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Ejemplo de plantilla

Gráficos de control

Un gráfico de control es una carta o diagrama especialmente preparado donde se van anotando los valores sucesivos de la característica de calidad que se está controlando. Los datos se registran durante el funcionamiento del proceso de fabricación y a medida que se obtienen.

El gráfico de control tiene una Línea Central que representa el promedio histórico de la característica que se está controlando y Límites Superior e Inferior que también se calculan con datos históricos.

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Grafico de control

Pero ¿Qué ocurre cuando un punto se va fuera de los límites? Esa circunstancia puede ser un indicio de que algo anda mal en el proceso. Entonces, es necesario investigar para encontrar el problema (Causa Asignable) y corregirla. Si no se hace esto el proceso estará funcionando a un nivel de calidad menor que originalmente.

Existen diferentes tipos de Gráficos de Control: Gráficos X-R, Gráficos C, Gráficos np, Gráficos Cusum, y otros. Cuando se mide una característica de calidad que es una variable continua se utilizan en general los Gráficos X -R. Estos en realidad son dos gráficos que se utilizan juntos, el de X (promedio del subgrupo) y el de R (rango del subgrupo). En este caso se toman muestras de varias piezas, por ejemplo 5 y esto es un subgrupo. En cada subgrupo se calcula el promedio X y el rango R (Diferencia entre el máximo y el mínimo).

Diagramas de Flujo

Diagrama de Flujo es una representación gráfica de la secuencia de etapas, operaciones, movimientos, decisiones y 133

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otros eventos que ocurren en un proceso. Esta representación se efectúa a través de formas y símbolos gráficos utilizados usualmente:

Diagrama de flujo

Los símbolos gráficos para dibujar un diagrama de flujo están más o menos normalizados:

Existen otros símbolos que se pueden utilizar. Lo importante es que su significado se entienda claramente a primera vista.

Histogramas

Un histograma es un gráfico o diagrama que muestra el número de veces que se repiten cada uno de los resultados cuando se realizan mediciones sucesivas. Esto permite ver alrededor de que valor se agrupan las mediciones (Tendencia central) y cual es la dispersión alrededor de ese valor central.

Permite visualizar rápidamente oculta en la tabla original de datos. Diagramas de Dispersión 134

información

que

estaba

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Los Diagramas de Dispersión o Gráficos de Correlación permiten estudiar la relación entre 2 variables. Dadas 2 variables X e Y, se dice que existe una correlación entre ambas si cada vez que aumenta el valor de X aumenta proporcionalmente el valor de Y (Correlación positiva) o si cada vez que aumenta el valor de X disminuye en igual proporción el valor de Y (Correlación negativa).

En un gráfico de correlación representamos cada par X, Y como un punto donde se cortan las coordenadas de X e Y

1.5.5. Retrabajos y recuperaciones de las no conformidades. Todos los bloques controlados en los que se detecten fallos no no conformidades con las normas de calidad citadas serán separados y enviados al taller de metrología. Allí serán examinados mas profundamente averiguar la causa se ese fallo o no conformidad.

135

para

intentar

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Con los bloques que no cumplan la calidad se intent aran procesos de re trabajo, siempre y cuando el fallo no sea muy importante si el coste de tiempo y maquinaria es admisible

1.5.6. Metrología y verificación 1.5.6.1. Instrumentos de verificación. Los principales métodos de control de la calidad serán los microfugometro y el controlador de cotas instalados al final de la línea. Son una parte del control de la calidad debido a que están totalmente automatizados e integrados en la linea de mecanizado y pueden controlar un gran numero de bloques en poco tiempo. Por otro lado los operarios deben de controlar al final de cada paso por maquina del bloque motor un numero de terminado de ellos, por ello utilizaran unos instrumentos de verificación manuales los mas importantes serán los calibres tanto de roscas como los calibres para controlar agujeros. Estos calibres no suponen un precio muy alto u por tanto un coste elevado y son fáciles de usar por lo que los operarios no necesitaran una formación compleja para su uso adecuado.

1.5.6.1.1. Calibras fijos. 1.5.6.1.1.1. Calibres fijos para roscas. Calibre fijo: Sirve para el control de una dimensión prefijada y está profusamente extendido en las fabricaciones en serie. Pueden ser del tipo tampón, para la medición de una dimensión interna; del tipo de horquilla, para el control de una dimensión externa; del tipo «pasa y no pasa» o diferencial, ya sea de tampón o de horquilla, para el control de las tolerancias de mecanizado. Otros calibres fijos de mecanizado y de verificación son los calibres para ángulos, para curvas, para roscas, para ruedas dentadas, para posiciones relativas de planos y de agujeros de forma Existen también calibres patrón, llamados simplemente contracalibres, que sirven a su vez para el control de los propios calibres. Tipos particulares de calibres son el *es -pesimetro y los calibres neumáticos.

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Ejemplo de calibre para roscas

1.5.6.1.1.2. Calibres fijos para verificación de agujeros. Se utilizan para el control de diámetros menores de 100 mm. Constan de un cuerpo central moleteado (o poligonal) provisto de una estrecha superficie plana sobre la que se graba la cota que comprueba el calibre en su parte central y, a ambo s lados de ésta, se graban las diferencias de referencia, (en la figura se trata de un lacibre doble para verificar el diámetro 20H7, a cuya tolerancia le correspondes las diferencias de referencia: di = 0 y ds = +21 micras). A ambos lados del cuerpo central, que constituye el mango o empuñadura por donde se debe de coger el calibre, y unidos al cuerpo por medio de un cuello, van los "calibres" propiamente dichos, pudiendo estar construidos de la misma pieza que el cuerpo central si se trata de pequeños diámetros o por el contrario, ir montados sobres dicho cuerp o cuando son destinados a medirgrandes diámetros. Uno de los "calibres", constituye el "lado pasa", es decir, debe de entrar en el agujero a controlar; el otro "calibre", de menor longitud, en el lado "no pasa", o sea, no debe de entrar en el agujero a controlar. El lado "no pasa" va señalando con una garganta pintada de rojo. A partir de 50 mm. de diámetro en adelante, se utiliza para el lado "no pasa", calibres planos. 137

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Calibres plano par agujeros: Cuando el diámetro del agujero a comprobar está comprendido entre los 100 a 250 mm. inclusive, se utiliza el calibre plano para el lado "pasa". Esta clase de calibres suelen construirse en su forma simple, es decir, el calibre correspondiente al lado "no pasa", éste último es frecuente construirlo "de varilla". El marcado se hace de idéntica forma que para los calibres cilíndricos, debiendo de pintar la franja roja en el cuello correspondiente al lado "no pasa". Calibres de varilla. Se utilizan para el control de los diámetros superiores a los 250 mm. y como se indica en el párrafo anterior para el lado "no pasa", destinado a controlar diámetros superiores a los 100 mm. El mencionado calibre ríg ida, con extremos esféricos.

está

constituido

por

una

varilla

En uno de los extremos se indica la medida nominal y tolerancia para la que es apto el calibre, al lado de ésta se graba la correspondiente diferencia de referencia. En el otro extremo lleva la marca del fabricante. Los calibres de varilla correspondientes al lado "no pasa" se señalan con una garganta pintada en rojo al lado de la marca del fabricante. Estos calibres se suelen construir en su forma de calibre simple; no obstante, también se pueden construir en su forma de "calibre doble" (figura adjunta inferior). En este caso el marcado del calibre se hace de idéntica forma que para los calibres cilíndricos do bles para agujero. Calibres progresivos para agujeros. Para aminorar el tiempo de control, que supone el tenr que presentar en el agujero dos calibres, el "pasa" y "no pasa", se recurre al "calibre progresivo". En este tipo, ambos "calibres" de control se disponen a un mismo lado del cuerpo y al presentar el lado "pasa" simultáneamente se presenta el "no pasa". El marcado y señalizado del mismo se hace como en los anteriores calibres.

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Encuentran su limitación en agujeros ciegos y exigen ser ser fabricados con esmerada concentricidad. Esta limitación es eliminada utilizando el "calibre de disco", éste consta de un disco con la periferia esférica, cuyo diámetro constituye el "lado pasa"; una bola empotrada en dicha periferia determina la cota "no pasa" (calibre TEBO). Calibres de distintos tipos:

1.5.6.1.2. Alexómetros para verificación de interiores.

El alexómetro es un instrumento de medición de diámetros interiores. Es un reloj comparador anexado a un eje que en el extremo de éste, se encuentra el contacto que hace girar las 139

Alexometro

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agujas del alexómetro y de este modo poder comparar las medidas. Cuando hablamos del contacto del extremo hablamos de un pistón que se comprime y se relaja cada vez que vayamos a medir un diámetro interior, que es lo que a su vez hace girar la aguja. Al otro lado del pistón, hay un contacto que nos servirá de apoyo a la hora de medir y asegurarnos de que no haya movimiento alguno ni variaciones. Es un instrumento de estructura bastante sencilla, aunque debemos tomar sus precauciones a la hora de medir y en su uso, como después lo comentaremos. En el reloj comparador, como todos, tiene en su arista una arandela con una pequeña salida que a la hora de medir nos será útil para poner el micrómetro al cero y empezar la medición. A su vez, también, como el resto de los relojes comparadores, el perímetro del reloj está marcado por unidade s iguales, dependiendo de la apreciación también, para así poder comprobar bien la medida. Este eje que lleva el alexómetro nos es muy útil a la hora de la medición, puesto que, también nos servirá para medir diámetros interiores que puedan estar en una, relativamente, gran profundidad. Por ello el alexometro será utilizado en la línea de mecanizado por parte de los operarios para comprobar el diámetro del rail de engrase puesto que este tiene un profundidad de 356 mm

1.5.6.2. Laboratorio de metrología. El laboratorio de metrología será un departamento clave apra poder controlar la calidad de los bloques que salgan de la linea de mecanizado, este se sitúa cerca de la línea de mecanizado para que cualquier aparato de medida si es necesario este cerca del operario o si es necesario llevar un bloque allí para ser

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comprobado para un posible retrabajo o para un control mas exhaustivo de la calidad.

Estará equipado con todos los controladores necesarios de calidad: alexometros calibres así como de repuestos de las maquinas de control que están integradas en la linea de montaje

1.5.7.

Calibración y trazabilidad.

