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Villa de Álvarez, Col., junio de 2013 REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE NITROCARBURACIÓN FERRÍTICANombre del Residente Saúl Manuel Romero Uribe Nombre del Asesor MC. Miguel Ríos Farías Nombre de la Carrera Ingeniería Industrial Villa de Álvarez, Col., a 16 de Junio de 2017 INFORME TÉCNICO DE RESIDENCIA PROFESIONAL QUE PRESENTA:

REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

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Page 1: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 1

Villa de Álvarez, Col., junio de 2013

“REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

NITROCARBURACIÓN FERRÍTICA”

Nombre del Residente

Saúl Manuel Romero Uribe

Nombre del Asesor

MC. Miguel Ríos Farías

Nombre de la Carrera

Ingeniería Industrial

Villa de Álvarez, Col., a 16 de Junio de 2017

INFORME TÉCNICO DE RESIDENCIA PROFESIONAL QUE PRESENTA:

Page 2: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE
Page 3: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 2

Índice

Historia de TS ETSA S. DE R.L. DE C.V. ...................................................................... 7

Acerca de ETSA. ................................................................................................................ 7

Nuestros Servicios. ............................................................................................................. 8

Principales Clientes. ........................................................................................................ 8

Principales Proveedores ...................................................................................................... 9

Justificación. ..................................................................................................................... 10

Objetivos ........................................................................................................................... 10

Objetivo General. .......................................................................................................... 10

Objetivos Específicos. ................................................................................................... 10

Problemática. .................................................................................................................... 11

Alcance .......................................................................................................................... 11

Limitaciones .................................................................................................................. 11

Descripción del Proceso Nitrocarburizado Ferrítico......................................................... 13

Procedimiento y descripción de las actividades realizadas. .......................................... 16

Fundamento Teórico. ........................................................................................................ 22

Proceso del Cliente ........................................................................................................ 29

Aceros............................................................................................................................ 31

IATF 16949:2016 Sistema de Gestión de la calidad en la industria del automóvil. ..... 33

Page 4: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 3

APQP Advanced Product Quality Planning .................................................................. 34

Resultados ......................................................................................................................... 38

Costo beneficio .............................................................................................................. 58

Conclusiones ..................................................................................................................... 60

Recomendaciones .......................................................................................................... 61

Competencias desarrolladas y/o aplicadas. ................................................................... 62

Referencias bibliográficas y virtuales. .......................................................................... 64

Page 5: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 4

Ilustración 1.- Logotipo de Federal Mogul. ............................................................................ 8

Ilustración 2.- Logotipo de American Axle & Manufacturing ............................................... 8

Ilustración 3.-Logotipo de Mahle Motors Coomponents. ...................................................... 9

Ilustración 4.- Logotipo de ZF Sachs Suspesion. ................................................................... 9

Ilustración 5.-HEF Durferrit de México ................................................................................. 9

Ilustración 6.- Línea .............................................................................................................. 15

Ilustración 7.- Notificación para iniciar con pruebas ........................................................... 16

Ilustración 8.- Correo confirmación ..................................................................................... 16

Ilustración 9.- Rack logístico de FM .................................................................................... 17

Ilustración 10.- Válvula ........................................................................................................ 17

Ilustración 11.- Inspección de alabeo ................................................................................... 18

Ilustración 12.- Equipo de inspección. ................................................................................. 18

Ilustración 13.- Documento para vaciar información ........................................................... 18

Ilustración 14.- Estructuras Cristalinas de los metales. ........................................................ 23

Ilustración 15.- Probeta, con imagen a 50X de un material nitrocarburizado. ..................... 26

Ilustración 16.- Reacción ...................................................................................................... 27

Ilustración 17 Protocolo de pruebas FM rastreabilidad ........................................................ 38

Ilustración 18.- Protocolo de pruebas FM cuadro de datos capturados ................................ 39

Ilustración 19.- .- Protocolo de Pruebas curva...................................................................... 40

Ilustración 20.- Protocolo de Pruebas desplazamiento de medias. ....................................... 40

Page 6: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 5

Ilustración 21.- PSW V75027M1 ......................................................................................... 41

Ilustración 22 PSW V76282M0 ........................................................................................... 42

Ilustración 23.- PSW V76334M1 ......................................................................................... 43

Ilustración 24.- PSW V76283M1 ......................................................................................... 44

Ilustración 25.- PSW V75603M0 ......................................................................................... 45

Ilustración 26.- PSW V76465M1 ......................................................................................... 46

Ilustración 27.- PSW V76284M1 ......................................................................................... 47

Ilustración 28.- PSW V75264M1 ......................................................................................... 48

Ilustración 29.-PSW V75046M0 .......................................................................................... 49

Ilustración 30.- PSW V74730M1 ......................................................................................... 50

Ilustración 31.- PSW V76333M0 ......................................................................................... 51

Ilustración 32.- PSW V74729M1 ......................................................................................... 52

