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UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR EN LÍNEA EDUCACIÓN A DISTANCIA FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL TIR-315

Laboratorio N° 2 Sede UES Campus Central San Salvador Grupo Teórico No. 1 Tutor de cátedra Ing. Francisco Orlando Reyes Contreras “Análisis de Post-producción Producto Mango de Destornillador” Elaborado por:

       

Henríquez Sánchez Yamileth Raquel

HS15007

Vasquez Vasquez Julio Alexander

VV14002

Antillon Miranda Juan Carlos

AM14079

Pereyra Zelayandia Carlos Atilio

PZ13002

Umaña Zelaya Jeremías

UZ14001

Ventura Cruz Erick Alexander

VC13008

Munto Uceda Amanda Abigail

MU14008

Mejía Méndez Willian Alexander

MM17080

TECNOLOGIA INDUSTRIAL III CICLO II

2019

San Salvador, 6 de Octubre de 2019.

ÍNDICE Introducción ................................................................................................................................. 1 Objetivos ...................................................................................................................................... 2 Objetivo general ............................................................................................................... 2 Objetivos específicos ......................................................................................................... 2 Alcances y Limitaciones ............................................................................................................... 3 Alcances ............................................................................................................................ 3 Limitaciones ...................................................................................................................... 3 Marco Teórico .............................................................................................................................. 4 Identificación de interrogantes aplicadas y justificación................................................. 4 Presentación resumida de estados A y B. ....................................................................... 15 Conclusiones y recomendaciones ............................................................................................... 17 Conclusiones ................................................................................................................... 17 Recomendaciones ............................................................................................................ 18 Glosario ...................................................................................................................................... 19 Bibliografía................................................................................................................................. 21 Anexos ........................................................................................................................................ 22

Introducción

El análisis de postproducción es el estudio de cada elemento del costo en cualquier pieza o materia prima, con el objeto de considerar otros materiales posibles, procesos más nuevos, habilidades o proveedores especiales y posibilidades de un rediseño en los aspectos de Ingeniería del producto.

En el informe se llevó a cabo dicho análisis por una serie de preguntas que enfrascan diferentes puntos de crucial importancia para el análisis de postproducción, estos fueron divididos en secciones tales como: diseño, materia prima, propósito de la operación y proceso de fabricación. Se realiza el análisis para la pieza (mango de destornillador), se muestra un estado A el cual es el producto ya con una producción activa y el estado B el cual es el articulo ya rediseñado.

Este análisis es de mucha importancia cuando se detectan áreas de oportunidad en la fabricación, algún proceso, etc. El mismo nos puede ayudar a generar un artículo con la misma calidad a un costo más bajo, mejorar la productividad entre otros beneficios.

1

Objetivos

Objetivo general Identificar y Justificar el análisis de post-producción aplicado en el caso Mango de Destornillador

Objetivos específicos Identificación de interrogantes aplicadas y justificación Hacer una presentación resumida de estados A y B Analizar cada Interrogante que se especifique en el caso

2

Alcances y Limitaciones

Alcances: Llegar a hacer un análisis de las justificaciones del por qué sería factible hacer un análisis de Post-Producción, comprendiendo el impacto en los costos tanto del método de fabricación como de la materia prima, entre otros.

Limitaciones:

No tener oportunidad de ir a una empresa que produzca el Mango de Destornillador

3

Marco Teórico

Identificación de interrogantes aplicadas y justificación

DISEÑO

INTERROGANTE

SI/NO ¿POR QUÉ?

1. ¿Se puede cambiar el diseño Si

Ya que al utilizar otro proceso que utilice menos herramientas y

para eliminar o simplificar la

materiales. En el caso A, se tenía el proceso de mecanizado con

operación?

acero y en el caso B, el proceso de extrusión, con aluminio, un diseño diferente que permite que el proceso de fabricación sea más directo, es decir más rápido y se requieren menos operaciones para este proceso, por lo tanto, podemos decir que, al cambiar el diseño, si se eligen bien los procesos se pueden simplificar las operaciones.