Calibración Operación que bajo condiciones especificadas, en una primera etapa establece una relación entre los valores de la magnitud y sus incertidumbres de medida obtenidos de los patrones de medida y las correspondientes indicaciones con sus incertidumbre asociadas y en una segu nda etapa usa esta información para establecer una relación que permita obtener un resultado de medición a partir de una indicación. En términos muy sencillos, calibrar es la acción de medir un patrón o material de referencia y registrar los resultados para saber con certeza qué tan cercanos son los resultados que 141

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proporciona el instrumento de medición a un valor verdadero.

nominalmente

Por ejemplo, un micrómetro se calibra midiendo una serie de bloques patrón, un espectrofotómetro se ca libra con una solución patrón, etc. Si el instrumento es confiable y está en b uenas condiciones, los valores obtenidos de las mediciones son cercanos a los va lores conocidos de los bloques patrón o materiales de referencia. Si los resultados se alejan mucho de los valores nominales de los bloques patrón o materiales de referencia, el instrumento fue calibrado de todas formas. Si el instrumento se ajusta para que los resultados de las mediciones concu erden con los valores nominales de los patrones, entonces habrá sido una operación de calibración y ajuste. Trazabilidad: Propiedad de un resultado de medición por la cual el resultado puede ser relacionado a una referencia establecida mediante una cadena ininterrumpida y documentada de calibraciones, cada una de las cuales contribuye a la incertidumbre de medida. El valor nominalmente verdadero de un patr ón o material de referencia se establece por medio de una cadena de trazabilidad. El Instituto Nacional de Metrolog ía de cada país tiene el patrón o material de referencia más exacto de cada magnitud. Por ejemplo, en el caso de México, el Centro Nacional de Metrología (CENAM) resguarda y mantiene el patrón de longitud más exacto del país, el metro patrón. Un bloque patrón utilizado para la calibración de instrumentos de medición de longitud se compara en el CENAM con el metro patrón y se registra su grado de concordancia, se dice entonces que este bloque fue calibrado por comparación con el metro patrón. El bloque calibrado puede utilizarse para calibrar otros bloques o instrumentos de menor exactitud.

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1.5.7.1. Plan de calibración. Tipos de patrones. Es la organización de todos los instrumentos de l laboratorio metrológico y así, poder asegurar la incertidumbre de las medidas que se efectúen en todos los aparatos. La organización en un laboratorio de metrología estara estructurada según el manual de calibració n de la Asociación Española de Control de Calibrado, que tendra los siguientes apartados: ·

Diagrama de niveles

·

Métodos de calibración para cada aparato

·

Archivo con todos los datos

·

Aparatos con etiquetas

·

Existencia de un diario de calibración

Existen una gran cantidad de patrones en metrología pero los que son mas útiles en el control del bloque motor son los siguientes: Patrón Secundario Patrón cuyo valor se asigna por la comparación con un patrón primario de la misma magnitud, normalmente los patrones primarios son utilizados para calibrar patrones secundarios. Patrón de Trabajo Patrón que se utiliza corrientemente para calibrar o controlar medidas materializadas, instrumentos de medición o materiales de referencia. Patrón de referencia Patrón en general, de la más alta calidad metrológica disponible en un lugar dado o en una organización determinada, de la cual se derivan las mediciones efectuadas en dicho lugar. Los laboratorios de calibración mantienen los patrones de referncia para calibrar sus patrones de trabajo.

1.5.7.2. Trazabilidad. Para caracterizar la trazabilidad de una medición suficiente que el laboratorio calibre sus equipos y disponga certificados de calibración correspondientes, es necesario allá de esto, pues el certificado de calib ración no 143

no es de los ir más ofrece

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necesariamente informaciones sobre la competencia de los laboratorios que realizan las calibraciones que forman la cadena de trazabilidad. Es necesario que se consideren también al gunos otros elementos que son esenciales para que se pueda af irmar que los resultados de un a medida son trazables a un patrón nacional o internacional: a) cadena continúa nacional o internacional

de

comparaciones,

hasta

un

patrón

b) referencia a unidades Si: la cadena de comparaciones debe alcanzar los patrones primarios para la realización de la unidad SI c) re calibraciones: las calibraciones deben ser repetidas a intervalos apropiados, definidos en función de una serie de variables, tales como incertidumb re requerida, frecuencia y modo de uso de los instrumentos de medición, estabilidad de los equipos, etc. d) incertidumbre de la medición: en cada paso de la cadena de trazabilidad debe ser determinada la incertidumbre de medición, de acuerdo con métodos def inidos, de modo que se obtenga una incertidumbre total para la cadena.

1.5.8.

Auditorias de proceso, Producto y Sistema.

Se realizaran auditorias de proceso que t iene por objeto la valoración de la eficacia del sistema de calidad mediante la comprobación de que los procesos y desarrollo del trabajo en las distintas secciones de la fabrica, se ajustan a los procedimientos especificados, y en especial los conocimientos y mentalización, especialmente de los mandos responsables, son los correctos para la consecución de una calidad óptima. En general, la documentación necesaria para la puesta en práctica de esta auditoría aparte del Manual de Procedimientos, son las instrucciones de mantenimiento y conservación, valorándose tanto de la aptitud como la actitud del personal. Dentro de ella, los puntos y cuestiones a auditar serán los siguientes:     

Limpieza de cada área o sección. Orden e identificación del material en proceso o almacenado. Utilización adecuada de las instalaciones a su cargo. Utilización y cumplimentación adecuada de los documentos bajo su responsabilidad. Limpieza maquinaria, útiles y herramie ntas a su cargo. 144

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    

Uso adecuado de maquinaria, instalaciones y documentación. Seguimiento estricto de las fases programadas. Uso adecuado de calibres, y demás elementos de medida a su cargo. Eficacia de la motivación, dirección e instrucción de su personal. Valoración del rendimiento.

La auditoria de producto tendrá como fin comprobar que los bloques motor están en conformidad con la documentación técnica (planos, especificaciones, normas, disposiciones legales, etc.), por lo que aparte de la propia documentación técnica requerida, se necesitan los medios de medida y ensayo necesarios para comprobar los bloques. En realidad se trata de asignar al bloque motor una Nota de Calidad en concordancia con el grado de conformidad con las especificaciones. La auditoria de sistema tratara no solo de poner de manifiesto la existencia de un correcto sistema de calida d documentado, sino también de que dicho sistema es conocido por toda la organización y no solo por la organización de calidad, y que además, se cumple. Hay pues dos aspectos fundamentales a auditar: 1. La existencia documental del sistema (Manual de Calidad y Manual de Procedimientos). 2. La implementación real de dicho sistema documental a todos los niveles desde el más alto (gerentes, directores ), al más bajo (empleados y operarios).

1.5.9. Gestión del Sistema de Calidad. Estándares de la Calidad en el sector de la Automoción. 1.5.9.1.

ISO 9001.

La Norma ISO 9001 perteneciente a la familia de normas de calidad ISO 9000, establece los requisitos que debe cumplir un Sistema de Gestión para garantizar la calidad del Servicio o Producto en cualquier empresa, independientemente d el tamaño de la misma o de la complejidad de su proceso productivo Los Sistemas de Gestión de la Calidad ISO 9001 son aplicables a todo tipo de sector (primarios, servicios o industriales) públicos o privados. La Norma ISO 9001, internacionalmente reconoci da, es utilizada por multitud de empresas en todo el mundo para: 145

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•

Estandarización de procesos

•

Satisfacción de requisitos de clientes

• Demostración de la calidad del producto y servicio a terceras partes. • Fortalecimiento de la estructura empresarial a nte cambios internos o del mercado Esta norma de calidad se utilizara para su aplicación interna por la organización para obtener la certificación y con fines contractuales. Con la norma ISO 9001 se implantara un sistema documental que describa los procesos que se llevaran a cabo en la línea de mecanizado, complementándolos con procesos y actividades propias de la norma, que ayudarán a la integración de la calidad en la cultura empresarial y a la identificación de puntos débiles y oportunidades para la mejora de la rentabilidad de la línea. Hoy en día cualquier empresa que quiera distinguirse de la competencia debe estar certificada por lo que se aceptara la norma ISO 9001 también otros factores por los que se homologará la línea de mecanizado es innumerable el número de grandes empresas o proveedores que exigen a sus clientes estar certificados para seguir trabajando con ellos. Por otro lado en caso de que se opte a algún con curso publico con el proyecto, la administración en numerosos concursos públicos exige estar certificado y como mínimo es un valor añadido en la puntuación a las empresas que lo estén. Para una correcta homologación se cumplirán los siguientes puntos de la norma ISO 9001: Sistema de Gestión de calidad: Se identificaran todos lo procesos distintos dentro de la mecanización del bloque motor, se ordenaran en un orden de secuencia según su actuación, esto se recoge en el punto 1.2 o en el Layout de la línea de mecanizado, se asegurara la eficacia de las operaciones mediante el cumplimiento de la producción así como su control, se estará en continua toma de datos de la línea de mecanizado con el objetivo de implementar mejoras continuamente y finalmente se alcanzaran los resultados planificados. 146

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Responsabilidad de la dirección: La dirección estará completamente implicada en la gestión de la línea de mecanizado así como transmitirá la importancia que tiene el cliente, se asegurara la que se estable zcan unos objet ivos de calidad. En todo momento se conocerán los requisitos del cliente, cambios en la cilindrada o requerimientos del bloque, se planificara adecuadamente las especificaciones que dichos clientes pidan. Es establecerá una política de calidad coherente con unos objetivos medibles como puedan ser bloques defectuosos o fallos en el montaje de tapas, estos fallos no deben de ser superiores a uno o dos bloques defectuosos por lote. En la empresa se realizaran revisiones acordes con la planificación de la línea y la información será obtenida de auditorias o reclamaciones y sugerencias del cliente. Gestión de los recursos. Se asignaran 7 operarios para cubrir las necesidades de la line y a su vez s eles dará formación para poder desarrollar tareas distintas y así minimizar los tiempos improductivos. Por otro lado se disponen de las áreas necesarias para la línea de mecanizado como taller de herramientas, taller de metrología y recambios, almacén de herramientas, comedores, baños etc. Realización del Bloque mot or. Para la puesta en funcionamiento de la línea se seguirá el plan establecido para ello que durante año y medio realizara todos los procesos necesarios para ello y será llevado a cabo por los departamentos designados y con la colaboración de otro departamento mas como mínimo. También es necesario establecer los requisitos del cliente , en el caso de esta línea de mecanizado el cliente demanda un bloque motor versátil que por sus características pueda ser incorporado en un coche/todoterreno y a su vez en camiones pequeños de transporte, no superando los 3,5 litros de cilindrada y con 4 cilindros en línea. Respecto de las maquinas necesarias para el mecanizado, se le presentara al fabricante las especificaciones de la fundición a 147

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mecanizar así como el tiempo de ciclo necesario para c umplir con la producción anual. Se realizaran pruebas en las instalaciones del fabricante y si son correctas se pasara a realizar las pruebas en la línea completa con el fin de asegurar un buen equilibrado de línea. Para en control y especificación de las operaciones y las fases necesarias a realizar en el bloque se establecen unas hojas de fase que contiene toda la información necesaria para que el operario de la maquina pueda realizar la operación de manera fácil y concisa. Medición, análisis y mejora. Se establecerán una serie de contactos con los clientes para obtener información sobre la satisfacción del motor y mediante auditorias internas para medir la conformidad del cliente. También todo producto no conforme será id entificado y apartado para ser examinado y hallar la causa de error y si puede ser re trabajado para poder incluirlo en otro lote. Este bloque defectuoso pasara a formar parte de una base de datos que la oficina técnica dispondrá con el fin de analizar tod as las incidencias y para calcular la eficiencia y eficacia de la línea de mecanizado. Para una mejora de la línea se aplicara revisiones permanentes por si existieran fallos además de unas revisiones preventivas con el fin de eliminar fallos o causas pote nciales de no conformidades.