Ilustración 33.-PSW V76400M0 .......................................................................................... 53

Ilustración 34.- PSW V77349M1 ......................................................................................... 54

Ilustración 35.- PSW V77578PQ ......................................................................................... 55

Ilustración 36.- PSW V77247PC .......................................................................................... 56

Ilustración 37.-PSW V77246PB ........................................................................................... 57

Page 7: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 6

Tabla 1.- Números de parte a tratar ...................................................................................... 20

Tabla 2.-Gasto anual en sales (materia prima) 2016 ............................................................ 58

Tabla 3.-Prueba de arrastre de sales ..................................................................................... 59

Tabla 4.- Tabla de competencias desarrolladas y aplicadas. ................................................ 63

Diagrama 0-1. Diagrama temperatura tiempo del proceso de Nitrocaburización. ............... 26

Diagrama 0-2.- Ensayo de Fatiga del cromo duro y de Nitrocarburizado. ........................... 28

Diagrama 3.- De bloques de proceso de FM ........................................................................ 30

Page 8: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 7

Historia de TS ETSA S. DE R.L. DE C.V.

El grupo ETSA nació en Tlalnepantla, Estado de México en 1979, para ofrecer tratamiento

térmico comercial a la industria metalmecánica del centro del país. Durante muchos

años a la empresa fue un taller pequeño con grandes dificultades para sobrevivir, fue

hasta la década de los 90´s cuando la empresa encontró mercados en la industria

automotriz que le permitieron salir adelante.

Durante los 90´s cerró la firma alemana DEGUSSA que tenía el mejor horno de vacío

del país, ETSA adquirió este equipo y se fortaleció enormemente. También se lograron

alianzas con el importante grupo francés HYDROMECANIQUE ET FROTTEMENT,

con quien logró desarrollar tecnologías que hoy tienen mucho éxito en el mercado.

En la década del 2000 la empresa emprendió la distribución de productos para

tratamiento térmico de la firma alemana DURFERRIT y ante el cierre de TEMPLE

FORTUNA, y la adquisición de la mayoría de sus equipos, ETSA se convirtió en la

empresa de tratamientos térmicos más grande del país. En 2004, adquirió a otro

competidor, la empresa DETROIT y en 2005 firmó un contrato con SKF que

deberá incrementar sus ventas al menos 25%.

Actualmente, la empresa se ha extendido en cuatro plantas donde laboran un poco

más de cien personas.

Acerca de ETSA.

Somos un grupo de empresas dedicadas al servicio de tratamientos térmicos de aceros

y ciertas aleaciones no ferrosas. ETSA es una sociedad de capital franco - mexicano con

diversas plantas en el país, que desde hace más de 30 años se ha enfocado a satisfacer

las necesidades de la industria automotriz, petrolera, plásticos, enseres domésticos,

etc. Ofrecemos nuestros servicios en la zona metropolitana de la Ciudad de México,

así como en los estados de Pu ebla, Tlaxcala, Veracruz, Querétaro, Guanajuato,

San Luis Potosí, Aguascalientes, Estado de México y Jalisco.

Page 9: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 8

Nuestros Servicios.

El Grupo ETSA cuenta con la mayor gama de procesos de tratamientos térmicos en el país,

tenemos gran variedad de capacidades que nos permite procesar desde una pieza de

algunos gramos hasta 5 toneladas y también altos volúmenes de piezas de producción,

nuestros hornos automatizados garantizan la repetitividad de los resultados de dureza,

capa y estructura de los materiales tratados la amplia gama de procesos están soportados

por nuestros laboratorios y equipos de medición debidamente certificados.

Principales Clientes.

Federal Mogul Aguascalientes Valvetrain.

Especializados en la fabricación de motores de combustión interna,

transmisiones y turbinas a nivel mundial,

American Axle & Manufacturing Planta Silao, Gto.

El líder en el diseño y manufactura de sistemas y componentes para

automóviles.

Ilustración 1.- Logotipo de Federal Mogul.

Ilustración 2.- Logotipo de American

Axle & Manufacturing

Page 10: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 9

Mahle Motors Components S.A. de C.V. Planta Aguascalientes

Empresa líder en desarrollo dentro de la industria automotriz y de motores

en todo el mundo, MAHLE ofrece a sus clientes sistemas que compiten en

las áreas de motores de combustión interna y partes adyacentes al motor.

ZF Sachs Suspensión S.A. de C.V. Planta Guadalajara, Jal.

Empresa dedicada a la producción y comercialización de autopartes, filial

de ZF, productor mundial de sistemas de transmisión y chasises con 121

plantas en 27 países alrededor del mundo.

Principales Proveedores

HEF Durferrit de México S.A. de C.V.

Ilustración 3.-Logotipo de Mahle Motors Coomponents.

Ilustración 4.- Logotipo de ZF Sachs Suspesion.

Ilustración 5.-HEF Durferrit de México

Page 11: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 10

Justificación.

