Universidad Tecnológica de Querétaro

Firmado digitalmente por Universidad Tecnológica de Querétaro Nombre de reconocimiento (DN): cn=Universidad Tecnológica de Querétaro, o=Universidad Tecnológica de Querétaro, ou, [email protected], c=MX Fecha: 2012.01.16 12:53:45 -06'00'

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO

REVISIÓN Y OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO “ANÁLISIS DE MUESTRAS” Empresa:

CRIO S.A. de C.V.

Memoria Que como parte de los requisitos para obtener el título de TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN PROCESOS INDUSTRIALES ÁREA MANUFACTURA Presenta Miguel Angel Olvera Trejo Nombre del aspirante

Ing. Martín Avilez Martínez Asesor de la UTEQ

Ing. Nancy Dávila Velázquez Asesor de la Empresa

Querétaro, Qro., Diciembre de 2011

Resumen El presente proyecto se llevó a cabo en la empresa Crio S.A. de C.V., con la finalidad de cumplir con el periodo de estadía de la carrera de TSU en procesos industriales, el proyecto se realizó específicamente en el departamento de Calidad de la empresa, en el Laboratorio Metalúrgico realizando análisis de muestras. La optimización de un proceso es esencial para poder brindar un servicio de calidad, por ello este proyecto se basa en la optimización del proceso de análisis de muestras, específicamente disminuyendo el tiempo de respuesta para liberar los productos. Para cumplir con el objetivo principal fue necesaria la actualización del documento IT-LM-18, el cual es un instructivo de análisis que incluye los diferentes productos que en la empresa se procesan así como las especificaciones y las diferentes pruebas que se realizan para cumplir con los requerimientos de cada uno de los clientes.

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Abstract This project was performed in the CrioS.A. de C.V. company, in order to fulfill the period of demurrage of the major of TSU in industrial processes, the project was realised specifically in the department of quality of the company, in the metallurgical laboratory realising analysis of samples. The optimization of a process is essential to be able to offer a service of quality, for that reason this project specifically is based on the optimization of the process analysis of samples diminishing the response time to release products. In order to fulfill the primary target of this project the update of the document ITLM-18 was necessary which is an instructive one of analysis that includes the different products that are processed in the company as well as the specifications and the different tests that are realized to fulfill the requirements of each one of the clients.

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DEDICATORIAS Quiero dedicar este logro a mi padre, que a pesar de que ya no está conmigo físicamente su recuerdo y buen ejemplo me sirvieron de inspiración para seguir adelante y luchar por mis sueños, sé que donde quiera que él se encuentre se siente orgulloso de lo que hasta hoy he logrado.

AGRADECIMIENTOS Agradezco principalmente a mi madre por todo el apoyo que me ha brindado, por todo el esfuerzo y sacrificios que ha tenido que hacer para que yo pueda salir adelante. Agradezco también a mis tíos Alfonso y Guadalupe (pipis) por todo el apoyo que me han brindado tanto a mí como a toda mi familia ya que sin ellos nada de lo que hasta hoy he logrado hubiera sido posible, MUCHAS GRACIAS. Agradezco de igual manera a toda mi familia el apoyo y consejos que me han brindado. Gracias a mis profesores por compartir sus conocimientos. Gracias a la empresa Crio por darme la oportunidad de desarrollar mis conocimientos dentro de sus instalaciones y apoyarme en la realización de este proyecto.

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Índice I. Introducción................................................................................................. 7 II. Antecedentes ............................................................................................. 8 II.1 Antecedentes de la empresa. ............................................................... 8 II.1.1 Giro. ................................................................................................ 8 II.1.2 Política de Calidad. ......................................................................... 9 II.1.3 Misión. ............................................................................................ 9 II.1.4 Visión. ............................................................................................. 9 II.1.5 Valores. ........................................................................................ 10 II.1.6 Clientes. ........................................................................................ 10 II.2 Antecedentes del proyecto ................................................................. 10 III. Justificación............................................................................................. 11 IV. Objetivos ................................................................................................. 12 V. Alcances .................................................................................................. 13 VI. Fundamentación teórica ......................................................................... 14 VI.1 Tratamiento térmico. .......................................................................... 14 VI.2 Tratamiento termoquímico. ................................................................ 14 VI.2.1 Carburizado. ............................................................................... 15 VI.2.2 Temple. ...................................................................................... 16 VI.2.3 Revenido. ................................................................................... 17 VI.2.4 Carbonitrurado. .......................................................................... 18 VI.2.5 Recocido. ................................................................................... 18 VII.2.6 Normalizado. ............................................................................. 19 VI.4 Glosario. ........................................................................................... 21 VII. Plan de actividades ................................................................................ 22 VIII. Recursos humanos y materiales. .......................................................... 23 VIII.1 Recursos humanos. ......................................................................... 23 VIII.2 Recursos materiales. ....................................................................... 23 IX. Desarrollo del proyecto. .......................................................................... 24 IX.1 Inducción a la empresa. .................................................................... 24 IX.2 Conocimiento del puesto de trabajo. ................................................. 24 IX.3 Revisión de los clientes ..................................................................... 25