Limitándose a los puntos antes citados se podrá conseguir la homologación oficial de la norma ISO 9001.

1.5.9.2.

TS 16949.

ISO/TS 16949 ha sido concebida por la propia industria, el grupo de trabajo internacional sobre el sector automotriz IATF (siglas en inglés para International Automotive Task Force), para alentar mejoras en la cadena de suministro y en el proceso de certificación. De hecho, para la mayoría de los fabricantes de 148

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vehículos punteros la certificación para esta norma es un requisito obligatorio para hacer negocios. ISO/TS16949 es importante para todos los tipos de compañías proveedoras del sector automotriz tanto para pequeños fabricantes como para organizaciones multinacionales ubicadas en cualquier punto del planeta. Sin embargo, sólo se puede aplicar a centros en los que se fabriquen piezas para la producción o el servicio. Esta norma ISO en algunos aspectos complementa la ISO9001 por lo que para obtener esta certificación se cumplirán algún requisito más de los puntos: Sistema de Gestión de calidad: Responsabilidad de la dirección Gestión de los recursos. Realización del Bloque motor. Medición, análisis y mejora. Sistema de Gestión de calidad: Se pediatra sobre los servicios subcontratados tener acceso a datos de la calidad de su producción puesto que por ser subcontratados la fabrica no esta exenta de responsabilidad en lo que a los requisitos del cliente se refiere. Se le pedirá al cliente una programación de las mejoras o modificaciones que exigirá al bloque en el futuro. Esto es así para poder trazar un plan de respuesta adecuado a dichos cambios

garantizando las revisiones a tiempo, distribución e implementación de las nuevas características del bloque.se creara un registro informático donde queden guardadas todas las modificaciones así como su alcance y fecha de realización. Responsabilidad de la dirección La dirección de la empresa revisara el proceso de fabricación del bloque motor para asegurar la eficiencia y eficacia de la línea.

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La dirección será informada lo antes posible de todos los bloques que no cumplan los requisitos para tomar acciones correctivas lo mas rápido posible. Los encargados de calidad tendrán autoridad para para la línea de mecanizado si existe algún problema de calidad para corregirlo.

Gestión de los recursos. Se establecerá un plan de entrenamiento acorde con las necesidades de las operaciones sobre el bloque, este plan estará totalmente documentado y establecerá el alcance de las competencias de los operarios que afecten a la calidad del bloque. Se incentivara a los empleados con el objetivo de crear un buen ambiente de trabajo y motivarlos para cumplir con los objetivos de calidad y para crear un ambiente de innovación. Las áreas asignadas a cada operario estarán limpias, adecuadas a su trabajo y ordenadas. Esta preparación será competencia del operario

Realización del Bloque motor.

Los requisitos de del cliente en cuanto a especificaciones técnicas del bloque serán incluidos en el plan general de montaje de la línea de mecanizado en la parte de calidad.

Se guardara total confidencialidad del bloque motor fabricado y de los proyectos de modificación o mejora del mismo contratado por el cliente.

Se tratara de tener conformidad con los requisitos del cliente en las operaciones especiales como bruñido de los cilindros o apoyos del cigüeñal y taladro del rail de engrase.

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La dirección de la empresa tendrá un sistema de datos compatible con el del cliente para poder hacerle llegar toda la información acerca de la línea que quiera conocer.

Medición, análisis y mejora. Se utilizaran programas estadísticos para el calculo de los error o no conformidades, estos programas serán incluidos en el plan de control Se impartirán cursos a toda la plantilla para que estos datos estadísticos sean interpretados de ma nera útil para poder comprender los errores en la línea de mecanizado. Se contrataran auditorias para comprobar la calidad del proceso de mecanizado con cierta regularidad con el objetivo de mantenerse en las especificaciones técnicas pedidas por el cliente. Se designaran personas que realizaran auditorias internas con la frecuencia que el plan general indica y se realizaran en cualquier turno o actividad de la línea de mecanizado. El cliente será informado rápidamente en el caso en que salgan de la fábrica bloques en mal estado. Todos los re trabajos de bloques serán controlados y después será re-controlados y re-inspeccionados. La mejora continua se enfocara en el control de la producción y en no tener variaciones en las características del bloque motor.

1.5.9.3.

QS 9000.

Objetivo: El objetivo de QS-9000 es el desarrollo de los fundamentos del sistema de la calidad, para proporcionar una mejora continua, poniendo énfasis en la prevención de defectos y en la reducción

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de la variación y gastos inútiles en la cadena de aprovisionamiento. Propósito: QS-9000 define las expectativas fundamentales del sistema de la calidad de Chrysler, Ford y General Motors, y de los fabricantes de camiones y otras compañías que suscriben este documento, respecto de los suministradores internos y externos de piezas para producción y servicio posventa así como de materiales. Estas compañías se comprometen a trabajar con los suministradores para asegurar la satisfacción del cliente, comenzando por el cumplimiento de los req uisitos de la calidad, continuando con la reducción de la variación y de gastos inútiles, para beneficiar al cliente final, a la comunidad de suministradores y a dichas compañías. Planteamiento: QS-9000 es una armonización del Supplier Quality Assurance Manual de Chrysler, del Q-101 Quality System Standard de Ford, de Targets for Excellence de General Motors NAO, con las aportaciones de los Fabricantes de Camiones. La sección 4 de ISO 9001:1994 ha sido adoptada como el fundamento de QS-9000 y está impresa en la Sección I en letra cursiva. Las interpretaciones y requisitos complementarios del sistema de la calidad han sido armonizados y están impresos con letra normal. Aunque existan otras empresas que puedan adoptar también este documento, Chrysler, Ford y General Motors mantienen un control total sobre su contenido a excepción de ISO 9001:1994, cuyo "copyright" sigue perteneciendo a ISO (Organización Internacional de Normalización) En el texto original ingles de QS-9000 la palabra "shall" indica requisitos obligatorios, y la palabra "should" indica un requisito obligatorio con alguna flexibilidad permitida en el cumplimiento de la metodología. Los suministradores que elijan otros planteamientos para satisfacer un "debe" deben ser capaces de demostrar que los mismos cumplen los objetivos deQS-9000. Todos los requisitos de QS-9000 deberán estar contemplados en la documentación del sistema de la calidad, pero no necesariamente en procedimientos individuales Con el objetivo por parte de la empresa de obtener la homologación y un reconocimiento por parte de los proveedores como de los clientes la empresa suscribe la norma QS 9000.

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1.6.

M a nt e ni m i e nt o P r o du c t i v o t o t a l .

1.6.1. T e o r í a Ma n t e n i m i e n t o . Fu n c i ó n Mantenimiento. Las siglas T.P.M. significan en inglés “TOTAL PRODUCTIVE MAINTENANCE” que traducidas al español quieren decir “MANTENIMIENTO PRODUCTIVO TOTAL”. T.P.M. es un sistema de gestión orientado hacia los equipos industriales, y está basado en la participación de los operarios y en la colaboración de todos los departamentos. El objetivo principal por el que se realizara el TMP será alcanzar la máxima disponibilidad de la maquina a demás de eliminar cualquier perdida que afecte a la producción. Esto se basara en que el operario es el mejor conocedor del estado del centro de mecanizado por ello el operario a parte de realizar la operación propiamente dicha de cambios de herramientas por ejemplo también tomara parte en el mantenimiento productivo ayudado por el resto de departamentos. Otro punto a tener en cuenta en este plan de actuación es que todos los departamentos tengan en cuenta que es tan importante el estar produciendo como realizar un mantenimiento adecuado. El objetivo de esta participación común es la producción de la empresa que se llevara a cabo implementando “CERO ACCIDENTES”, “CERO DEFECTOS”, “CERO PAROS” Participación desde la Alta Dirección hasta el último trabajador

1.6.2. P l a n i f i c a c i ó n ma n t e n i mi e n t o c o r r e c t i vo p o r a ve r í a s . 1.6.2.1. F a c t o r e s d e l ma n t e n i mi e n t o c o r r e c t i vo p o r a ve r í a s . Los factores más importantes a considerar serán los siguientes. - Organización técnico-administrativa - Suministro de repuestos a través del almacén de recambios y el taller auxiliar 153

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- Herramientas y útiles para efectuar los trabajos - Formación y calidad del personal profesional para la detección de averías. Sin embargo, no solamente se tendrán en cuenta estos factores específ icos de la línea de producción respecto de las medidas de mantenimiento preventivo. También existen factores externos que determinan dónde se requiere un mantenimiento preventivo. Por ejemplo: 

Recomendaciones del fabricante Se cumplirán todas las recomendaciones del fabricante para mantener el sistema técnico funcionando óptimamente.



Requisitos legales Todos requisitos legales y leyes de protección del trabajo o leyes relativas a la seguridad del sistema que exijan que realice un mantenimiento pla nificado de su instalación se llevaran acabo.



Requisitos del medio ambiente El mantenimiento preventivo efectivo puede ayudara a evitar paradas en la línea de mecanizado que pueden provo car daños en el medio ambiente.

1.6.2.1.1. Organización técnicoa d m i n i s t r a t i va . Para llevar a efecto el mantenimiento por averías y relacionarlo con la fabricación, así como para informar de los trabajos efectuados y calcular un coste de reparación y de repercusión en la parada de las maquinas de la línea de mecanizado, formando todo ello un banco de datos e históricos de las maquinas, es necesario que se establezcan de una serie de documentos. Se hará constar en dichos documentos que cada responsable de mantenimiento sabrá aprovechar al máximo estos documentos, incluyendo otros auxil iares o bien eliminando algunos de ellos, según las dimensiones del servicio de mantenimiento y los objetivos a alcanzar.

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Parte de averías: Este documento será emitido por el operador de la fabricación cubriendo los datos de:

- Maquina y línea o taller d e implantación. - Tipo de avería o diagnostico. - Fecha y hora de emisión. - Datos de la intervención (mano de obra -recambios-costes, etc.). Será el responsable del equipo de mantenimiento de la línea afectada el que recepcione el parte entregándole al pro fesional asignado para llevar a cabo el trabajo, el cual una vez finalizado, cubrirá los correspondientes apartados del parte de averías relacionados con su intervención, así como emitirá un informe resumido de los trabajos realizados en la reparación, inc luyendo en dicho informe la identificación de los materiales y recambios utilizados.