En el constante crecimiento que se encuentra la empresa TS ETSA S. de R.L. de C.V. ha

arrancado nuevos proyectos con empresas que le requieren mayores volúmenes de

producción y un control más estricto en cuanto a las especificaciones de salida que requiere

el cliente, manteniendo los costos de operación lo más bajo posible sin arriesgar la calidad

del proceso.

Ante esto, el proyecto busca reducir costos mediante la variación de parámetros de los baños

de sales de Nitrocarburizado Ferrítico, el fin de tener un control en variables de temperatura,

concentraciones y flujos de aire, y con ello lograr un cambio de mejora hacia la empresa,

reduciendo costos, aumentando y controlando la calidad deseada por el cliente.

El impacto que puede generar el tener estos parámetros fuera de control, generara altos costos

en el consumo de insumos, puesto que el beneficio económico de que en un futuro se

encuentren controlados daría a la empresa resultados económicos en cuanto ahorro.

Objetivos

Objetivo General.

Reducir los costos en el proceso de Nitrocarburación Ferrítica.

Objetivos Específicos.

Cumplir al 100% con las especificaciones del producto.

Determinar el rango de tiempo óptimo de precalentamiento del material en el proceso.

Determinar el tiempo de enfriamiento al “aire” del material procesado

Page 12: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 11

Problemática.

Actualmente la empresa maneja parámetros en los baños de sales autorizados por los clientes.

Para asegurar la calidad en el producto de los clientes, se requiere tener controlados los

parámetros o variables como temperatura, concentraciones y tiempos de proceso, ya que el

material de las piezas requieren un proceso estrictamente controlado para disminuir factores

como porosidad, aumentar profundidad de capa blanca por Nitrocarburizado Ferrítico así

como para obtener deformación nula.

De ahí nace la idea buscar el control en estos parámetros que nos permitan generar un gasto

menor Agregar el documento que habla de las temperaturas máximas en proceso horno

La empresa busca encontrar la mejor manera de utilizar la variación de estos

parámetros y con ello mantener la calidad y disminuir costos en insumos e inspección.

Alcance

El presente proyecto buscará definir y mejorar el control de parámetros de proceso

de nitrurado en la línea de producción de válvulas , dándole mayor importancia al

proceso crítico de la línea de producción (nitrurado), y con ello lograr un ahorro en

insumos y calidad mejor a la deseable en el producto.

El proyecto únicamente abarca a la línea de producción para el cliente Federal Mogul

(FM) establecida en TS ETSA S. de R.L. de C.V. ubicada en Aguascalientes, Ags.

Limitaciones

Clientes: Debido al trabajó bajo el estándar de calidad automotriz ISO/TS 16 949 los

clientes intervienen directamente en la modificación de cualquier parámetro del

proceso, y se preocupan por la afectación de la calidad de este, es por ello que ante

cada propuesta de cambio se debe de realizar la solicitud de modificación, la cual

debe de ser aprobada, esta aceptación puede requerir de un tiempo indefinido, y sin

una pronta respuesta las actividades no pueden realizarse.

Tiempo: Para la realización del proyecto se cuenta con un tiempo aproximado de 22

semanas.

Page 13: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 12

Documentación: Existe documentación que bajo las políticas de la empresa no puede

salir, por lo que el trabajo a realizar se debe de hacer exclusivamente en las

instalaciones.

Page 14: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 13

Descripción del Proceso Nitrocarburizado Ferrítico.

N1 y N1B. Limpieza con Jabón alcalino. En este paso del proceso se introducen

piezas a una tina con agua caliente y jabón con el fin de quitar residuos o

aceite que contienen éstas para no afectar los procesos posteriores. La recuper

ación de nivel de agua se realiza en forma de cascada de las tinas N 2 y

N 3. Se usa a condiciones de temperatura (70-90ºC).

N2, N3, N2B y N3B. Enjuague. Tinas de enjuague para quitar los residuos

de jabón del proceso anterior. Se usa a temperatura ambiente

N4. Secado al aire. Esta área esta exclusiva para el escurrimiento de las piezas

después de realizar los enjuagues y se secan al aire con una temperatura de aire

de 55°C.

N5 y N5B. Precalentado. Se realiza un precalentamiento a las piezas para

quitar la humedad de las piezas de acero y para evitar alguna deformación de

las mismas. Se usa temperaturas de 300 a 370ºC.

N6A, N6B y N6C. Nitrocarburizado (Nitrurado). Se realiza el proceso de

nitrocarburizado en un medio líquido (sales) para brindarle a las piezas de

acero una capa de nitrurado y dureza superficial requerido por el cliente. Se

trabaja a temperaturas de 570 a 600ºC. Para mantener la composición química

constante se adiciona sales cada media hora las cuales por la reacción se

desprende amoniaco.