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IX.3.1 Revisión de clientes. ................................................................. 26 IX.4 Revisión del documento IT-LM-18. .................................................... 27 IX.5 Actualización del documento IT-LM-18. ............................................ 28 IX.5.1 Documento IT-LM-18. .................................................................. 29 IX.6 Optimización del proceso análisis de muestras ................................. 30 IX.6.1 Diagrama de flujo para el análisis de muestras. .......................... 30 IX.6.2 Análisis de muestras ................................................................... 31 IX.6.3 Optimización del proceso análisis de muestras. ......................... 34 XI. Análisis de riesgos .................................................................................. 40 XII. Conclusiones ......................................................................................... 41 XIII. Recomendaciones ................................................................................ 41 XIV. Referencias bibliográficas .................................................................... 42 Apéndices .................................................................................................... 43 Apéndice 1. FT-LM-08 (reporte metalúrgico) ............................................ 43 Apéndice 2. FT-TT-03 Tarjeta verde de liberación de material ................. 44 Apéndice 3. FT-TT-003 tarjeta roja detención de material ........................ 45

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I. Introducción La Universidad Tecnológica de Querétaro es una institución educativa que mediante la carrera de TSU en Procesos Industriales busca brindar a su comunidad estudiantil una oportunidad de involucrarse en el sector productivo nacional e internacional con herramientas y bases que los hagan competitivos en las áreas en las que se desarrollen, fundamentando estos conocimientos moral, cultural e intelectualmente. Por eso es que mediante este proyecto se busca estrechar y clarificar el vínculo entre las asignaturas involucradas en él y los problemas reales en la industria, así como dar una idea más amplia de los procedimientos para llevar el seguimiento y culminación de un proceso.

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II. Antecedentes II.1 Antecedentes de la empresa. CRIO es una compañía privada establecida en el centro de la república Mexicana en Querétaro, Qro. dedicada al giro de la industria de tratamientos térmicos, poniendo al servicio de sus clientes equipos fabricados con la más alta calidad y tecnología, asegurando un proceso estable y repetitivo que cumpla con las expectativas de la industria automotriz, aeroespacial y construcción entre otras. II.1.1 Giro. CRIO es una empresa del ramo de servicios, dedicada a los tratamientos térmicos y termoquímicos de los aceros para la industria automotriz y aeronáutica. Los tratamientos térmicos que ofrece son: Carburizado Temple Revenido Carbonitrurado Recocido Normalizado Relevado de esfuerzos

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II.1.2 Política de Calidad. Estamos comprometidos a proveer servicios de tratamiento térmico que cumplan los requisitos de nuestros clientes, mediante un sistema de calidad que asegure la confiabilidad en nuestros procesos, que satisfagan las expectativas de nuestros clientes, accionistas y comunidad a través de la mejora continua, de la eficacia y la eficiencia de nuestra organización.

II.1.3 Misión. Proveer servicios de tratamiento térmico de aceros para la industria automotriz y aeronáutica a nivel mundial, a través de equipos de alta tecnología, que aseguren procesos estables y repetitivos, que cumplan los requisitos de calidad, satisfaciendo las expectativas de nuestros accionistas, personal y comunidad en que operamos.

II.1.4 Visión. Ser una empresa líder en tratamientos térmicos de aceros para la industria metalmecánica, automotriz y aeronáutica, a través de procesos con tecnología de punta y personal altamente calificado que asegure la calidad requerida y el mejor servicio al precio más competitivo. Beneficiando a los grupos de interés de la organización.

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II.1.5 Valores. Responsabilidad Calidad Honestidad Lealtad

II.1.6 Clientes. Ventramex Technoplan Celay SKF Grupo CGR Maena Corporativo SAMCO MEGGIT TREMEC

II.2 Antecedentes del proyecto CRIO es una empresa que brinda un servicio a diferentes clientes, por tal motivo y de cualquier forma debe asegurar a cada uno de ellos que todos los productos procesados cuentan con cada una de las características y especificaciones indicadas al salir de la empresa.

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Para lograr el aseguramiento de la calidad en sus procesos Crio cuenta con un laboratorio metalúrgico, el cual se encarga de llevar a cabo diversas pruebas que van desde analizar la dureza superficial de los materiales hasta el análisis micro estructural. Para llevar a cabo este análisis el personal del laboratorio debe tener conocimiento de las especificaciones de cada uno de los clientes para sus materiales, es por ello la decisión de realizar este proyecto pretendiendo la

optimización del proceso análisis de muestras,

brindándole al personal del laboratorio un instructivo para llevar a cabo su trabajo de una manera estandarizada, eficaz y sobre todo con la seguridad de brindar al cliente un buen servicio.