A continuación, dicho responsable de mantenimiento efectuara un control de la intervención y recabara de la fabricación el visto bueno a la misma indicando la fecha y hor a en que se finalizo la reparación. Realizado esto, el parte de averías será entregado en la sección técnico -administrativa del mantenimiento para cubrir los siguientes datos:

- Valoración en costes de mano de obra empleada en la reparación, - Valoración de material y recambios empleados, - Valoración total de la reparación. Ficha de historial de averías En esta ficha figuraran los datos técnicos y económicos de las diferentes intervenciones realizadas para reparar averías de cada máquina o equipo, así como los recambios que se han ido utilizando en todas las intervenciones. 155

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En la oficina de mantenimiento se abrirá un fichero conteniendo una ficha por maquina, sobre la cual se irán cubriendo los siguientes datos recogidos de los diferentes partes de averías:

- Fecha y número del parte de averías, - Órgano donde estuvo localizada la avería, - Detalle de los trabajos realizados, - Horas de parada de maquina o instalación, - Horas de intervención, - Importe de la mano de obra empleada, - Importe de los materiales y recambios empleados, - Importe total de cada reparación.

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En caso de que la reparación consista en un simple ajuste o puesta a punto de algún componente o conjunto de la maquina o equipo afectado, sin necesidad de sustituir dicho elem ento se utilizara la siguiente hoja de vale de materiales. Es previsible que en la mayoría de los casos, tanto si la reparación es por rotura o desgaste como si es preventiva predictiva, se remplazará el elemento averiado por uno nuevo, aunque el primero sea recuperado o reconstruido. Para documentar esta utilización del elemento de recambio utilizará un vale de materiales también, presentándolo en el almacén de recambios

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Taller auxiliar de apoyo logístico: La disponibilidad inmediata de la pieza de recambio para sustituir en buen estado a la averiada, reducirá el tiempo de reparación de la avería y, como consecuencia, el tiempo de parada del equipo afectado. La máxima previsión contra las paradas por averías seria, teóricamente, la existencia de un a lmacén con todos y cada uno de los elementos existentes en la maquinaria que se encuentra en producción. Conseguir ese óptimo grado de seguridad será imposible y antieconómico, ya que representara tener invertido un capital inmovilizado muy fuerte. Debido a esto, el almacén dispondrá de los repuestos tanto estándares como específicos de los diferentes equipos productivos sujetos a posibles desgastes o roturas, mientras que para los desgastes o roturas no previstas, el servicio de mantenimiento dispondrá de un taller auxiliar contratado que ayudara a la construcción de los repuestos solicitados y sin existencias en almacén.

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1.6.3. P l a n i f i c a c i ó n d e l ma n t e n i mi e n t o p r e ve n t i vo . Si bien el objetivo de Mantenimiento es lograr, con el mínimo coste, el mayor tiempo en s ervicio de las instalaciones y maquinaria productivas, con el fin de conseguir la máxima disponibilidad, aportando la mayor productividad y calidad de producto y la máxima seguridad de funcionamiento, sin embargo, el objetivo así definido no queda medido n i expresado en cifras. Conocer cuales son sus componentes o factores:

- Coste, - Tiempo de servicio (disponibilidad -fiabilldad), - Seguridad de funcionamiento prontitud de servicio),

(mantenibilidad -calidad

y

Y saber que los tres son medibles y cual es su sentido de variación, es suficiente para optimizar el objetivo antes definido, permitiendo efectuar su análisis para llegar a determinar nuevas acciones.

1.6.3.1. Construcciones de un plan de M a n t e n i m i e n t o P r e ve n t i vo e n e q u i p o s e xi s t e n t e s . La gestión del Mante nimiento Preventivo desarrollado a través del Automantenimiento y el Mantenimiento Programado se basara en la elaboración de un Plan de Mantenimiento Preventivo único para cada equipo o instalación existentes. El Plan de Mantenimiento Preventivo se compond rá así de una lista exhaustiva de todas las acciones necesarias a realizar en una maquina o instalación en términos de:

- Limpieza 160

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- Control - Visita de inspección -

Engrase

- Intervenciones de profesionales de Mantenimiento para mantenerla en su estado de origen o de referencia.

El Plan de Mantenimiento Preventivo permitirá tener una visión global y concreta de todas las acciones de preventivo previstas para una instalación determinada. Así mismo, nos permitirá hacer los enlaces esenciales entre los diferentes órganos o componentes de una maquina que deben cumplir con la misma función técnica, por lo que es un documento que nos permite considerar a una maquina como un conjunto de funciones que deben cumplir una misión dada y no como un conjunto de componentes, por lo que se planificaran acciones de diferentes especialidades con las mismas funciones y con la misma frecuencia.

Una vez que se dan las condiciones básicas para que la fabricación asuma y aplique el Mantenimiento Sistemático y con el objetivo de una posible optimización del mantenimiento de los equipos que explota (aplicación del Automantenimiento), se estará en condición de formar un grupo de trabajo entre Mantenimiento Fabricación y Métodos para definir los contenidos técnicos precisos de un Plan de Mantenimiento A partir de este plan se prepararan las fichas y gamas del automantenimiento y del mantenimiento programado con el fin de: asegurar el mantenimiento del estado de referencia de los equipos y la gestión de su evolución a corto plazo y organizar la posibilidad de planificar la disposición de los equipos para aplicar eficazmente los programas de mantenimiento.

Una gama se definirá como la descripción, paso a paso, para realizar una acción preventiva y muestrara la forma de realiz arla de forma cronológica, los utillaj es específ icos necesarios, los valores de referencia, las consignas de seguridad, etc. 161

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El detalle de su contenido se adaptara a la cualificación profesional del personal que realizara las acciones, pudiendo llegar a esquemas-textos-fotos, etc.

1.6.3.2. S i s t e ma s d e e s t u d i o s y M a n t e n i m i e n t o P r e ve n t i vo .

Se tratara de conocer el número y características de la maquinaria e instalaciones. Sea cual sea el equipo que sea analizado, la cantidad de datos que se consigna es práctica mente ilimitada, por lo que se hará una selección de los que mas interesan desde el punto de vista de su Mantenimiento. En general, se denomina ficha de vida de un equipo o maquina.

Se referirá a los datos de general aplicación, desestimando los relativos a terrenos y edificios, que podrán servir de base para tomar los de mayor interés. Datos básicos de maquinaria e instalaciones: - Numero de referencia o código de la empresa, - Denominación usual, 162

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- Emplazamiento (línea de producción y centro de gastos), - Año de adquisición, - Constructor-vendedor o representante mas significativo, - Referencia y número de serie del fabricante, - Características básicas (medidas -peso, etc.), - Coste de adquisición o inversión aplicada, - Coste de funcionamiento,

los

equipos

complementarios

para

su

buen

- Plan de Mantenimiento Preventivo y normas de revisión, - Instrucciones del fabricante-lubricacion, - Consumo de diferentes energías y características de los motores eléctricos, - Costes anuales de Mantenimiento, -Datos históricos tomados de la experiencia.

Ha de emplearse exclusivamente el método de ficha individual. La identificación de cada equipo exige una numeración o codificación que, debe coincidir con el de la ficha de características del mismo, si bien su posición en el fichero general de maquinaria se determinara tanto por su numeración correlativa como por la agrupación de equipos idénticos (taladradoras, fresadoras, etc.), o por su emplazamiento dentro de las líneas de producción.

1.6.4.

A u t o ma n t e n i m i e n t o .

Mantenimiento de los equipos por parte de lo operarios que los usan. Este tipo de mantenimiento más básico se basara en la participación de los operarios en las actividades de mantenimiento Realizando las tareas más básicas que requiere la maquina como limpieza inicial y engrase. Chequear los puntos establecidos, detección de pequeñas anomalías, (eléctricas, mecánicas, hidráulicas, neumáticas, útiles, etc.), buscar orígenes y corregir anomalías. Realizar o establecer mejoras a introducir, 163

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(protecciones, engrase, útiles, etc.), confeccionar normas de automantenimiento. Todo ello previa concienciación y formación del operario para que pueda llevar a cabo dicho mantenimiento básico. Se tratara de reducir también todos los tiempos muertos en las operaciones, los movimientos innecesarios, y los transportes excesivos de material creando un puesto de trabajo agradable y cómodo para el operario. Para poder aplicar este automantenimiento se establec erá el siguiente plan:

etapas del automantenimiento

plan de automantenimiento 1 2 3 4

Establecimiento de normas de cooperacion entre departamentos de iIngenieria Calidad y Fabricacion. Implantacion de actividades en pequeños grupos tanto de teoria como de practica. Adiestramiento de los operarios para el desarrollo del automantenimiento. Conseguir las actividades de control preventivo fijadas.

5

Reestructurar el taller para mejorar su comodidad.

6

Disponer de la capacidad y medios apra reslver los problemas rapida y efectivamente.

164

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Hoja de automantenimiento.

165

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1.6.4.1. Proceso de aplicación del a u t o ma n t e n i m i e n t o .

Como antes se cito, el automantenimiento tiene como función principal mantener las instalaciones productivas en condiciones óptimas de:

- Limpieza, - Engrase, - Seguridad de funcionamiento, - Ajuste de elementos en movimiento y sus medios de control y vigilancia de su situación Denunciando las posibles deficiencias potenciales a través de una revisión o inspección de la línea de mecanizado, efectuando así un mantenimiento de la misma que se denomina automantenimiento de primer nivel y que se extraerá del Plan General de Mantenimiento Preventivo de un equipo, es por esto que las operaciones a realizar irán encaminadas a: 1. Prevención/predicción de estado s degradados de las maquinas a través de: - Realización de operaciones explotación de los equipos,

correctas

en

el

manejo

-

Limpiezas y engrases,

-

Registro de datos por intervenciones ante incidencias,

y

- Colaborar en la mejora del rendimiento de las maquinas, participando en los grupos de fiabilizacion.

2. Medir degradaciones con: - Inspecciones cotidianas, - Inspecciones periódicas.

166

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3. Puestas en funcionamiento de las maquinas con: - Rearme de las instalaciones, - Pequeños trabajos de mantenimiento con cambio de piezas simples y pequeños componentes - Cambios de útiles-herramientas - Comunicación rápida con los servicios de mantenimiento ante fallos o dif íciles diagnósticos q ue no pueda atender el operario, así como colaborar con los pr ofesionales en su intervención.