Page 15: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 14

N7. Oxidación. Se realiza el proceso de oxidación controlada para proteger

las piezas de acero a la corrosión. Se trabaja a temperaturas de 400 a 450ºC.

Z8 y Z8B. Enfriamiento en aire. Área designada para enfriar las piezas de acero

después del tratamiento termoquímico realizado para liberar tensiones del

material. Se trabaja a temperatura ambiente.

N9A, N9B y N10A. Enfriamiento en agua. Se realiza un enfriamiento en

agua caliente para eliminar las sales del proceso de nitrurado y oxidación.

Se trabaja a temperatura de 70ºC - 90°C

N7B Black 80. Químico que crea una capa de óxido controlada.

N10, N11, N12 Y M13. Enjuague post Oxinit. Se realiza un enfriamiento en

agua caliente para eliminar las sales del proceso de nitrurado y oxidación.

N14. Imprecación de Corolac. Químico que cubre al material para evitar la

corrosión

Este proceso incluye las dos líneas que se utilizan para todos los clientes, para el proceso de

nitrocarburizado férrico de FM, en válvulas se involucran únicamente; Limpieza (N-1),

Enjuague(N2 y N3), Secado(N4), Precalentado(N5), Nitrurado(N6B), Oxinit(N7),

Enfriamiento al aire(Z8), Enfriamiento al agua(N9B), Enjuague en cascada(N10A y N11),

Escurrimiento(Z15), (Ilustración 1-6)

Page 16: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 15

Ilustración 6.- Línea

Page 17: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 16

Procedimiento y descripción de las actividades realizadas.

A continuación se detallan las actividades realizadas y se presentan imágenes y anexos de los

documentos utilizados.

El primer paso es hablar con el SQA (Supplier Quality Assurance) de planta

FM, para que autorice hacer prueba con el material. Esta tarea única para el

arranque del proyecto, se le presenta al SQA la justificación de llevar a cabo

este proyecto, en el cual se menciona los beneficios para ambas parte y se

define que se busca la mejora continua entregando siempre la calidad esperada

del producto. (Ilustración 1-6) e (Ilustración 1-7).

Ilustración 7.- Notificación para iniciar con pruebas

Ilustración 8.- Correo confirmación

Page 18: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 17

El producto llega en racks para

procesar (Ilustración 1-9). No todas las

válvulas tienen el mismo tamaña del

vástago y del asiento y estas características

dimensionales afectan el número de

válvulas que llegan en cada rack.

Por lo que cada rack puede traer

entre las 3000 hasta las 6000 válvulas, de

acuerdo al número de parte a tratar.

Se analiza alabeo. El alabeo es la perpendicularidad de las válvulas, del

vástago con respecto al asiento. (ilustración Consiste en verificar que la

válvula se encuentre dentro de especificación. Este análisis aplica en las tres

etapas del proceso que tienen mayor impacto para el estudio de alabeo.

Recibo, Nitrurado y pulido. Se Utilizara un equipo de medición especial

proporcionado por FM (ilustración 1-12 e ilustración 1-11).

Ilustración 9.- Rack logístico de FM

Ilustración 10.- Válvula

Page 19: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 18

*Para el tamaño de la muestra, FM solicita que se tome 500 piezas.

Captura de datos: se vacían los datos a Excel. Esta actividad se hace con la

finalidad de tener un respaldo electrónico y es una herramienta que nos facilita

el paso siguiente. Formato Protocolo de prueba xls. (Ilustración) en la tres

partes del proceso (Recibo, Nitrurado y pulido.

Ilustración 11.- Inspección de alabeo

Ilustración 12.- Equipo de inspección.

Ilustración 13.- Documento para vaciar información

Page 20: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 19

Captura de datos Minitab para conocer qué tan hábil es nuestro proceso. Es

importante puntualizar que el Cpk que se busca tiene que ser mayor a 1.33 o

superar el Cpk que se tiene en las tres etapas.

Se hace un reporte y se evita al SQA. (Este reporte incluye en su totalidad los

datos obtenidos de la muestra, los análisis de capacidad de proceso e

histogramas que presentan los datos en curvas suavizadas y reportes de

laboratorio. Con lo que se busca la Vo.Bo.

Elaboration de Part Submission Warrant (PSW). Para que sea firmado por el

SQA de FM.

El resultado y el objetivo a alcanzar dentro de la empresa es presentar

el Part Submission Warrant (PSW) de cada número de parte. Ya que este

documento crea un acuerdo formal, que da garantía al cambio en el proceso

de producción.

Bajar a piso modificación de proceso: Como parte de la metodología de un

PPAP, se necesita hacer los cambios respectivos en piso, y dando a conocer

dichos cambios al personal, generando la información documentada.

Con este proceso se busca que se firmen documentos de validez ante una

auditoria a la norma IATF 16949. Este documento Part Submission Warrant

(PSW)

Page 21: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 20

En su totalidad el proyecto está delimitado a 16 números de parte (tabla1)

Bajo la primicia de los pasos citados anteriormente El proyecto consiste en realizar pruebas

a cada número de parte de FM para verificar que el cambio de la temperatura y del tiempo

en el horno de nitrurado no afecte la calidad del producto.