III. Justificación Crio tiene que garantizar y brindar a sus clientes la seguridad de que los

productos

procesados

en

sus

instalaciones

cuentan

con

las

características y especificaciones requeridas. Con la realización de este proyecto se pretenderá optimizar el proceso de análisis de muestras para lo cual se revisará y se actualizará el documento IT-LM-18 (Análisis de muestras), una vez actualizado contendrá además de las especificaciones de los clientes, ayudas visuales indicando el lugar de la pieza donde se deberá de llevar a cabo la medición, asegurando que todo el personal del laboratorio realizará el análisis de muestras de una manera estandarizada.

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IV. Objetivos Para cumplir con el propósito principal de este proyecto, optimizar el proceso de análisis de muestras en el laboratorio metalúrgico de la empresa se plantean los siguientes objetivos:

Se revisará el documento IT-LM-18 (Análisis de muestras) el cual contiene los diferentes clientes, especificaciones y números de parte para procesar los productos.

Se actualizará el documento IT-LM-18 al 100%, actualizando cada uno de los clientes, números de parte y sus especificaciones.

Se optimizará el proceso análisis de muestras reduciendo el tiempo en el análisis mediante la actualización del documento IT-LM-18 asegurando que todo el personal del laboratorio realice el análisis de muestras de manera eficaz y siguiendo las especificaciones de cada cliente.

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V. Alcances Este proyecto se realizará en la empresa Crio de Querétaro impactando principalmente en el Laboratorio Metalúrgico, teniendo como objetivo principal la optimización del proceso de análisis de muestras, el cual será realizado en dos etapas comenzando por la revisión del documento ITLM-18 para lo cual se requerirá de un tiempo aproximado de un mes, se revisarán los clientes, sus especificaciones y los productos que son procesados en la empresa.

La siguiente etapa consistirá en la actualización del documento IT-LM18 para lo cual se requerirá un tiempo aproximado de un mes y medio, en esta etapa se actualizará cada uno de los clientes, así como cada uno de sus productos con sus respectivas especificaciones.

Finalmente se verificaran los resultados obtenidos, revisando los objetivos y verificando el proceso una vez que se cuente con el documento actualizado.

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VI. Fundamentación teórica VI.1 Tratamiento térmico. Por tratamiento térmico se comprende el cambio de estructura y, por lo tanto, el cambio de las propiedades de la aleación, que se consigue mediante el calentamiento hasta una determinada temperatura, exponiendo la aleación a esta temperatura durante cierto tiempo seguida de un enfriamiento a una velocidad determinada. Existen varios tipos de tratamiento térmico (recocido, normalización, temple, revenido), que en forma distinta cambian la estructura y las propiedades del acero y que se encomiendan en dependencia de las exigencias planteadas a los semiproductos (piezas fundidas, forjadas, laminadas, etc.) y a los artículos preparados. El tratamiento térmico del acero es una operación muy importante en el ciclo tecnológico de preparación de muchas piezas. Solamente con ayuda del tratamiento térmico se puede obtener altas propiedades mecánicas del acero que garantiza un trabajo normal de los elementos modernos de las máquinas y herramientas.

VI.2 Tratamiento termoquímico.

Se llama tratamiento termoquímico a la saturación superficial del acero con tal o cual elemento (por ejemplo con carbono, nitrógeno, aluminio, cromo y otros) por difusión desde el medio ambiente efectuada a alta temperatura.

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El tratamiento termoquímico consta de tres procesos elementales:

1) Procesos que transcurren en el medio ambiente y que conducen a la separación del elemento difundidor del estado elemental. 2) Contacto con átomos del elemento difundidor con la superficie de la pieza de acero y la formación de enlaces químicos con los átomos del metal básico. 3) Difusión, es decir, penetración del elemento saturador en las profundidades del metal.

VI.2.1 Carburizado. Difundir carbón en la superficie de aleaciones base hierro calentando hasta austenización en presencia de atmósfera rica en carbón. Dicho tratamiento seguido de un temple adecuado donde se endurece la superficie del metal.

Este

tratamiento

termoquímico

se

realiza

en

una

atmósfera

endotérmica más un gas de enriquecimiento, para obtener un potencial de carbono suficiente, capaz de enriquecer la capa de porcentaje de carbono y el tiempo necesario para obtener la profundidad de capa deseada, templando en aceite para endurecer la capa y el núcleo de la pieza. Un revenido posterior para eliminar las tensiones originados durante el templado, y obtener que la superficie tenga la resistencia, dureza al desgaste requerido y el núcleo dúctil.