1.7. Logística interna. 1.7.1. Aprovisionamiento de la línea. Para realizar un aprovisionamiento correcto y eficiente de la línea de mecanizado se tendrá en cuenta cuales son las principales necesidades para que la line a pueda funcionar con normalidad y en las condiciones mas optimas p osibles. Lo principal será el aprovisionamiento de la materia prima en este caso los bloques motor de fundición que están almacenados en el almacén de llegada. Este se sitúa cerca de donde empieza la línea de mecanizado dentro de la nave. Los bloques son puestos sobre la línea de mecanizado por medio de robots que los cogen del almacén de llegada y los ponen sobre los transportadores de rodillo para que sean mecanizados. Las tapas de mecanizado se llevaran del almacén de llegada a la línea auxiliar de meca nizado por medio de palets movidos por toros, el espacio de la nave hace posible este tipo de desplazamiento que es bastante barato. Otro componentes necesarios para el mecanizado son las herramientas, están estarán preparadas dentro de las maquinas de control numérico y al no ser necesario una gran diversidad de herramientas por cada maquina la maquina guardara herramientas repetidas de tal manera que si el operario tiene que cambia una herramienta desgastada la maquina puede seguir mecanizando debido a que tiene otra herramienta para disponible para mecanizar.

167

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Todas las herramientas estarán guardadas en el taller de herramientas donde estarán perfectamente clasificadas y preparadas para que en caso de ser necesario un cambio de herramienta se tarde el men or tiempo posible y los desplazamientos innecesarios al taller de herramientas se minimicen. El control de todas la herramientas será una base de datos informática que sabrá en todo momento cuando es necesario realizar el pedido y la antelación para no pa rar la maquina

1.7.2. Sistema Just in Time. Se tratara de entregar materias primas o componentes a la línea de fabricación de forma que lleguen “justo a tiempo” a medida que son necesarios. El JIT no es un medio para conseguir que los proveedores hagan muchas entregas y con absoluta puntualidad para no tener que manejar grandes volúmenes de existencia o componentes comprados, sino que es una filosofía de producción que se orienta a la demanda. La ventaja competitiva ganada deriva de la capacidad que adquiere la empresa para entregar al mercado el producto solicitado, en un tiempo breve, en la cantidad requerida. Evitando los costes que no producen valor añadido también se obtendrán precios competitivos. Con el concepto de empresa ajustada hay que aplicar unos cuantos principios directamente relacionados con la Calidad Total. El concepto parece sencillo. Sin embargo, su aplicación es compleja, y sus implicaciones son muchas y de gran alcance. El JIT tiene 4 objetivos esenciales: -

Poner en evidencia los problemas fundamentales. Eliminar despilfarros. Buscar la simplicidad. Diseñar sistemas para identificar problemas.

168

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1.7.3. Gestión de pulmones. Para realizar una gestión correcta de los pulmones lo primero es detectar cuales son los cuellos de botella que determina la producción de la línea de mecanizado. Se puede poner la maquina que represente el cuello de botella la primera de la línea de mecanizado y asi el pulmón seria el propio almacén de llegada con los bloques de fundición pero esto es prácticam ente imposible por lo que delante de los cuellos de botella se pondrá los llamados pulmones. Es pulmones serán almacenes de bloques que estarán esperando para ser mecanizados por el cuello de botella se almacenaran los bloque en alturas para ocupar el meno r espacio posible. Los pulmones se diseñaran con el objetivo de que nunca se llenen puesto que eso supondría tener que para las maquinas anteriores al cuello de botella. Controlando la velocidad de desplazamiento de los bloques entre las maquinas se puede mitigar el efecto del cuello de botella y por tanto los propios transportadores de rodillos harían las veces de pulmón. Aun así llegaría un punto donde se tendría que instalar pulmón para no detener la producción.

el

Los cuellos de botella se gestionara n de manera que vallan llegando bloques de las maquinas anteriores y a la vez nunca se para la salida de los mismos hacia el cuello de botella, para que el pulmón se quede vacío y poder “resetear” la línea de mecanizado cuando la línea se parare los domin gos o fiestas que están estipulados se parara primero las maquinas que están situadas antes el pulmón y el resto se parar cuando el cuello de botella termine de mecanizar todos los bloques motor que se han estado almacenando en el pulmón. Para que esto sea posible hay que realizar un estudio de tiempos y equilibrado de la línea , calcular un tiempo ciclo y minimizar al máximo los cuellos de botella porque ello implica minimizar los pulmones en numero y en capacidad de los mismos.

169

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2. Cálculos 2.1.

Estudio de tiempos. Tiempo ciclo de línea.

El tiempo de ciclo Tc de 2,31 min o 0,038 5 horas de media se obtiene con las maquinas y las herramientas todas están en torno a este tiempo por lo que la línea esta bien equilibrada.

El tiempo de ciclo se obtiene por la siguiente fórmula:

Tc=tbm x (1 + a(%)/100).

Tbm es el tiempo básico de la actividad de mecanizado obtenido del estudio de tiempos con un número de 10 tomas. A son los suplementos de tiempo por cambio de herramienta, descanso o fatiga del operario.

Para la primera operación de mecanizado se tomaran unos suplementos de fatiga de 2% y de cambio de herramienta del 1, 5%

Por lo que TC1 =2,2min x (1 + 0,02+ 0,015) = 2,28min.

Este es el tiempo de ciclo de la primera maquina de la línea las demás se calculan de forma similar obteniendo unos resultados que se reflejan en la siguiente tabla.

170

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tiempo de ciclo

CALCULOS

2,5 2,45 2,4 2,35 2,3 2,25 2,2 2,15 2,1 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

numero de maquina

2.2. Cantidad de producción: Capacidad de línea. Cuellos de botella.

La cantidad de producción se fijo en 160.000 bloques al año . La capacidad es una combinación única de herramientas, métodos, materiales y personal dedicados a la labor de producir un resultado medible; por ejemplo u na línea de producción para el mecanizado de nuestro motor. Todos los procesos tienen una variabilidad estadística inherente que puede evaluarse por medio de métodos estadísticos. La Capacidad del proceso es una propiedad medible de un proceso que puede calcularse por medio del índice de capacidad del proceso (Cpk o Cpm) o del índice de prestación del proceso (Ppk o Ppm). El resultado de esta medición suele representarse con un histograma que permite calcular cuantos componentes serán producidos fuera de los límites establecidos en la especificación.

La capacidad del proceso se utiliza también según la ISO 15504 trata de las bases del management y de la definición de procesos en una organización.

171

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La capacidad del proceso puede subdividirse en: 1) Medición la variabilidad del proceso 2) Contrastar la variabilidad especificación predefinida.

medida

con

una

tolerancia

o

MEDICIÓN DEL PROCESO El resultado de un proceso suele tener, al menos, una o más características medibles que se usan para especificar el resultado. Estas pueden analizarse de forma estadística, si los datos del resultado muestran una distribución normal. Solo entonces tiene sentido buscar un valor intermedio y una desviación estándar.

Se debe establecer un proceso con un control del proceso adecuado. Un análisis del diagrama del proceso se usa para determinar si el proceso esta bajo control estadístico. Si el proceso no esta bajo control estadístico entonces no tiene sentido hacer cálculos sobre su capacidad. L a capacidad del proceso solo involucra una variación de causa común y no variación de causa especial.

Una serie de datos se deben obtener a partir del resultado del proceso. Cuantos más datos se incluyan más preciso será el resultado, sin embargo, a partir de 17 mediciones ya es posible hacer las primeras estimaciones. Estas deberían incluir la variedad normal de las condiciones de producción, los materiales y el personal que forman parte del proceso. Con un producto manufacturado es común incluir en las mediciones, al menos, 3 series de producción diferentes, incluyendo el inicio.

El promedio del proceso y la desviación se calculan a partir de las mediciones. Con una distribución normal las colas pueden extenderse mucho más allá de las desviaciones de mas/menos 3 veces la desviación estándar, pero este intervalo debería contener alrededor del 99.73% de los resultados de producción. Por ello, para una distribución normal de los datos, la capacidad del 172

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proceso a menudo se describe como la relación desviaciones estándar y la especificación requerida.

entre

seis

ESTUDIOS DE CAPACIDAD Después de comprobar que el proceso está bajo control, el siguiente paso es saber si es un proceso capaz, es decir, si cumple con las especificaciones técnicas deseadas, o lo que es lo mismo, comprobar si el proceso cumple el objetivo funcional. Se espera que el resultado de un proceso cumpla con los requerimientos o las tolerancias que ha establecido el cliente. El departamento de ingeniería puede llevar a cabo un estudio sobre la capacidad del proceso para determinar en que medida el proceso cumple con las expectativas.

La habilidad de un proceso para cumplir con la especificación puede expresarse con un solo número , el índice de capacidad del proceso o puede calcularse a partir de los gráficos de control. En cualquier caso es necesario tomar las mediciones necesarias para que el departamento de ingeniera tenga la certeza de que el proceso es estable, y que la media y variabilidad de este se pueden calcular con seguridad. El control de proceso estadístico define técnicas para diferenciar de manera adecuada entre procesos estables, procesos cuyo promedio se desvía poco a poco y procesos con una variabilidad cada vez mayor. Los índices de capacidad del proceso son solo significativos en caso de que el proceso sea estable (sometidos a un control estadístico).

Para las tecnolog ías de la información , el estándar ISO 15504 especifica unas bases de la medición de la capacidad del proceso para calcular la capacidad de este. Estas bases consisten en 6 niveles diferentes, desde 0 (proceso no ejecutado) hasta 5 (proceso optimizador). Estas bases se han ge neralizado para su aplicación a procesos ajenos a las tecnologías de la información. Actualmente hay dos modelos de referencia del proceso abarcando la programación y los sistemas. El Capability Maturity Model (al español modelo de la madurez de la capacidad) también sig ue estas pautas en su última versión ( CMMI continuous). 173

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RATIOS DE CAPACIDAD Estimar la capacidad de un proceso se resum e en estimar σ. La estimación de σ se puede hacer mediante diferentes herramientas: Histogramas Gráficos de probabilidad Gráficos de control. El mercado (clientes) establece las tolerancias que debe cumplir el producto. Un producto fabricado fuera de esas tolerancias se considerará un producto sin la calidad requerida, es decir, defectuoso. Es importante no confundir los dos conceptos anteriores. Las tolerancias son los requerimientos técnicos para que el producto sea admisible para su uso, siendo estableci dos por el cliente, el fabricante o alguna norma; mientras que la capacidad es una característica estadística del proceso que elabora dicho producto. Para relacionar ambos conceptos se define el índice de capacidad Cp como el cociente entre el rango de tolerancias del proceso y la capacidad (intervalo natural de variación) del mismo:

Siendo: LSE: Límite superior de la especificación. LIE: Límite inferior de la especificación. Cp: Índice de capacidad del proceso. σ : Desviación estándar de los datos indivuales. ̅

174

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LSL= LIE; USL=LSE.

Como normalmente en una aplicación práctica la desviación σ es desconocida el índice de capacidad se es tima a partir de la estimación de σ, empleando para ello la desviación estándar muestral S o el rango R:

Donde d2 y C4 son dos constantes.