2. ¿Es adecuado el diseño para Si buenas fabricación?

prácticas

de

La forma el tamaño, el acabado superficial y el material es parte del diseño—analizar si fue aplicada. se pueden obtener los resultados equivalentes por cambios en el diseño -Mejor agarre -Moleteado daño en la mano -Acanalado más agradable al tacto

4

Se puede sustituir una parte por usos corrientes—partes estandarizadas

3. ¿Se pueden obtener los Si

El resultado sería mejor ya que el costo total del estado B es mucho

resultados

a

menor que el estado A, a pesar de que el material de aluminio es más

menor costo, por cambios de

caro, así como los costos de maquinaria; aunque no se especifican

diseño?

unos costos, podemos decir que el proceso de mecanizado es mucho

equivalentes

más caro que el de extrusión, debido a que el proceso de mecanizado utiliza más herramientas que el de extrusión, requiere de mano de obra calificada, el tiempo de fabricación es mayor, requiere de mayor operaciones, mientras que el de extrusión no requiere de herramientas, no lleva procesos manuales y su ejecución es más rápida, concluimos que si se pueden hacer cambios de diseño que los costos sean más bajos según sea el proceso, herramientas, mano de obra y maquinarias que se utilizan.

4. ¿Se puede sustituir una parte SI

Se puede sustituir una parte por otra siempre y cuando sea una pieza

por otra de uso corriente?

movible, en este caso la tuerca paso a ser un roscado especial.

5. ¿Se puede convertir una

Ejemplo: roscas especiales, la podemos convertir a usos

parte a otra de uso corriente?

estandarizados. estandarizas las partes- el montaje .. por eso la estandarización

5

6. ¿Son todos los boceles, del SI

Si, ya que no debemos de perder la funcionabilidad de la pieza, a

mismo radio, permitiendo el

pesar de haber cambiado la forma de la misma.

uso de una sola herramienta?

7. ¿Permite el diseño usar Si

Porque tiene piezas desmontables y pueden ser cambiadas, por

dispositivos

ejemplo, la tuerca puede ser sustituida por una con mayor fijeza.

de

montaje

corrientes?

8. ¿Se puede cambiar el diseño SI

Ya que al ser el método de fabricación es” Extrusión” no son

para permitir el montaje sin

requeridas herramientas para llevar a cabo la fabricación solo

herramientas?

necesitaremos del molde y la máquina.

9. ¿Se pueden hacer simétricas NO

Ya que no contamos con mayor información para determinar si es

las partes para un montaje más

posible realizar simétricas las partes para el montaje.

fácil?

6

MATERIA PRIMA

SI/N

INTERROGANTE

¿POR QUÉ?

O 1. ¿Es adecuada la materia SI

Ya que el material proporciona mayor agarre debido a sus

prima

para

propiedades mecánicas como la tenacidad, ductilidad, maleabilidad,

cumplir el propósito de uso a

y posee gran resistencia a la corrosión y alta conductividad térmica

que se destina?

y eléctrica. Cumpliendo con el propósito de funcionamiento de la

especificada

pieza. 2. ¿Se puede usar como SI

Siempre y cuando este pueda ser mecanizado de igual manera y no

substituto una materia prima

sufra ninguna alteración mecánica o química durante el proceso de

más barata, que funcione

fabricación.

igual?

3. ¿Se puede usar una materia SI

Mientras el material cumpla con los requerimientos de calidad

prima de calibre más liviano?

necesarios por el tipo de pieza.

4.

¿La

materia

prima No

disponible, está en buenas

No se especifica.

condiciones de uso?

7

5. ¿Podría el proveedor, efectuar un SI

Podría realizar algún tratamiento químico al aluminio para

trabajo adicional en la materia prima,

disminuir la temperatura de fundición y que mejore las

que la vuelva más adecuada para el uso?

propiedades mecánicas del mismo tales como dureza.