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VI.2.2 Temple.

Consiste en un calentamiento seguido de un enfriamiento. Con este tratamiento se consigue aumentar la dureza y la resistencia mecánica del acero. El temple es una condición que se produce en el metal o aleación por efecto del tratamiento mecánico o térmico impartiéndole estructuras y propiedades mecánicas características.

Los factores que influyen en la práctica del temple son: El tamaño de la pieza: cuanto más espesor tenga la pieza más hay que aumentar el ciclo de duración del proceso de calentamiento y de enfriamiento. La composición química del acero: en general los elementos de aleación facilitan el temple. El tamaño del grano: influye principalmente en la velocidad crítica del temple, tiene mayor templabilidad el de grano grueso. El medio de enfriamiento: el más adecuado para templar un acero es aquel que consiga una velocidad de temple ligeramente superior a la crítica. Los medios más utilizados son: aire, aceite, agua, baño de Plomo, baño de Mercurio, baño de sales fundidas y polímeros hidrosolubles.

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VI.2.3 Revenido.

El tratamiento de revenido consiste en calentar el acero después de normalizado o templado a una temperatura inferior al punto crítico, seguido de un enfriamiento controlado que puede ser rápido cuando se pretenden resultados altos en tenacidad, o lento, para reducir al máximo las tensiones térmicas que pueden generar deformaciones.

Los fines que se consiguen con este tratamiento son los siguientes:

Mejorar los efectos del temple, llevando al acero a un estado de mínima fragilidad.

Disminuir las tensiones internas de transformación, que se originan en el temple. Disminuir la resistencia a la rotura por tracción, el límite elástico y la dureza. Aumentar las características de ductilidad; alargamiento estricción y las de tenacidad. Los factores que influyen en el revenido son los siguientes: la temperatura de revenido sobre las características mecánicas, el tiempo de revenido, la velocidad de enfriamiento (es prudente que el enfriamiento no se haga rápido) y las dimensiones de la pieza (la duración de un revenido es función fundamental del tamaño de la pieza recomendándose de 1 a 2 horas por cada 25mm de espesor o diámetro).

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VI.2.4 Carbonitrurado.

El proceso de Carbonitrurado se lleva a cabo en una atmósfera endotérmica introduciendo carbón y nitrógeno en aleaciones ferrosas manteniendo la temperatura arriba de Ac1 por un tiempo determinado en una atmosfera que contiene gases tales como hidrocarburos, monóxido de carbono y amoniaco para obtener una profundidad capa, templado en aceite para obtener una superficie dura con alta resistencia al desgaste y revenido para eliminar las tensiones originadas durante el templado. VI.2.5 Recocido.

El recocido es el tratamiento térmico que consiste en calentar y mantener a una temperatura adecuada seguido de un enfriamiento a una velocidad específica, es usado principalmente para suavizar materiales, pero también simultáneamente, producir cambios deseados en otras propiedades o micro estructura.

Con este nombre se conocen varios tratamientos cuyo objetivo principal es "ablandar" el acero para facilitar su mecanizado posterior. También es utilizado para regenerar el grano o eliminar las tensiones internas.

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Se debe tener en cuenta que los recocidos no proporcionan generalmente las características más adecuadas para la utilización del acero y casi siempre el material sufre un tratamiento posterior con vistas a obtener las características óptimas del mismo. Cuando esto sucede el recocido se llama también "tratamiento térmico preliminar" y al tratamiento final como "tratamiento térmico de calidad".

Los tipos de recocidos son los siguientes: recocido de regeneración, recocido de engrosamiento de grano, recocidos globulares o esferoidales (recocido globular subcrítico, recocido regular de austenización incompleta o recocido globular oscilante), recocido de homogenización, recocidos subcríticos (de ablandamiento o de acritud), recocido isotérmico y recocido blanco. VII.2.6 Normalizado. Un tratamiento térmico en el cual las aleaciones porosas se calientan hasta aproximadamente 100F sobre el rango crítico, sosteniendo esa temperatura por el tiempo requerido, y enfriándola a la temperatura del medio ambiente.

Este es un proceso normalmente usado en acero endurecido. Es utilizado para refinar granos que han sido deformados por el trabajo en frío, y puede mejorar la ductilidad y dureza del acero. En este proceso se calienta el acero un poco por encima de su punto crítico superior. Después se deja enfriar en aire. Esto forma granos pequeños lo cual da un metal más duro y

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resistente con un límite elástico normal y no la máxima ductilidad obtenida con el recocido. El normalizado mejora la maquinabilidad de la pieza y da estabilidad dimensional en caso de ser sometido a futuros tratamientos térmicos.