Resultados posibles de Cp: Cp > 1  se dice que el proceso es capaz, pues prácticamente todos los artículos que produzca estarán dentro de las tolerancias requeridas. Cp = 1  habrá que vigilar muy de cerca el proceso, pues cualquier pequeño desajuste provocará que los artículos no sean aceptables. Cp < 1  se dice que el proceso no es capaz.

175

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También se pueden calcular los índices de capacidad para especificaciones unilaterales:

Donde μ es el valor promedio encontrado de los datos.

Destacar que el índice de capacidad Cp es una forma cuantitativa simple para expresar la capacidad de un proceso, pero no tiene en cuenta el centrado del proceso, es decir, no toma en cuenta dónde se localiza la media del proceso respecto a las especificaciones. Cp mide simplemente la extensión de las especificaciones en comparación con la dispersión seis σ.

Se define el índice Cpk para tener en cuenta el centrado del proceso:

La magnitud de Cpk respecto Cp es una medida directa d e cuan apartado del centro está operando el proceso: Cp = Cpk  proceso especificaciones.

centrado

en

el

punto

medio

de

las

Cp > Cpk  proceso descentrado.

Sin embargo Cpk sólo sigue siendo una medida inadecuada del centrado del proceso, ya que para cualq uier valor fijo de µ en el intervalo de LSE a LIE Cpk depende inversamente de σ y se hace grande cuando σ tiende a cero. Esta característica puede 176

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Hacer inadecuado a Cpk, por eso se define un nuevo índice de capacidad apto para indicar el centrado del pr oceso Cpm:

√

2.3.

Producción hora y producción por turno.

Se fija unos objetivos de producción en 160.000 unidades al año para ello se calcula un tiempo de ciclo Tc de 2, 25 minutos. Se obtiene este tiempo ciclo partiendo de la producción anual de los días trabajados al año que se estiman en 250 pudiendo trabajarse algún fin de semana o puente para recuperar la producción atrasada. Los turnos serán de 8 horas y habrá 3 turnos por día, estas 8 horas al final se ven reducidas por los descansos de los operarios, los cuales están legislados en 30 minutos de descanso.

Con los datos anteriores de Tc, h/turno y turnos por día la producción es la siguiente: Bloques por hora =

Bloques turno =

26,67 bloques/hora x 7,75 h/ turno = 194,7 bloques/turno.

Los bloques se empaquetaran en lotes de 100 unidades para poder ser trasladados y paletizados con mayor facilidad. Por tanto la producción anual medida en lotes será de 1600 lotes.

177

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Los factores principales que se tendrán en cuenta a la hora de controlar la producción serán la productividad, la calidad y el tiempo de entrega.

2.4.

Cálculos de horas reales, asignadas y presencia.

El calculo de las horas reales que necesita una determinada operación será la suma de tiempo de maquina parada (T MP)+ tiempo de maquina en marcha TMM+ Rh TMM sumado las horas reales. Po otro lado las horas asignada s se establecen para obtener una saturación del puesto de trabajo lo mas cercana posible al 100% esta estimación depende del tipo de operación y del tiempo que se cronometre en diversos ensayos. Todas las horas reales y asignadas están recogidas en el equilibrado de línea que se muestra en la siguiente fase.

2.5.

Equilibrado de líneas. Eficiencia y Eficacia. Eficacia:

∑

El tiempo de ciclo tanto de maquinas como el tiempo de ciclo necesario para producir los 160000 bloques al año esta calculado en minutos. Capacidad: Capacidad establecida: 7 días x 24 h/ semana = 168 horas/sem . Capacidad real: 6 días x 23,25h/ semana = 139,5 horas/semana CAP = (139,5/168) x 100 = 83,03 % Esta capacidad se mantiene a lo largo del año porque se simplifican los días al dividir. La capacidad puede variar en función de las averías que paren la línea de mecanizado

Eficiencia: Bloques objetivo 160.000 con un TC de 2,25 min, 24 h/ día y 220 días al año 178

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Bloques reales: 142519 con un Tc de 2,31 min, 23,25 h/ día y 164 días al año Eficiencia: (142519/160000)x 100 = 73 ,22 %

2.6.

Saturación por puestos.

La saturación por puestos mide la capacidad que tiene ese puesto de trabajo es decir si su saturación es alta estará dando un buen numero de bloques motor y el puesto estará bien aprovechado , por otro lado si la saturación es baja quiere decir que el puesto puede trabajar mas o en este caso realizar mas bloques. Se calcula dividiendo las horas reales que se tard an en realizar la operación partido por las horas asignadas para dicha operación. Se tienen 9 puestos de trabajo con las sigui entes saturaciones por puestos: Nº PUESTO 1 2 3 4 5 6 7 8 9

2.7.

HORAS REALES 251 250 262 269 248 149 410 66 801

HORAS ASIGNADAS 279 288 323 367 292 198 448 90 852

SATURACION 0,900 0,868 0,811 0,733 0,849 0,753 0,915 0,733 0,940

Plantillas necesarias.

2.7.1. Mano de obra directa. Organización del trabajo. Módulos de mecanizado. Según equilibrado de la línea se necesitan 9 operarios debido a que hay 9 módulos de mecanizado o zonas de las que el operario se tendrá que hacer responsable. Han sido asignados 9 operarios como mano de obra directa en base a las saturaciones. Todos los operarios tendrán que estar encargados del automantenimiento de las maquinas que estén en su modulo de mecanizado, también tienen que hacer controles cada cierto numero de bloques con el fin de asegurar la calidad y no pasar defectos a la siguiente maquina. El la siguiente tabla re recoge como se ha organizado el trabajo para cada uno de los 9 operarios de la línea de mecanizado. 179

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PUESTO Nº FASE Nº

DESCRIPCIÓN DE LA OPERACIÓN

MAQUINA

10

FRESAR CARA CARA COMBUSTION

FRESADORA

15

FRESAR EN DESB. CAMISAS DE LOS CILINDROS

FRESADORA

20

FRESAR CARA CARTER EN DESBASTE

30

TALADRAR, ESCARIAR ORICIFOS CARA COMBUSTION

40

FRESAR CARA ANTERIOR Y CARA POSTERIOR

FRESADORA

50

FRESAR CARA DEL CARTER

FRESADORA

70

FRESAR APOYOS Y LATERALES LINEA CIGÜEÑAL

110

MANDRINAR EN DESBASTE CILINDROS Y VALONAS

1

FRESADORA TALADRADORA MULTIPLE

FRESADORA MANDRINADORA

TOTALES PUESTOS 120

FRESADO ALOJAMIENTO DE PILARES

130

ACHAFLANADO DEL ORIFICIO DE COSIDO

140

TALADRAR POR CARA ANTERIOR Y POSTERIOR

FRESADORA FRESADORA TALADRADORA MULTIPLE

DESPLAZAMIENTO 2

TOTALES PUESTOS 150

TAL. Y ROSCAR POR CARA CULATA

TALA DRADORA MULTIPLE

160

TALADRADO ORIFICIO DE ENGRASE

TALADRADORA PROFUNDA

170

TAL. MANDRINAR Y ROSCAR ORIFICIO DE ENGRASE

190

TALADRAR POR CARA CARTER

3

MANDRINADORA TALADRADORA MULTIPLE

TOTALES PUESTOS DESPLAZAMIENTO 195

FRESADO DEL ALOJAMIENTO DE LA BOMBA

200

FRESAR APOYOS DE LAS TAPAS

210

MANDRINAR ORIFICIOS DE DESARENADO

215

LAVADO Y SECADO DE BLOQUE Y TAPAS DE BANCADA

220

FRESAR EN ACABADO CARA IZQUIERDA Y DERECHA

FRESADORA FRESADORA MANDRINADORA LAVADORA SECADORA FRESADORA

DESPLAZAMIENTO 4

TOTALES PUESTOS 225

5

MONTAR 5 TAPAS DE BANCADA EN BLOQUE

MONTADORA/ MANUAL

TOTALES PUESTOS 230

MANDRINADO DE LA LINEA DEL CIGÜEÑAL

MANDRINADORA

DESPLAZAMIENTOS POR AGRUPACIÓN 310

MANDRINADO ALOJAMIENTOS CARA DERECHA

320

MANDRINADO ALOJAMIENTOS CARA IZQUIERDA

330

ROSCADO DE ORIFICIOS CARA IZQUIERDA Y DERECHA

6

MANDRINADORA TALADRADORA MULTIPLE

TOTALES PUESTOS 332

TALADRADO DE ORIFICIOS CARA DEL CARTER

336

AVELLANAR ORIFICIOS

338

ROSCAR ORIFICIOS

TALADRADORA MULTIPLE

400

TALADRAADO DE ORIFICOS CARA DEL EMBRAGUE

TALADRADORA MULTIPLE

380

TOTAL PUESTOS BRUÑIR CILINDROS EN ACABADO

BRUÑIDPRA

400

FRESADO EN ACABADO DE LA CARA COMBUSTION

FRESADORA

410

ACHAFLANADO DE LAS CAMISAS

FRESADORA

7

8

9

MANDRINADORA

TALADRADORA MULTIPLE MANUAL

TOTALES PUESTOS 415

LAVADO CALIBRADO DE BLOQUE

420

COMPROBAR RUGOSIDAD

425

MONTAR 3 TAPONES RAIL ENGRASE

428

VERIFICACIÓN VISUAL Y PALIZACIÓN CON ETIQUETAS

430

COMPROBAR RUGOSIDAD

LAVADORA SECADORA RUGOSIMETRO MANUAL MANUAL RUGOSIMETRO

TOTALES PUESTOS

180

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2.7.2.

Semi-directa. Supervisores. Líderes.

Como plantilla semi-directa se contemplara a todos los operarios que estén en la fábrica de mecanizado en los distintos talleres como los de materiales, herramientas y metrología. En total se contara con: -

Ingeniero técnico de producción Ingeniero técnico de calidad Técnico de mantenimiento. 2 metrologos 2 mozos de almacén

Como líder se designara al ingeniero técnico de producción y como supervisores de calidad y mantenimiento al ingeniero técnico de calidad y al técnico de mantenimiento respectivamente.

2.7.3.

Plantilla indirecta. Apoyo a la producción.

Plantilla indirecta: es la mano de obra consumida en las áreas administrativas de la empresa que sirven de apoyo a la producción y al comercio. La plantilla indirecta cuenta con: -

Ingeniero jefe Ingeniero de producción Ingeniero de calidad. Financiero Licenciado superior Contable. Todos ellos realizan una labor indirecta puesto que no están en contacto con la materia prima , realizan una labor de apoyo a la producción.

181

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3. Estudio económico. 3.1.

Costes.

Costes Directos Variables.

Los costes directos variables son aquellos que varían con la producción de la línea. Para el funcionamiento de la línea de mecanizado se necesitará calcular el total de los costes directos variables. Se considerará:

Gastos de consumibles: elementos comprados en grandes lotes. Principalmente será las herramientas de mecanizado así como la taladrina aunque esta ultima puede ser reutilizada.