La mayor preocupación de estas pruebas es no generar producto fuera de especificación en 3

aspectos: capa blanca, dureza y alabeo.

Las dos primeras características de calidad serán inspeccionadas al finalizar el proceso, con

los estudios metalográficos. El variable tiempo está en función de la temperatura, y la

temperatura en función a la materia prima que se utiliza para nitrucarburizar. En un

documento interno de TS ETSA proporcionado por el proveedor de la sales, señala que las

sales pueden ser trabajadas a una temperatura máxima de 590°C sin perjudicar el producto

y asegurando la capa blanca y la dureza, este documento se llama “Nitriding –

Nitrocarburizing Controlled ionic liquid Nitrocarburizing processes: CLIN”

No. No. de ParteTemperatura

Validada

1 V75027M1 580

2 V76282M0 580

3 V76334M1 580

4 V76283M1 580

5 V75603M0 580

6 V76465M1 590

7 V76284M1 580

8 V75264M1 580

9 V75046M0 580

10 V76333M0 580

11 V74730M1 580

12 V74729M1 580

13 V76400M0 590

14 V77349M1 580

15 V77578PQ 580

16 V77247PC 580

17 V77246PB 590

No. No. de ParteTemperatura

Validada

1 V75027M1 580

2 V76282M0 580

3 V76334M1 580

4 V76283M1 580

5 V75603M0 580

6 V76465M1 590

7 V76284M1 580

8 V75264M1 580

9 V75046M0 580

10 V76333M0 580

11 V74730M1 580

12 V74729M1 580

13 V76400M0 590

14 V77349M1 580

15 V77578PQ 580

16 V77247PC 580

17 V77246PB 590

No. No. de ParteTemperatura

Validada

1 V75027M1 580

2 V76282M0 580

3 V76334M1 580

4 V76283M1 580

5 V75603M0 580

6 V76465M1 590

7 V76284M1 580

8 V75264M1 580

9 V75046M0 580

10 V76333M0 580

11 V74730M1 580

12 V74729M1 580

13 V76400M0 590

14 V77349M1 580

15 V77578PQ 580

16 V77247PC 580

17 V77246PB 590

Tabla 1.- Números de parte a tratar

Page 22: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 21

Por otro lado el alabeo será monitoreado en cada una de las actividades que consideramos

críticas. En primer lugar; recibo para verificar que el producto venga con bajo alabeo.

Después del nitrurado ya que es una operación que involucra calor y es propensa a liberar

esfuerzos residuales. Y por última en pulido, como ya se mencionó antes, esta operación es

por impacto de granalla, pequeños balines que limpian la superficie. El golpe de este material

puede problemas en alabeo.

Page 23: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 22

Fundamento Teórico.

Existen piezas que están sometidas a condiciones de trabajo que requieren propiedades

específicas para soportar esfuerzos de choque, vibraciones y rozamiento superficial. Para

soportar estas condiciones de trabajo, se requiere tenacidad elevada, resiliencia, y una gran

dureza superficial.

(Morral, Jimeno, & Molera, 2004) El endurecimiento superficial, por tratamiento

térmico, se puede conseguir, fundamentalmente, por dos procedimientos: modificando sólo

la microestructura de la superficie por tratamiento térmico o modificando la composición de

la superficie por difusión de algún elemento químico (carbono, nitrógeno, azufre). (pág.

1226).

Los tratamientos térmicos se producen sobre la base de los cambios de estructura cristalina

que experimentan los aceros. Calentando hasta llevar a temperatura, un tiempo de

permanencia a esa temperatura y un enfriamiento a una velocidad adecuada.

Son llamadas estructuras cristalinas porque como los átomos se distribuyen en los vértices

de la celda unitaria de la red cristalina.

(iesvillalbahervastecnologia, 2009) Enuncia las estructuras cristalinas:

Redes Cúbicas sencillas: los átomos ocupan sólo los vértices de la celda unidad.

Redes Cúbicas centradas en el cuerpo (BBC): los átomos, además de ocupar los

vértices, ocupan el centro de la celda. En este caso cristalizan el hierro y el cromo.

Redes cúbicas centradas en las caras (FCC): Los átomos además de ocupar los

vértices, ocupan el centro de cada cara de la celda. Cristalizan en este tipo de redes el

oro, cobre aluminio, plata, …

Redes hexagonales compactas (HC): La celda unitaria es un prisma hexagonal con

átomos en lo vértices y cuyas bases tienen un átomo en el centro. En el centro de la

celda hay tres átomos más. En este caso cristalizan metales como cinc, titanio y

magnesio.

Page 24: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 23

En la ilustración 2-1 se puede apreciar gráficamente el acomodo de los átomos en los vértices

y como toman un red propia.