6. Si se usa materia prima forjada o Si

GRUPO I (SAE 1110, 1111, 1112, 1113

fundida ¿es la tolerancia suficiente

Son aceros efervescentes de bajo % de carbono, con excelentes condiciones de maquinado. Contienen azufre, fosforo y plomo. Estos tres elementos influyen por diferentes razones, en promover la rotura de la viruta durante el corte con la consiguiente disminución en el desgaste de la herramienta.

para propósitos de mecanizado, sin ser excesiva?

Todas las aleaciones de aluminio pueden ser extruidas, pero algunas son menos adecuadas que otras, ya que exigen mayores presiones, permiten sólo velocidades bajas de extrusión y/o tienen acabado de superficie y complejidad de perfil menores de las deseadas. El término "extrusionabilidad" se utiliza para abarcar todos estos temas, con el aluminio puro en un lado de la escala, y las fuertes aleaciones de Aluminio-Zinc-Magnesio-Cobre en el otro. Las aleaciones de la serie 6000 (AluminioMagnesio-Silicio) ocupan la mayor parte del mercado de la extrusión.

7. ¿Se puede mejorar la facultad de SI

Puede mejorarse, por ejemplo sometiendo el materia a un

mecanizado del material por medio de

horno de inducción lo cual vendría a mejorar la dureza

tratamientos térmicos u otra forma?

8

8. ¿Está suficientemente limpia y SI

Ya que el aluminio posee propiedades químicas que

desoxidada la materia prima?

previenen la corrosión

9. Si la materia prima está recubierta SI

Debido a que algunos recubrimientos afectan propiedades

con un compuesto protector ¿cómo

tales como la dureza o resistencia al corte, lo cual generaría

afecta este compuesto a las matrices, y

mayor dificultad para el proceso de mecanizado que a su

las herramientas de corte?

vez generaría un impacto en los costos.

10. Los materiales que se usan en el NO

No se cuenta con la información específica para poder

proceso, tales como gas, aceite,

determinarlo.

combustibles, comprimido,

carbón, agua,

aire

electricidad,

ácidos y pintura, ¿son adecuados y su uso resulta controlable y económico? 11. Si se usa un material más caro Si

Ya que el costo de producción disminuiría debido a que se

que resulta más fácil de trabajar,

genera un ahorro en servicios tales como energía eléctrica,

¿Existirá un ahorro?

tiempo de producción, mano de obra, logística de la producción,

etc.

Sin embargo el costo de materia prima aumenta, por lo cual debería de realizarse un análisis previo a tomar dicha decisión.

9

12. ¿Se pueden substituir

partes SI

moldeadas o coladas para eliminar

Dado que el proceso de fabricación (Extrusión) es llevado a cabo haciendo uso de moldes en lugar de herramientas.

mecanizados u otras operaciones?

13. ¿Se puede cambiar el diseño del SI

En este caso al realizar el proceso de extrusión se genera

producto, para eliminar desperdicios

menos desperdicio ya que este es un proceso de moldeo en

excesivos de materia prima?

comparación al moleteado el cual genera arranque de viruta, corte, etc.

14. ¿Se puede reducir el

número de SI

Debe de realizarse un análisis en cual se genere una pieza

materias

medio

patrón que nos pueda indicar la cantidad necesaria de

primas

normalización?

por

de

materia prima, el cual a su vez estandariza el proceso y genera un ahorro en costos de materia prima.

10

PROPÓSITO DE LA OPERACIÓN

INTERROGANTE

SI/NO

¿POR QUÉ?

1. ¿Cuál es el propósito de la operación? Si La fabricación de un mango o soporte que permite aplicar un par de torsión a una herramienta,

2. ¿Se puede cumplir mejor el propósito Si

En este caso se podría adaptar un complemento adicional

de la operación de otra manera?

que mejore que mejore el uso de la herramienta y la aplicación de las fuerzas.

3. ¿Se puede cambiar el diseño para SI

Ya que se podría rediseñar la pieza para que tenga una

eliminar el propósito de la operación?

función diferente.