Piezas: son los bloques motor que se mecanizaran en la línea de mecanizado, estos son comprados de fundición..

Tecnología: maquinas y herramientas en sentido global que permiten realizar el mecanizado del motor , también se incluyen las piezas propias de la línea: rodillos palets, soportes.

Máquinas: constituyen una gran parte del coste de mecanizado y son la parte mas importante junto con las herramientas para realizar una producción de calidad.

Energía: necesaria para el funcionamiento de las maquinas asi como la iluminación de la fabrica, es un costo importante que se da todos los años.

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Costes fijos.

Los costes fijos son aquellos que son independientes de la producción anual de la cadena de mecanizado. Para la planta de mecanizado de motores diesel, habrá que tener en cuenta los siguientes costes fijos y calcular su valor.

Plantilla: los operarios y trabajadores de la planta. Se contará con operarios que hayan recibido formación. Se impartirán cursos de formación básica buscando cierta uniformidad en plantilla y en adiestramiento.

Sueldos y salarios: coste de plantilla. Es uno de los factores más importantes. Aunque el numero de operarios es de 8 no es muy alto la mano de obra indirecta si que represent a una parte importan de de los costes fijos.

Obra civil: electricidad, iluminación, obra de la nave, sistema de calefacción, transportadores, puentes grua y canal de taladrina.

3.2.

Rentabilidad del proyecto.

3.2.1.

Valor Actual Neto (VAN).

El Valor actual neto también conocido como valor actualizado neto es un procedimiento que permite calcular el valor presente de un determinado número de flujos de caja futuros, originados por una inversión. La metodología consiste en descontar al momento actual todos los flujos de caja futuros del proyecto. A este valor se le resta la inversión inicial, de tal modo que el valor obtenido es el valor actual neto del proyecto.

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Se establece que el periodo de validez del motor es de 10 años por lo que durante 10 años la línea de mecanizado estará en funcionamiento.

Para calcular el van se utilizara la formula siguiente:

Los costes del primer año del montaje mecanizado se recogen en la siguiente tabla:

CONCEPTO

COSTE

MAQUINAS

10.232.161,00

OBRA CIVIL

1.540.000,00

MOI

864.463,20

MOD

554.400,00

ENERGIA

203.050,17

MATERIAS PRIMAS

16.880.000,00

de

la

línea

de

HERRAMIENTAS 1.646.400,00 TOTAL

31.920.474,37

El bloque motor se venderá por 2 20 euros de los cuales 150 son el valor que se le añade por el proceso de mecanizado en la línea, con ello se añade un valor total al bloque de: 184

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Valor añadido generado=160.000 x 150 = 24.000.000 euros.

Con este valor y con los costes del primer año se pued e calcular el benéfico obtenido este año:

Beneficio= euros.

24.000.000

euros.-

31.920.474,37

=

-7.920.474,37

Como se ve el primer año no se recupera el dinero invertido por lo que en la siguiente tabla se reflejaran los ejercicios de los 10 próximos años.

AÑO

1

2

3

4

BENF/PERD -7920474,37

-4068787,74

-217101,11

4188985,52

5

7

8

9

10

17407245,41

21813332,04

26219418,67

30625505,3

6

8595072,15 13001158,78

Como se puede ver a partir del tercer año la línea de mecanizado del bloque empieza a producir beneficios

185

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35.000.000,00 30.000.000,00 25.000.000,00 20.000.000,00 15.000.000,00 10.000.000,00 5.000.000,00 0,00 -5.000.000,00

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

-10.000.000,00

En la grafica se observa que en el tercer año hay una perdida pequeña pero de ahí en adelante los beneficios empiezan a ser positivos y con ello el proyecto rentable.

Con estos datos anuales y con la formula antes citada se calcula el VAN con una tasa del 3,5 % y se obtiene

VAN = 7.082.430,43 €

Con este VAN > 0 La inversión produciría ganancias por encima de la rentabilidad exigida, por lo tanto el proyecto de inversión es rentable. Y puede ser una buena inversión.

Para este cálculo no se han tenido en cuenta la posible reingeniería debido al cambiante mercado del automóvil.

186

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3.2.2.

Tasa Interna de Rentabilidad (TIR).

La tasa interna de retorno o tasa interna de rentabilidad (TIR) de una inversión, está definida como el promedio geométrico de los rendimientos futuros esperados de dicha inversión, y que implica por cierto el supuesto de una oportunidad para "reinvertir". En términos simples en tanto, diversos autores la conceptualizan como la tasa de interés (o la tasa de descuento) con la cual el valor actual neto o valor presente neto (VAN o VPN) es igual a cero.

La forma de calcular lo es igualando a cero el van pero esta forma es un tanto errónea, se trata de un ensaño con distintos valores hasta que el van sea cero.

La formula utilizada es:

Donde: Es el Flujo de Caja en el periodo t. Es el número de periodos. Es el valor de la inversión inicial.

El TIR calculado es del 38% que a priori es alto debido a la manera que se calcula, este valor no obstante es un indicativo de la rentabilidad del proyecto a mayor TIR mayor rentabilidad .

187

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3.2.3.

Payback o Periodo de Retorno.

El Pay-back, también denominado periodo medio de maduración, es uno de los llamados métodos de selección estáticos. Se trata de una técnica que tienen las empresas para hacerse una idea aproximada del tiempo que tardarán en recuperar el desembolso inicial invertido en el proceso productivo; es decir, el número de días que normalmente los elementos de circulante completen una vuelta o ciclo de explotación.

En este caso de la línea de fabricación le periodo de retorno se mediara en años:

La formula utilizada es:

llo que da un Pay Back de 3,31 añ os como se ve en la grafica anterior. A los 3, 31 años la inversión inicial estará recuperada.

3.3.

Análisis rentabilidad del proyecto.

Haciendo una recopilación de todos los daos expuestos en los 3 puntos anteriores se puede hacer una análisis de la rentabilidad del proyecto.

Se espera amortizar tanto maquinas como suelo en los 10 años que dure la línea de mecanizado del bloque, no se han tenido en cuenta las posibles reingenierías sobre la línea de montaje porque no se prevé una remodelación importa nte hasta dentro de 10 años cuando el bloque tenga se ser adaptado a las nuevas características que exija el cliente o el mercado del automóvil. 188

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Por tanto se pasa a analizar la rentabilidad:

-

VAN = 7.082.430,43 € El TIR = 38% Pay Back de 3,31

35.000.000,00 30.000.000,00 25.000.000,00 20.000.000,00 15.000.000,00 10.000.000,00 5.000.000,00 0,00 -5.000.000,00

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

-10.000.000,00

Con estos tres datos y la grafica de los benefios/perdidas a lo largo de los 10 años que durara la línea de mecanizado se puede ver que es un proyecto rentable, que al principio dará perdidas pero q pasados 3,31 años se recuperara la inversión y se empezara a generar beneficio.

189

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4.

Impacto medioambiental. 4.1.

S i s t e ma d e g e s t i ó n me d i o a m b i e n t a l .

El S.G.M. es la parte del sistema general de gestión que incluye la estructura organizativa, la planificación de actividades, las responsabilidades, las prácticas, los procedimientos, los procesos y los recursos para desarrollar, implantar, llevar a efecto, revisar y mantener al día la política medioambiental. La norma que regula todo lo anteriormente descrito es la norma ISO 14001.

4.1.1.

P r i n c i p i o s y r e q u i s i t o s d e l o s S G MA .

La implantación de un sistema de gestión ambiental proporcionará mejores resultados medioambientales a la línea de mecanizado. Esta implantación se basará en que los directivos revisen y evalúen periódicamente su sistema de gestión del medio ambiente con el fin de identificar oportunidades de mejora y su posterior implantación.

El S.G.M. proporciona un proceso estructurado para lograr la mejora continua, cuyo alcance y ritmo serán determinados por la política de la empresa. Será vital que al definir los objetivos y razón de ser de la nueva línea de mecanizado, la dirección incorpore el respeto por el medi o ambiente.

Mediante el S.G.M. la planta se compromete en la consecución de dicho fin, dado que se trata de una herramienta que permite a la organización lograr el control sistemático del nivel de resultado ambiental establecido por ella misma. 190

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La dirección de la empresa tiene la libertad y flexibilidad para definir sus límites, que deben ser coherentes con la política ambiental adoptada, cuantificables con el fin de evidenciar la mejora continua de los resultados medioambientales en un periodo determinado y alcanzable.

4.2.

P o l í t i c a m e d i o a m b i e n t a l d e l a e mp r e s a .

Está basada en un principio de mejora continua definida por la dirección, apropiada a las actividades de la línea de mecanizado. Comprometida con el cumplimiento de la normativa, difundida entre todos los empleados, a disposición del público, documentada, implantada y actualizada . Para poder llevar a cabo una política medioambiental, Hidetoshi Motors deberá comprometerse a cumplir los siguientes aspectos:

-

Respetar la legislación medioambiental vigen te.

-

Establecer sistemas de control y reducción de emisiones atmosféricas, vertidos, consumos y gestión de residuos.

-

Evaluar proceso industrial a fin de minimizar el impacto ambiental producido durante el ciclo completo de producción de los motores proyectados.

-

Reducir al mínimo el impacto medioambiental de nuevos desarrollos mediante su correcta y correspondiente planificación

191

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4.2.1. O b j e t i vo s y m e t a s me d i o a mb i e n t a l e s d e l a e mp r e s a .

Un sistema de gestión medioambiental consta de los siguientes objetivos:

-

Establecer una política ambiental apropiada a la misma.

-

Identificar los aspectos medioambientales que surjan del pasado de la organización, de las actividades existentes o planificadas, para determinar los impactos relevantes.

-

Reconocer los requisitos legislativos y reglamentarios relevantes.

-

Distinguir las prioridades medioambientales adecuaos.

-

Instaurar una estructura y un programa política y alcanzar los objetivos y metas.

-

Facilitar las actividades de planificación, control, monitoreo, acción correctiva, auditoria y revisión, para asegurar que la política se cumpla y que el S.G.M. sea apropiado.

4.2.2.

y

establecer

que

objetivos

permita

y

metas

implantar

la

P r o g r a ma me d i o a m b i e n t a l .

Se definen el programa medioambiental como características de las actividades, productos o servicios pueden interactuar con el medioambiente.

192

las que

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Los aspectos asociados con la actividad de la planta de mecanizado de motores diesel que deben considerarse son los siguientes:

Emisiones al aire.

Descarga al agua.

Contaminación de la tierra.

Contaminación acústica.

Uso de materia prima y recursos naturales.

Consumo de energía.

Selección de materiales, piezas y componentes desde el punto de vista del medio ambiente.

Consumo de agua.

Tratamiento de residuos

Evaluación, control y reducción de las molestias causadas por el ruido dentro y fuera de la empresa.