Se realiza calentando el acero a una temperatura unos 50ºC superior a la crítica y una vez austenizado se deja enfriar al aire tranquilo. La velocidad de enfriamiento es más lenta que en el temple y más rápida que en recocido.

Con este tratamiento se consigue afinar y homogeneizar la estructura. Este tratamiento es típico de los aceros al carbono de construcción de 0.15% a 0.60% de carbono. A medida que aumenta el diámetro de la barra, el enfriamiento será más lento y por tanto la resistencia y el límite elástico disminuirán y el alargamiento aumentará ligeramente. Esta variación será más acusada cuanto más cerca del núcleo realicemos el ensayo.

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VI.4 Glosario. Análisis Metalográfico: Análisis de las características micro estructurales de un metal o aleación relacionándolas con las propiedades físicas y mecánicas del mismo. Austenización: La austenización es un proceso que ocurre en el acero, en el cual, a una determinada temperatura, se forma austenita. Esto es deseable, porque la austenita, al ser enfriada rápidamente genera martensita, que es el cristal que da al acero la máxima resistencia posible. Martensita: La martensita es una solución sólida sobresaturada de carbono en hierro alfa. Se obtiene por enfriamiento muy rápido de los aceros, una vez elevada su temperatura lo suficiente para conseguir su constitución austenítica. La martensita se presenta en forma de agujas y cristaliza en la red tetragonal en lugar de cristalizar en la red cúbica centrada, que es la del hierro alfa, debido a la deformación que produce en su red cristalina la inserción de los átomos de carbono Micro estructura: Término empleado para definir la forma y alineación de los componentes microscópicos de un metal y aleaciones. La micro estructura de un material suele determinar su dureza, tenacidad y otras propiedades. .

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VII. Plan de actividades SEPTIEMBRE

ACTIVIDAD I. Inducción a la empresa

1

2

3

OCTUBRE 4

5

6

P R

II. Conocimiento del puesto de auxiliar de laboratorio III. Revisión de los clientes y productos IV. Revisión del documento IT-LM-18

P R P R P R

V. Actualización del documento IT-LM- P 18 R VI. Optimizaciòn del proceso analisis de muestras VII. Presentación del proyecto al asesor de la empresa

P R P R

P = Avance programado R = Avance real

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7

NOVIEMBRE 8

9

10

11

DICIEMBRE 12

13

14

15

VIII. Recursos humanos y materiales.

Para la realización de un proyecto es necesario contar con recursos, en este caso humanos y materiales.

VIII.1 Recursos humanos. Para realización de este proyecto, en cuanto a recursos humanos se refiere, se cuenta con dos asesores, uno en la empresa y otro en la Universidad, los dos asesores aportan de sus conocimientos y brindan asesorías para cumplir con los objetivos planteados.

VIII.2 Recursos materiales. En cuanto a los recursos materiales se cuenta con lo necesario para la realización de este proyecto: equipo de oficina, documentos, libros e información, todos ellos brindados por la empresa.

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IX. Desarrollo del proyecto.

IX.1 Inducción a la empresa. La primera parte del desarrollo de este proyecto consistió en la inducción a la empresa, principalmente se realizó un entrevista con la Jefa de Recursos Humanos y a su vez impartió un curso en el cual se explicó a grandes rasgos lo que es la empresa, su giro, servicios que brinda, misión, visión, y un recorrido por las instalaciones, al mismo tiempo se asignó el puesto de trabajo como auxiliar del laboratorio metalúrgico IX.2 Conocimiento del puesto de trabajo. El conocimiento del puesto de trabajo consistió en aprender las actividades realizadas por el auxiliar de laboratorio, se desarrolló un plan de capacitación de dos semanas con las siguientes actividades: Revisión de documentos del Sistema de Gestión de Calidad aplicados al laboratorio metalúrgico Curso sobre uso de durómetros y escalas de durezas Operación de durómetros Operación de micro durómetro Operación de cortadoras Operación de montadoras Operación de pulidoras Análisis de micro estructuras Elaboración de reportes

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IX.3 Revisión de los clientes La revisión de los clientes y números de parte se realizó en base al documento FT-LM-02 (control de especificaciones de material), en este documento se encuentran los clientes, sus productos, tipo de tratamiento térmico a realizar y especificaciones, la revisión de los clientes se muestra en la siguiente tabla:

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IX.3.1 Revisión de clientes.

TIPO DE TRATAMIENTO TÉRMICO CLIENTE

CANTIDAD DE No. DE PARTE

TEMPLE

SKF

8

MEGGITT

21

X

CELAY

35

X

SAMCO

11

X

VENTRAMEX

CARBURIZADO

CARBONITRURADO

RECOCIDO

X

REVENIDO X X

X

X

X

X

X

5

X

X

MAENA

2

X

X

TREMEC

3

TECHNOPLAN

1

CGR

1

TROPLAM

1

X

AAM

7

X

MANUFACTURAS DIV.