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4. ¿Es necesario el resultado que se SI

Es necesario ya que este sirve de apoyo para aplicar las

obtiene con la operación? Si es así ¿qué

fuerzas, debido a que proporciona un mejor agarre y

lo hace necesario?

seguridad para el operario que realiza la función.

5. ¿Se necesita una operación debido NO

No es necesario ya que se ha elegido el proceso optimo, se

al

deberían de cumplir los requerimientos necesario para la

diseño

deficiente

de

algunas

herramientas que se usan en una

fabricación del mango.

operación previa o posterior? 6. ¿Se estableció la operación para N/A

No se especifica si es necesario.

corregir una dificultad presentada en el montaje final? Si es así ¿se corrigió verdaderamente? 7. ¿Se necesita la operación debido a SI

Porque aumentaran los de producción si no se realiza un

la ejecución inapropiada de una

ajuste a las piezas defectuosas o posibles fallas que posean

operación anterior?

las mismas.

8 ¿Se estableció la operación, para N/A

No se especifica si es necesario.

corregir una condición que se ha corregido en otra forma?

9. Si la operación se hizo para mejorar SI

Se justifica ya que el proceso de mejora en la apariencia se

la apariencia ¿Se justifica el costo

ve compensado con las ventas (demanda).

adicional por aumentos de las ventas?

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10 ¿Se puede comprar la parte a menor N/A

No se especifica si es necesario.

costo?

PROCESO DE FABRICACION

INTERROGANTE

SI/NO

¿POR QUÉ?

1. ¿Se puede eliminar la operación SI

Se puede tener un cambio de operación ya que lo podemos

analizada

hacer por medio de otro proceso de fabricación.

cambiando

el

Un

proceso de mecanizado a un proceso de extrusión cambiado

procedimiento o las operaciones?

así las operaciones del proceso. 2. ¿Se puede cambiar con otra operación? SI

Se cambia el diseño de la pieza cambian las operaciones en este caso por el tipo de material. En el caso A se tenía un acero moleteado por lo tanto utilizábamos un proceso de mecanizado, en cambio en el caso B el tipo de material fue el aluminio extruido y su proceso fue medio de un proceso de deformación(extrusión).

3. ¿Podría analizada

ejecutarse durante

la el

operación NO tiempo

descanso de otra operación?

de

Porque si se realizan las operaciones dejando un intervalo de descanso entre ellas esto provocaría un aumento en los tiempos de fabricación lo que ocasionaría invertir más en

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mano de obra y en recursos que ocasionarían un incremento en los costos de fabricación de los mangos.

4. ¿Puede ejecutarse esta operación en No otro departamento para ahorrar costos o manipulación?

5.

El

volumen

de

producción Si

En el caso A se produce 300 piezas por día a un costo de

¿Justifica otro método para producir

$11.89 por 1000 piezas $19.20, si se justificaría ya que

la parte?

tendría una mayor producción a un bajo costo$11.96 por 1000 piezas

6. ¿Se inspecciona el trabajo en un No

No tenemos evidencia

punto crítico, en vez de esperar a terminarlo?

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Presentación resumida de estados A y B.

Función de la pieza (mango): Proporcionar un agarre seguro para transmitir un par de fuerzas (torque). ASPECTO

ESTADO A (antes del análisis)

ESTADO B (después del análisis)

Material

Acero 1113, en barra, en tamaño de

Aluminio 24 lb. por 1000 piezas aun

compra 104 lb. de Ø ½” y costeado a costo de $0.80 por libra 11.5 centavos por libra Costo

de $11.96 por 1000 piezas

$19.20 por 1000 piezas.

material Maquina

Maquina roscadora de 300 piezas por  

día.