Planificación de productos. 193

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Protección del medio ambiente en la empresa actividades de contratistas, subcontratistas y proveedores.

y

las

En la línea de mecanizado se ahorrarán consumibles desechables acumulando las sustancias no biodegradables para su posterior tratamiento.

En pleno proceso de desarrollo y perfeccionamiento de alternativas de producción, acorde con la protección del entorno, la empresa desea manifestar su firme voluntad de respeto y total compromiso con el medio ambiente.

4.2.3. Norma ISO 14001: establecimiento de p r o c e d i mi e n t o s o p e r a t i vo s . La norma ISO 14000 es un estándar internacional de gestión ambiental, que se comenzó a publicar en 1996, tras el éxito de la serie de normas ISO 9000 para sistemas de gestión de la calidad.

La norma ISO 14000 es una norma internacionalm ente aceptada que expresa cómo establecer un Sistema de Gestión Medioambiental (S.G.M.) efectivo. La norma está diseñada para conseguir un equilibrio entre el mantenimiento de la rentabilidad y la reducción de los impactos en el ambiente y, con el apoyo de las organizaciones, es posible alcanzar ambos objetivos.

La norma ISO 14000 va enfocada a cualquier organización, de cualquier tamaño o sector, que esté buscando reducir los impactos en el ambiente y cumplir con la legislación en materia ambiental.

La única norma de requisitos (registrable/certificable) es la ISO 14001. Esta norma internacional la puede aplicar cualquier organización que desee establecer, documentar, implantar, mantener y mejorar continuamente un sistema de gestión ambiental. 194

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Los pasos para aplicarla son los siguientes:

La organización establece, documenta, implanta, mantiene y mejora continuamente un sistema de gestión ambiental de acuerdo con los requisitos de la norma ISO 14001:2004 y determina cómo cumplirá con esos requisitos.

La organización planifica, implanta y una política ambiental que tiene que ser máximo nivel directivo y dada a conocer propia organización como todas las partes

pone en funcionamiento apoyada y aprobada al tanto al personal de la interesadas.

La política ambiental incluye un compromiso de mejora continua y de prevención de la contaminación, así como un compromiso de cumplir con la legislación y reglamentación ambiental aplicable.

Se establecen mecanismos de seguimiento y medición de las operaciones y actividades que puedan tener un impacto significativo en el ambiente.

La alta dirección de la organización revisa el sistema de gestión ambiental, a intervalos definidos, que sean sufi cientes para asegurar su adecuación y eficacia.

Si la organización desea registrar su sistema de gestión ambiental, contrata una entidad de certificación debidamente acreditada (ante los distintos organismos nacionales de acreditación) para que certifique que el sistema de gestión ambiental, basado en la norma ISO 14001:2004 conforma con todos los requisitos.

195

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4.3.

Residuos líquidos.

La taladrina se descompone y contamina paulatinamente hasta considerar necesario un cambio del baño. La composición de la taladrina agotada varía de la inicial, en función del metal mecanizado, para el proceso de limpieza de la misma se tendrá previamente en cuanta unas indic aciones con el fin de que el tratamiento resulte más eficaz y económico: – La segregación de las taladrinas agotadas de otros flujos residuales, como desengrases, aceites usados y disolventes sucios. De otro modo se dificultaría o incluso se imposibilitaría el tratamiento correcto de los residuos mezclados. Por la misma razón es también recomendable la segregación de las diferentes corrientes de taladrina en función de su composición. – Etiquetado preciso del bidón o depósito residuo (fecha, car acterización, origen).

conteniendo

– Reducción del contenido en aditivos clorados de extrema presión, que impiden la valorización energética de la fase aceitosa.

Esquema del tratamiento de residuos líquidos

196

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Este es el esquema básico que se seguirá para el reciclado y tratamiento de las taladrinas, se reutilizaran hasta que ya no sea posible volver a utilizarlas pos sus perdidas de características.

Los restos no utilizables se almacenaran para que después se los lleve una empresa de tratamiento de residuos.

Para lograrlo, la empresa construirá un depósito subterráneo de 3.000 litros de capacidad donde cairan tanto la taladrina como los vertidos que se producen durante el proceso de recirculación. La taladrina se filtrara y se enviará distribución donde el ciclo recomienza

a un depósito central de

Cuando se considera que la taladrina es defectuosa se envía a otro depósito de 25.000 litros que alimenta a una unidad automática de microfiltración tangencial, f ormada por dos módulos de filtración con membranas cerámicas y con capacidad de 2.900 litros semanales. En esta unidad se separara el agua reutilizables que son gestionados como residuos.

197

del

aceite

no

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5.- SISTEMA DE GESTIÓN DE RIESGOS LABORALES. La prevención de riesgos laborales es la suma de acciones y medidas que tiene por objeto prevenir, eliminar o minimizar los riesgos que están o pueden estar presentes en la actividad laboral.

En España a partir de 1995 comenzó a prestarse una atención verdaderamente importante a raíz de la ley 31/1995 del 05 de noviembre de prevención de ries gos laborales. Esto no significa que no se prevendrían estos riesgos con anterioridad, pero su legislación y definición de obligaciones y responsabilidades le dio un empuje realmente importante.

El objetivo final de la prevención de riesgos laborales evidentemente es reducir en todo lo posible la siniestralidad laboral que en España concretamente era en esos momentos muy superior a la registrada en otros países de la comunidad económica europea.

Cuando hablamos de riesgos laborales nos referimos a la posibilidad de que los trabajadores de una actividad concreta puedan sufrir un daño f ísico o en su salud, tanto en un futuro lejano como próximo, por el hecho simple hecho de ejercer su trabajo.

Como puede intuirse en esta definición los riesgos laborales pueden ser muy variados y de muy distinta índole. Por ejemplo algunos de estos riesgos laborales son atrapamientos, cortes, quemaduras, intoxicaciones, tumores y/o otras enfermedades de

desarrollo lento, muchos otros.

electrocuciones,

198

golpes,

aplastamientos

y

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El lugar del trabajo también es del todo variado ya que el hecho de trabajar en por ejemplo una oficina no implica estar exento de riesgos.

Ley 31/1995 de prevención de riesgos laborales. Ar ticulo 4. Definiciones. Se muestra a continuación una serie de definiciones que sirven de base y principio para un cierto análisis sobre la materia. Se muestran de manera literal a como aparecen en dicho artículo:

“A efectos de la presente Ley y de las no rmas que la desarrollen:

Se entenderá por "prevención" el conjunto de actividades o medidas adoptadas o previstas en todas las fases de actividad de la empresa con el fin de evitar o disminuir los riesgos derivados del trabajo.

Se entenderá como "riesgo laboral" la posibilidad de que un trabajador sufra un determinado daño derivado del trabajo. Para calificar un riesgo desde el punto de vista de su gravedad, se valorarán conjuntamente la probabilidad de que se produzca el daño y la severidad del mismo.

Se considerarán como "daños derivados del trabajo" las enfermedades, patologías o lesiones sufridas co n motivo u ocasión del trabajo. Se entenderá como "riesgo laboral grave e inminente" aquel que resulte probable racionalmente que se materialice en un futuro inmediato y pueda suponer un daño grave para la salud de los trabajadores.

En el caso de exposición a agentes susceptibles de causar daños graves a la salud de los trabajadores, se considerará que existe un riesgo grave e inminente cuando sea probable 199

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racionalmente que se materialice en un futuro inmediato una exposición a dichos agentes de la que puedan derivarse daños graves para la salud, aun cuando éstos no se manifiesten de forma inmediata. Se entenderán como procesos, actividades, operaci ones, equipos o productos "potencialmente peligrosos" aquellos que, en ausencia de medidas preventivas específicas, originen riesgos para la seguridad y la salud de los trabajadores que los desarrollan o utilizan.

Se entenderá como "equipo de trabajo" cua lquier máquina, aparato, instrumento o instalación utilizada en el trabajo. Se entenderá como "condición de trabajo" cualquier característica del mismo que pueda tener una influencia significativa en la generación de riesgos para la seguridad y la salud de l trabajador. Quedan específ icament e incluidas en esta definición: Las características generales de los locales, instalaciones, equipos, productos y demás útiles exis tentes en el centro de trabajo. La naturaleza de los agentes f ísicos, químicos y biológico s presentes en el ambiente de trabajo y sus correspondientes intensidades, concentraciones o niveles de presencia. Los procedimientos para la utilización de los agentes citados anteriormente que influyan en la generac ión de los riesgos mencionados. Todas aquellas otras características del trabajo, incluidas las relativas a su organización y ordenación, que influyan en la magnitud de los riesgos a que esté expuesto el trabajador.

Se entenderá por "equipo de protección individual" cualquier equipo destinado a ser llevado o sujetado por el trabajador para que le proteja de uno o varios riesgos que puedan amenazar su seguridad o su salud en el trabajo, así como cualquier complemento o accesorio destinado a tal fin.”

Ventajas de implantar un SGPRL 200

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Un sistema de prevención de riesgos laborales:

-

Asegura el cumplimiento por parte de la empresa de la legislación aplicable en lo referente a prevención de riesgos laborales.

-

Reduce el número de accidentes de trabajo.

-

Reduce las enfermedades laborales.

-

Reduce las bajas por enfermedad

-

Maximiza la gestión de recursos humanos.

-

Genera un aumento de productividad

-

Favorece las relaciones entre el personal laboral y con la empresa.

-

Las relaciones con las administraciones públicas y con el resto de la sociedad se ven favorecidas.

Aspectos económicos: El no implantar este sistema lleva consigo unos costes par a la empresa. Estos costes son: Costes Humanos: debido a una falta de motivación de los trabajadores y los daños que se pueden producir. Costes ocultos: se produce una pérdi da de cuota de mercado o de imagen de la empresa, se generan incidencias en la producción, desgaste psicológico de los trabajadores y del personal de mayor responsabilidad. Costes sociales: petición de la sociedad de protección frente a los riesgos laborales. Costes económicos: el trabajador perderá jornadas laborales, disminuyendo su poder adquisitivo debido a la baja. Derivando en daños y desperfectos en máquinas y aparecerá el absentismo laboral. Además de recibir sanciones por el incumplimiento de la legislación actual sobre la prevención de riesgos laborales. Se reducirá la producción y las compañías aseguradoras aumentarán significativamente la cuantía de las pólizas. En definitiva, la GPRL tiene un alcance económico además del significado ético o del imperativo legal. La ausencia de éste produce unos gravosos costes materiales y financieros. 201

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Este sistema dota a la empresa de una mayor ventaja competitiva y mejora su imagen ante el consumidor. Su productividad se incrementará debido al mejor aprovechami ento del capital humano y material. Debido a su importancia, la alta dirección de la empresa ha llegado al acuerdo de implantarlo.

202

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6. Anexos. 6.1.

Hoja de operaciones.

6.2.

Hoja de procesos.

6.3.

Bibliografía.

203