1

X X X

X

X

X X

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IX.4 Revisión del documento IT-LM-18. La revisión del documento IT-LM-18 consistió en comparar la cantidad de clientes y números de parte que ahí aparecen con el documento FT-LM02, obteniendo los siguientes resultados:

CLIENTE

CANTIDAD DE No. DE PARTE EN EL FT-LM-02

CANTIDAD DE No. DE PARTE EN EL IT-LM-18

SKF

8

0

MEGGITT

21

0

CELAY

35

4

SAMCO

11

0

VENTRAMEX

5

4

MAENA

2

0

TREMEC

3

0

TECHNOPLAN

1

0

CGR

1

1

TROPLAM

1

0

AAM

7

0

MANUFACTURAS DIV.

1

0

TOTAL

96

9

27

IX.5 Actualización del documento IT-LM-18.

La actualización del documento IT-LM-18 se realizó a lo largo de la duración de la estadía conforme al flujo de material, cada día se procesan diferentes materiales de diferentes clientes por lo tanto fue necesario realizar una revisión periódica de cada uno de estos para poder registrarlos y generar las ayudas visuales que contiene el documento.

El documento IT-LM-18 contiene diferentes datos que facilitan el proceso análisis de muestras y ayudan a realizarlo de una manera eficiente y con una respuesta rápida, los datos son los siguientes:

Nombre del cliente Nombre del material Número de identificación del material Horno en el que se procesa Proceso Receta con la que se procesa Pruebas a realizar Cantidad de piezas para analizar Instrucciones para realizar el corte de las piezas

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IX.5.1 Documento IT-LM-18. ANÁLISIS DE MUESTRAS CÓDIGO:

REVISIÓN:

FECHA DE REVISIÓN:

IT-LM-18 Cliente: Nombre de la pieza: Número de parte: Horno: Proceso:

1

CELAY SERRETA

3096500 UBQ-001 y UBQ-002 CARBONITRURADO Pruebas a Realizar No. Piezas Analizar Dureza Superficial

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Profundidad de Capa

Receta:

PAGINA:

1

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CORTE DE PIEZAS PARA ANÁLISIS DE MUESTRAS

1.- El corte es longitudinal de aproximadamente 4 cm, después se hacen dos cortes transversales con una separación entre ellos de 1cm aproximadamente, como se muestra en la figura.

2.- Para montar se coloca la pieza como se muestra en la figura.

29

de

IX.6 Optimización del proceso análisis de muestras IX.6.1 Diagrama de flujo para el análisis de muestras.

30

IX.6.2 Análisis de muestras. IX.6.2.1 Selección de las muestras Se toman las muestras necesarias de cada carga según el Plan de Control correspondiente y se coloca en la “mesa de muestras”, se asigna un número consecutivo de reporte y se registra en el formato FT-LM-08 (ver apéndice 1), el cual se controla individualmente por cada cliente, se consultan las especificaciones del cliente y se anotan en el reporte anteriormente asignado. IX.6.2.2 Análisis metalúrgico de la muestra. Se toman las piezas a analizar de la “mesa de muestras”

para

verificación metalúrgica, del cual se obtienen los datos del producto para el posterior llenado del formato FT-LM-08 “Reporte metalúrgico” (ver apéndice 1). IX.6.2.3 Dureza superficial. Se determina la dureza superficial de la pieza en el durómetro EQ-LM01(dureza HR 15N), EQ-LM-18(dureza HRC y HRB) o EQ-LM-03(dureza Brinell), dependiendo del tipo de dureza que se desea determinar. Las piezas se desbastan ligeramente de la parte donde se medirá la dureza superficial. Se anotan los resultados en el formato FT-LM-08 “Reporte metalúrgico” (ver apéndice 1).

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Para superficies planas utilizar la base plana y para superficies cilíndricas utilizar la base en “V”. Ver fig. 1

Bases Planas

Bases en “V” Fig. 1 Bases del durómetro

IX.6.2.4 Corte y encapsulamiento de las muestras a analizar. La muestra seleccionada para analizar se corta y se monta en baquelita negra para tener una mejor manipulación, obteniendo la probeta correspondiente la cual se tiene que desbastar pasando por lijas de agua de los números 220, 340, 400 y 600, para posteriormente pulir con alúmina y un paño “lecloth” hasta lograr un acabado espejo. IX.6.2.5 Dureza en el núcleo. Una vez que se tiene la muestra encapsulada se verifica la dureza del núcleo en caso de que las especificaciones del cliente así lo indiquen. La dureza en el núcleo se puede verificar en los siguientes equipos: EQ-LM01(dureza HR15N), EQ-LM-18(dureza HRC y HRB) o EQ-LM-03(dureza Brinell).