Prensa- otros Torno (parcialmente libre para otros trabajos)

 Costo maquina

Tómbola para quitar rebabas

de costo de maquina de $11.89 por 1000 Costo de máquina de $0.72 por 1000 piezas

piezas

Mano de obra y $24 por 1000 piezas

Sin especificar

materiales Gastos generales $0.055por pieza Herramientas



Sin especificar

Un perforador con fondo plano para el agujero tope de Ø ¼” en el

 Herramientas de prensa

centro (contrapunto)

-Desbarbador



Un moleteador

-Punzon,



Dos brocas para los agujeros

-recortado y desbarbado, se usan



Un macho escariador para el generalmente prensas del tipo manivela o excéntrica. En estas agujero



Una herramienta de forma para prensas, la energía del volante se puede transmitir al eje principal, ya ranurar



Una herramienta para recortar 15

sea directamente o a través de un



Un avellanador para biseles en el tren de engranes. La prensa de junta articulada se ajusta idealmente a las

extremo

operaciones de acuñado, prensado o forja. Tienen una carrera corta y es capaz de imprimir una fuerza extrema.  Herramientas de Horno Molde (material y temperatura de fundición mayor que la del aluminio para evitar que ambos se fundan al unísono)

Proceso

Mecanizado.

Deformación

Cambios físicos que

Se obtienen un Acabado superficial atractivo cumpliendo con mayor

experimentó?

optimización el propósito del funcionamiento del agarre, por la forma acanalada que adquirio después del análisis de post-producción

Apariencia

Costo total

Moleteada

$ 102.85 por 1000 piezas

¿

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Acanalada

$ 22.5 por 1000 piezas

Conclusiones y recomendaciones

Conclusiones Con el análisis de preproducción del mango de un destornillador se logró verificar que el diseño ¨a¨ presenta una opción viable para la fabricación del mango de destornillador, y que se logra cumplir con el objetivo del diseño del producto ya que este mango cumple la función de proporcionar el agarre necesario para la aplicación del par de fuerzas que se necesita para que le destornillador cumpla sus funciones. Del diseño del mango de destornillador mostrado en la figura ¨a¨ se determinan los procesos de fabricación más óptimos para la fabricación del producto mencionado ya que el uso de las herramientas (perforador con fondo plano para el agujero tope de Ø ¼” en el centro, moleteador, dos brocas para los agujeros, un macho escariador para el agujero, una herramienta de forma para ranurar, una herramienta para cortar y un avellanador para el extremo), se considera cumplen las funciones necesarias para la fabricación del mango y para el comienzo de su respectiva producción en serie. Del método descrito anteriormente se hace un análisis de los costos de fabricación que necesitara la puesta en marcha de la fabricación de mangos para destornillador y se determina que según las especificaciones descritas en el diseño este proceso es el mas factible y que representa los menores costos. Del análisis de postproducción se determina un nuevo diseño del producto ¨b¨ que proporciona otro método de fabricación del mango de destornillador y que incluye mejoras en la realización de las funciones para las que está diseñado tanto en ergonomía como en la contribución a la disminución de los costos. Con el análisis de postproducción se logran corregir las fallas que presenta el diseño ¨a¨ y se incluyen mejoras en la estética que mantienen la calidad y que benefician a la empresa encargada de producirlos disminuyendo sus costos de fabricación.

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Recomendaciones

-Investigar a fondo el proceso de Deformación y que consiste

-Adquirir material bibliográfico sobre diseño de Mangos de Destornillador

-Realizar una lectura de aprendizaje del concepto de Post-producción, con el propósito que quiere obtener al finalizar de los resultados

-Verificar si el Análisis de Post-Producción es viables y Factible

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Glosario

Aluminio : es el material más común, puede ser extruido caliente o frío. si es extruido caliente es calentado de 300 a 600 °C (575 a 11 00 °F). Ejemplos de este producto incluye armaduras,

marcos,

barras

y

disipadores

de

calor

entre

otros.