Y los tratamientos térmicos más importantes son: temple, recocido, revenido y

normalizado. Con su aplicación se consiguen estructuras más blandas y más mecanizables,

con mayor dureza y resistencia.

(Pere Morela, 1991)

Temple: Se denomina temple de un acero al enfriamiento del mismo desde una

temperatura por encima de la transformación Ac3 a una velocidad suficientemente

rápida a fin de endurecer considerablemente. A nivel microscópico, el

endurecimiento por temple implica la formación del constituyente martensítico y

ausencia del constituyente perlitico. (pág. 43).

(F.R, E., & P. )

Revenido

La dureza introducida en el temple suele ser demasiado elevada, ya que la tenacidad

es baja. Si el acero al carbón se calienta a temperatura más baja. Si el acero al carbón

se calienta a temperatura más baja que la de austenizacion, durante tiempo variable

se obtiene durezas cada vez menores. (pág. 1112)

Ilustración 14.- Estructuras Cristalinas de los metales.

Page 25: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 24

Este es tratamiento térmico de revenido, que se traduce como la operación de

subsecuente al temple para aliviar las tensiones provocadas y ajustar durezas finales

en pieza.

(Kalpakjian & R. Shmid, 2002)

Recocido: Es un término generalmente utilizado para describir la restauración a sus

propiedades de aleación en frio o con tratamiento térmico, por ejemplo, a fin de

incrementar la ductilidad y por ende, la conformidad y reducir la dureza y la

resistencia mecánica, o por tanto, para modificar la microestructura. El recocido

también es utilizado para aliviar esfuerzos residuales en una pieza manufacturada

con fines de una mayor maquinabilidad y de una estabilidad dimensional. (pág. 126)

Normalizado:

Tratamiento térmico para refinación del grano, su aplicación principal es para los

aceros al carbón y de baja aleación.

Homogenizar la estructura después de proceso de fundición, forja u otros

tratamientos térmicos.

Por otro lado los tratamientos termoquímicos que tiene por objetivo variar la

composición química de las capas más externas, para conseguir endurecimiento superficial,

normalmente presentan el inconveniente derivado del tiempo y de la temperatura necesarios

para conseguir la modificación.

Los objetivos que se persiguen mediante estos procesos son variados, pero entre

ellos podemos destacar:

Mejorar la dureza superficial de las piezas, sin disminuir la tenacidad del núcleo.

Aumentar la resistencia al desgaste aumentando el poder lubrificante.

Aumentar la resistencia a la fatiga y/o la corrosión, sin modificar otras propiedades

esenciales tales como ductilidad.

Page 26: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 25

Los más importantes son: nitrocarburizado, cianuración, cementación y sulfinización.

Además de los producir cambios en la estructura, también se producen cambios en la

composición química de su capa superficial añadiendo distintos productos.

Nitrocarburizado: Es un tratamiento que se hace a en un rango de temperatura 480°

C – 630 °C, nos proporciona nitrógeno para ser difundido a la superficie del acero y

permite aumentar la dureza superficial. (Diagrama 2-1).

Cianuración: Es una mezcla de cementación y nitruración. Se endurecen las

piezas introduciendo carbono y nitrógeno mediante baños de cianuro, carbonato y

cianato sódico. Después hay que templar las piezas.

Cementación: Consiste en aumentar la cantidad de carbono de la superficie, en estado

sólido (carbón vegetal), líquido (cianuro sódico) o gaseoso (hidrocarburos). Se

consigue teniendo en cuenta el medio o atmósfera que envuelve el metal

durante el calentamiento y enfriamiento. Se consiguen superficies de gran dureza y

resistencia superficial. Se aplica a piezas resistentes al desgaste y a los choques.

Sulfinización: Consiste en aportar a la superficie azufre, carbono y nitrógeno para

mejorar la resistencia al desgaste, favorecer la lubricación y evitar el agarrotamiento.

Se aplica a herramientas.

Profundizaremos en el proceso de Nitrocarburizado Ferrítica porque es el proceso que utiliza

la empresa para trabajar

El nitrocarburizado no sólo satura y difunde nitrógeno, además agrega carbono en la

superficie del acero para formar nitruros y carburos para producir una capa superficial

delgada de nitruros y carbonitruros llamada capa blanca o capa de compuestos (nitruros

épsilon) y una zona de difusión la cual contiene nitruros de hierro (gama prima).

Page 27: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 26

Diagrama 0-1. Diagrama temperatura tiempo del proceso de Nitrocaburización.

Ilustración 15.- Probeta, con imagen a 50X de un material nitrocarburizado.

Page 28: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 27

El proceso se lleva a cabo en un crisol de material especial con aireación, la sal fundida está

compuesta por cianato y carbonato. El agente activo en un baño de nitrocarburizado es el

cianato. Al reaccionar con la superficie del acero se forma carbonato. Al regenerar el baño el

carbonato se reduce nuevamente en cianato. Esto se lleva a cabo sin cambio de volumen con

un regenerador plástico compuesto por una unión orgánica de carbón, nitrógeno e hidrógeno.