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IX.6.2.6 Profundidad de capa. Para materiales carbonitrurados y carburizados determinar profundidad de capa efectiva, sí aplica, con micro durezas en el micro durómetro. La Capa Efectiva se determina hasta obtener 513 HRV de dureza (o cualquier otra dureza que especifique el cliente), verificar una o dos indentaciones más después de esta dureza. Anotar los resultados en el formato FT-LM-08 (ver apéndice 1).

IX.6.2.7 Micro estructuras de la muestra. Para determinar la micro estructura de la muestra después de haber sido desbastada, pulida con acabado espejo y que se realizó la medición de la dureza de núcleo, tiene que ser atacada durante 5 segundos (si se requiere aumentar el tiempo) con una solución de Nital al 1.5% (Ácido Nítrico / Alcohol Etílico) y observarla en el microscopio para determinar la micro estructura.

IX.6.2.8 Reporte metalúrgico. Para todas las cargas analizadas se realiza un reporte metalúrgico FTLM-08 (ver apéndice 1) anotando los datos adquiridos durante el análisis de muestras (dureza superficial, dureza del núcleo, profundidad de capa, micro estructura) el cual tiene que ser revisado por el encargado del laboratorio, impreso y enviado al cliente.

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IX.6.2.9 Aceptación o rechazo de las cargas. Si las muestras analizadas cumplen con las especificaciones del cliente se pondrá la tarjeta verde de liberación FT-TT-03 (ver apéndice 2) de lo contrario se pone la tarjeta roja de material

rechazado FT-TT-003 (ver

apéndice 3) o amarilla de material detenido.

IX.6.3 Optimización del proceso análisis de muestras. Para realizar la optimización del proceso análisis de muestras se tuvieron que dividir los diferentes números de parte en tres grupos: piezas que solo requieren análisis de dureza, piezas que requieren análisis de dureza y verificación de capa efectiva, piezas que requieren análisis de dureza, verificación de capa efectiva y análisis metalográfico. Una vez realizada la división se cronometró el tiempo que lleva realizar las diferentes pruebas a cada uno de ellos, quedando de la siguiente manera:

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IX.6.3.1 Tiempos para realizar los análisis antes de la optimización del proceso.

Actividad

Piezas que requieren análisis de dureza Identificación del Elaboración Análisis de Elaboración material y de la tarjeta dureza de reporte especificaciones verde

Tiempo en minutos

10

20

10

Total en minutos

5

45

Piezas que requieren análisis de dureza y verificación de capa efectiva Actividad

Identificación del material y especificaciones

Análisis de dureza

Tiempo en minutos

10

20

Corte de la Encapsulamiento Preparación de Verificación de pieza de la muestra la superficie capa efectiva 10

10

10

Elaboración de reporte

10

Elaboración de Total en la tarjeta minutos verde

10

5

85

Piezas que requieren análisis de dureza, verificación de capa efectiva y análisis metalográfico Actividad

Identificación del material y especificaciones

Análisis de dureza

Tiempo en minutos

10

20

Corte de la Encapsulamiento pieza de la muestra 10

10

Preparación Verificación Análisis Elaboración de la de capa metalográfico de reporte superficie efectiva 10

35

10

10

10

Elaboración de la tarjeta verde

Total en minutos

5

95

IX.6.3.2 Acciones realizadas para la optimización del proceso. Para cumplir con el objetivo principal de este proyecto el cual consiste en la optimización del proceso análisis de muestras se implementaron las siguientes acciones, las cuales se verán reflejadas en la reducción de los tiempos al momento de realizar el análisis requerido por los clientes.

La actualización del documento IT-LM-18 impactará principalmente al

momento

de

realizar

la

identificación,

búsqueda

de

especificaciones y tipo de análisis requerido, reduciendo el tiempo que lleva realizar esta acción a la mitad.

La elaboración del reporte y de la tarjeta de liberación son de mucha importancia ya que son requisitos establecidos por los clientes, por lo tanto son dos actividades que no se pueden eliminar pero si optimizar, en este caso la realización de dichos documentos se realizara

mientras

la

pieza

cumple

con

el

proceso

de

encapsulamiento ya que durante el tiempo que lleva esta actividad no se realiza ninguna otra y es suficiente para realizar dichos documentos.

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Las actividades restantes como lo son: análisis de dureza, corte de la pieza, preparación de la superficie, verificación de capa efectiva y análisis metalográfico son acciones importantes y que requieren de un tiempo determinado para realizarlas por tal motivo no se pueden eliminar, por ello es necesario realizarlas de la manera más eficaz y eficiente posible.