Extrusión caliente: La extrusión en calientes se hace a temperaturas elevadas para evitar el trabajo forzado y hacer más fácil el paso del material a través del troquel. La mayoría de la extrusión en caliente se realiza en prensas hidráulicas horizontales

Acero: El acero es una aleación de hierro con una cantidad de carbono que puede variar entre 0,03% y 1,075% en peso de su composición, dependiendo del grado. El acero conserva las características metálicas del hierro en estado puro, pero la adición de carbono y de otros elementos tanto metálicos como no metálicos mejora sus propiedades físico-químicas, sobre todo su resistencia

Diseño para la fabricación: Consiste en un conjunto de técnicas y metodologías para la mejora del diseño, o rediseño, de un producto y tienen como objetivo principal mejorar los aspectos de fabricabilidad, montabilidad y costos, respetando las funciones esenciales del producto para un mejor funcionamiento, mejor apariencia, mayor vida útil, mayor confiabilidad.

Materia prima: Se conoce como materia prima a aquellos elementos obtenidos directamente de la naturaleza y que se utilizarán como material para elaborar un producto. hace referencia a todo bien que tenga como finalidad la transformación durante un proceso de producción hasta convertirse en un elemento de consumo. Muchos de los bienes materiales precisan de una modificación o transformación antes de que pueda ser usado por los usuarios. 19

Mecanizado: es el conjunto de procesos industriales (corte, marcado, prensado, agujereado, etc.) realizados en una pieza de materia prima (generalmente metálica, pero también puede ser de cerámica, madera o plástico, entre otros) para darle una forma y tamaño final deseados limando el material sobrante de forma controlada.

Tratamiento térmico: es proceso que comprende el calentamiento de los metales o las aleaciones en estado sólido a temperaturas definidas, manteniéndolas a esa temperatura por suficiente tiempo, seguido de un enfriamiento a las velocidades adecuadas con el fin de mejorar sus propiedades físicas y mecánicas, especialmente la dureza, la resistencia y la elasticidad.

Perno: Se trata de una pieza que se emplea para sujetar o sostener otra diferente, formando parte de algún tipo de dispositivo o mecanismo.

Volumen de producción: se basa en el grado de uso que tiene la capacidad de producción. Es decir, significa el número de unidades terminadas o de servicios vendidos en un tiempo dado. Para los costos este volumen físico se traduce en unidades o piezas.

Capacidad productiva: se basa en la cantidad máxima de bienes y servicios fabricados en un determinado periodo de tiempo. Se trata del volumen de producción recibido, almacenado o producido sobre una unidad de tiempo.

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Bibliografía https://sites.google.com/site/procesosdefabricacion33/extrusion https://ferrosplanes.com/que-es-mecanizado/

https://www.ecured.cu/Tratamiento_t%C3%A9rmico_del_metal https://www.ingemecanica.com/aceros/aceros01.html https://www.asoc-aluminio.es/asociados/extruidores/extrusion-del-aluminio

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Anexos

MANGO DE DESTORNILLADOR Un mango moleteado siempre fue fabricado de acero 1113 y requiere de 104 lb de una barra de Ø ½” costeado a 11.5 centavos por libra o un costo total de $11.96 por 1000 piezas. La capacidad de producción de una maquina roscadora automática es de 300 piezas por día a un costo de $11.89 por 1000 piezas. El costo de la mano de obra y los materiales fue alrededor de $24.00 por cada 1000 piezas. Con gastos generales cargados a esta parte son calculados a 5.5 centavos. Con una máquina a plena carga cada día.

Las herramientas requeridas para hacer el mango de acero consisten:  Un perforador con fondo plano para el agujero tope de Ø ¼” en el centro  Un moleteador  Dos brocas para los agujeros  Un macho escariador para el agujero  Una herramienta de forma para ranurar  Una herramienta para cortar  Un avellanador para el extremo Una reducción en el costo se veía imposible hasta que el analista de post-producción se preguntó: ¿EN REALIDAD QUE ES LO QUE ESTA PARTE 22

HACE? Su función es la de un soporte o mango que permite aplicar a la herramienta manual un par de fuerzas o torque. Un análisis de post producción dio como resultado: Cambios en el producto y un nuevo método de producción Un análisis de post producción dio como resultado cambios en el producto y un nuevo método de producción.

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