(Ilustración 2-2)

Diversos estudios, e incluso investigaciones locales acerca de los efectos de la

Nitrocarburación confirman que con la penetración de nitrógeno en la capa de difusión se

incrementa la resistencia a la fatiga a la flexión de componentes (debido a que se generan

esfuerzos de compresión en la superficie), influenciada por los siguientes factores:

La profundidad de la capa de difusión

La cantidad de nitrógeno presente en la mencionada capa

En aceros no aleados, el estado de solución del nitrógeno.

Esto queda comprobado en una prueba hecha por TINIFER en la que se compara la resistencia

a la fatiga contra ciclos, por un lado el cromo y por otro el nitrocarburizado (Diagrama 2-2).

Las propiedades mecánicas ante la fatiga que agrega el proceso de Nitrocarburizado Ferrítico

demuestran ser mayores.

Ilustración 16.- Reacción

Page 29: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 28

Acero y hierro

Nomenclatura

Nitrocarburizado

Diagrama 0-2.- Ensayo de Fatiga del cromo duro y de Nitrocarburizado.

Page 30: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 29

Proceso del Cliente

Antes de que el producto llegue a planta, pasa aproximadamente por 19 actividades que le

agregan valor, las operaciones siguientes al relevado de esfuerzos pueden generar una

complicación en el proceso de nitrurado, ya que se generar esfuerzos residuales.

Las piezas que tienen tolerancias dimensionales muy limitadas y que serán procesadas

adicionalmente mediante, por ejemplo, nitro-carburación, deben someterse a la eliminación

de tensión. Un relevado de esfuerzos (8). El mecanizado (11, 12, 13, 14, 15, 16) y el corte

(10), posteriores al relevado de esfuerzos provocan una acumulación de tensiones en el

material. Tales tensiones podrían provocar cambios dimensionales no deseados si se liberan

en forma no controlada, como por ejemplo durante un tratamiento térmico posterior. Para

minimizar las tensiones tras el mecanizado y el riesgo de que el componente sufra cambios

de dimensión, puede realizarse la eliminación de tensión. (Diagrama de Bloques de proceso

FM)

Cuando el producto llega a planta aún existen tensiones, llamadas esfuerzos residuales.

En la línea el producto es sometido a temperaturas altas de calor, en precalentado y en

nitrurado por lo que las piezas están propensas a sufrir una modificación en la estructura

sufrir una modificación en la estructura del material.

Page 31: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 30

Diagrama de bloque de proceso FM

Diagrama 3.- De bloques de proceso de FM

Page 32: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 31

Aceros.

Por otro lado los aceros tienen un papel muy importante en el proceso de nitrurado. Cuando

un acero es duro (austenitico), la característica permite manejar el material con

probabilidades muy bajas de perjudicar el alabe en deformación por las temperaturas de los

horno.

Sin embargo la familia de los martensítico, son acero con límites elásticos muy altos.

(Tejedor, 2013) Los define como “aleaciones ferrosas con características de alto nivel

elástico, y casi siempre con alta dureza.”

Existe una gran variedad en la forma de identificar y clasificar a los aceros. Sin embargo, la

mayoría de los aceros utilizados industrialmente presentan una designación normalizada

expresada por medio de cifras, letras y signos.

Los expertos advierten que sólo porque encaja no significa que es la parte correcta para su

aplicación. La dureza cambia con las temperaturas de funcionamiento. Los materiales más

difíciles a las temperaturas de escape pueden ser más suaves a las temperaturas de admisión. Los

tipos de aceros utilizados mejoran las condiciones de proceso en nitrurado, cuanto más duro

el metal su capacidad de deformación por liberar esfuerzos residuales es menor.

(Pro, s.f.)

En muchas válvulas de admisión se usan las aleaciones de acero tales como el

Silchrome 1 (sil 1), debido a su fortaleza a las temperaturas de operación. Las válvulas

de escape se fabrican con acero inoxidable 21-2N o 21-4N, que ofrecen mayor

fortaleza a las altas temperaturas y resistencia a la corrosión por oxido del plomo.

Estos materiales se seleccionan para cumplir con requerimientos específicos

de motor. La definición de “acero inoxidable” es aceptada generalmente como una

aleación de acero que contiene menos 10% de cromo en su composición. Sil 1 se

acerca a este nivel, a la vez que mantiene muchas de las características favorables y

costos más bajos asociados con las aleaciones más económicas de acero carbón.