Una vez realizados estos cambios, los tiempos requeridos para cada análisis fueron disminuidos de tal manera que se logró mejorar el tiempo de respuesta para la liberación de cargas, logrando así la optimización del proceso.

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IX.6.3.3 Tiempos para realizar el análisis de muestras después de la optimización del proceso.

Actividad Tiempo en minutos

Piezas que requieren análisis de dureza Elaboración Identificación del Análisis de Elaboración de la material y dureza de reporte tarjeta especificaciones verde 2

20

10

Total en minutos

5

37

Piezas que requieren análisis de dureza y verificación de capa efectiva Actividad Tiempo en minutos

Actividad Tiempo en minutos

Identificación del Análisis de material y dureza especificaciones 2

20

Corte de la pieza

Encapsulamiento de la muestra, elaboración del reporte y tarjeta verde

10

10

Preparación Verificación de la de capa superficie efectiva 10

10

Total en minutos 62

Piezas que requieren análisis de dureza, verificación de capa efectiva y análisis metalográfico Encapsulamiento de la Identificación del Preparación Verificación Análisis de Corte de la muestra, elaboración Análisis material y de la de capa dureza pieza de reporte y tarjeta metalográfico especificaciones superficie efectiva verde 2

20

10

10

38

10

10

10

Total en minutos 72

X. Resultados obtenidos Una vez concluido el desarrollo del proyecto y realizadas las diferentes actividades para cumplir con los objetivos planteados al inicio se obtuvieron los siguientes resultados: Se revisó el documento IT-LM-18 en su totalidad y también cada uno de los clientes con sus diferentes productos y especificaciones obteniendo un total de 12 clientes y 96 números de parte distintos.

La actualización del documento IT-LM-18 no se completó al 100% ya que para poder llevarla a cabo era necesario contar con más tiempo para tener un flujo de material constante con cada uno de los diferentes números de parte de cada cliente. Ya que para realizar la actualización de dicho documento es necesario fotografiar cada pieza para obtener la ayuda visual, por tal motivo sólo se actualizó al 20%.

Se optimizó el proceso análisis de muestras reduciendo el tiempo requerido en un 25%, con esta disminución se logró que el personal del laboratorio realice el proceso de manera eficiente.

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XI. Análisis de riesgos Los riesgos encontrados para cumplir con los objetivos planteados en este proyecto principalmente fueron el tiempo y el flujo de material en la empresa, ya que son dos factores necesarios y de mucha importancia para lograr los objetivos. El flujo de material depende del tiempo, a lo largo de la estadía en la empresa sólo se procesó cierto número de partes pero no fueron suficientes para cumplir con el objetivo principal de este proyecto el cual fue la actualización del documento IT-LM-18 (análisis de muestras) el cual contendría ayudas visuales de cada número de parte para lo cual se requeriría tener un lapso de tiempo más largo para obtener la fotografías de cada uno de los productos.

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XII. Conclusiones La estadía en Crio representó un verdadero reto el cual se logró superar satisfactoriamente, obteniendo buenos resultados tanto para la empresa como para el desarrollo del proyecto. Con el cumplimiento de la estadía profesional se obtienen bastantes resultados los cuales no sólo se limitan al cumplimento de los objetivos planteados al principio del proyecto, sino que además se obtienen resultados personales como lo es la experiencia laboral, la cual es fundamental para lograr el éxito en la industria y poder desarrollar de la mejor manera la carrera de Técnico Superior Universitario en Procesos Industriales.

XIII. Recomendaciones El seguimiento a las mejoras en un proceso es fundamental para el buen funcionamiento del mismo. Por tal motivo se recomienda darle un seguimiento continuo al proceso análisis de muestras dentro del laboratorio metalúrgico analizando cada una de las actividades e identificando los puntos de mejora en el proceso análisis de muestras, además se recomienda continuar con la actualización del documento IT-LM-18 ya que generalmente llegan nuevos clientes y nuevos productos.

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XIV. Referencias bibliográficas Coca P. y Rosique J. (1995) Ciencia de Materiales. Ensayos, teoría, tratamientos (13ª Edición), Madrid. Ediciones Pirámide.

Fernández J. y Lasheras J. (1992) Ciencia de los materiales. Editorial Donostiarra.

Pero-Sanz J, (2006).Ciencia e ingeniería de los materiales. Estructura, transformaciones, propiedades y selección. Editorial CIE Dossat.

William F. (1993) Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales (2ª Edición). Madrid. Editorial Mc-Graw-Hill.

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Apéndices Apéndice 1. FT-LM-08 (reporte metalúrgico)

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Apéndice 2. FT-TT-03 Tarjeta verde de liberación de material

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Apéndice 3. FT-TT-03 tarjeta roja detención de material

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