Page 33: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 32

Las válvulas de escape son típicamente hechas de 21-4N, 23-8N para muchas aplicaciones

de rendimiento. Estos materiales son aleaciones de cromo-níquel austeníticas y nitrogenadas

que poseen excelente resistencia a altas temperaturas, dureza y resistencia a la corrosión a

los productos de combustión. Inconel es otro material llamado “superaleación” que se utiliza

a menudo en válvulas de escape donde hay temperaturas muy altas. Su uso está creciendo

entre aplicaciones turbo y sobrealimentadas. Las aleaciones que se enfrentan a Stellite se

utilizan en aplicaciones de alto calor, alta combustión tales como aplicaciones de GNC,

marinas y también turbo diesel.

En las aplicaciones posteriores, se utilizan materiales de escape con aleaciones enfrentadas

en la admisión. Los nuevos requisitos EGR en el lado de servicio pesado han impulsado esto

debido al calor excesivo, nuevo diésel de bajo azufre y cambios en fluidos y aceites. En la

entrada, los materiales de admisión tradicionales se siguen utilizando normalmente aspirado

y algunas aplicaciones de turbo. Estas aleaciones son típicamente Silchrome 1 (Sil 1) y

8645H.

Para muchos motores de última generación y rendimiento, las válvulas de admisión están hechas

de una aleación llamada Sil 1 que contiene 8,5 por ciento de cromo. Sin embargo, el tipo de

material que debe elegir depende de la aplicación y las temperaturas. Partiendo de aceros de baja

aleación Sil 1 a aceros de aleación media (21-2N, 21-4N, 23-8N) y aceros de superaleación con

alto contenido de níquel (Inconel, Nimonic). Los expertos dicen que las nuevas aleaciones que

se están desarrollando incluyen combinaciones patentadas de níquel, cromo, molibdeno, etc.

Page 34: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 33

IATF 16949:2016 Sistema de Gestión de la calidad en la industria del automóvil.

Fue creada por el International Automotive Task Force (IATF) con el fin de armonizar las

diferentes evaluaciones y sistemas de certificación en la cadena de suministro global del

sector automotriz.

Es decir IATF 16949:2016 es la norma complemento, de sistemas de gestión de la calidad

(SGC) específicamente para la industria automóvil, basada en la norma internacional de

SGC, ISO 9001.

El objetivo de la norma IATF 16949:2016 es el desarrollo de un SGC que proporciona una

mejora continua, haciendo hincapié en la prevención de errores y en la reducción de la variación

y de los residuos en la cadena de suministro automotriz.

La importancia de esta norma está en el gran valor que ha tomado en el sector automóvil,

puesto que se ha convertido en un requisito esencial para cualquier organización que trabaje

en la cadena global de suministro de fabricación de automóviles. Muchos de los fabricantes

de automóviles más importantes del mundo hacen de la certificación un requisito para sus

proveedores.

Y ya que TS ETSA es TIER 3 en la cadena de suministros del sector automotriz está obligado

a trabajar bajo normativa.

IATF 16949:2016 es muy puntual en la forma de trabajar. En el punto 8.3.2.1 que

corresponde a la Planificación del diseño y desarrollo-suplemento. “La organización debe

asegurar que la planificación del diseño y desarrollo incluya a todas las partes interesadas

dentro de la organización y cuando sea apropiado, su cadena de suministro.”

a) Gestión de proyectos (APQP o VDA-RGA).”

(IATF, 2016)

En TS ETSA se trabaja bajo el procedimiento APQP.

Page 35: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 34

APQP Advanced Product Quality Planning

APQP o Advanced Product Quality Planning, es un marco de procedimientos y técnicas

utilizadas para el desarrollo de productos en la industria, en particular la industria

automotriz.

Se trata de un proceso definido para un sistema de desarrollo de productos para General

Motors, Ford, Chrysler y sus proveedores. Según AIAG (Automotive Industry Action

Group), el propósito del APQP es producir un plan de calidad del producto que apoye el

desarrollo de un producto ó servicio que satisfaga las necesidades del cliente.

El APQP es un proceso desarrollado a finales de 1980 por una comisión formada por AIAG.

El APQP sirve de guía en el proceso de desarrollo y también es una forma estándar para

compartir los resultados entre los proveedores y las empresas automotrices.

El APQP cuenta con 5 fases, estas son:

1. Planeación y definición del programa

2. Diseño y desarrollo del producto

3. Diseño y desarrollo del proceso

4. Validación del producto y del proceso

5. Retroalimentación, evaluación y acciones correctivas

De estas 5 fases la que toma relevancia en este proyecto es el 4.

(Corporation , Company, & Corporation , Planificacion Avanzada de Calidad de los

Productos (APQP), 2008)

“Este Capítulo discute las características principales para validar un proceso de

manufactura a través de la evaluación de una corrida de producción prueba. Durante

la corrida de producción prueba, el equipo de planeación de calidad de un producto

de la organización debería validar que el plan de control y el diagrama de flujo del

Page 36: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 35

proceso se sigue y los procesos cumplen con los requerimientos de los clientes.” (pág.

33).”

Esta fase se puede aplicar de forma piloto o como modificación al proceso, esta última

corresponde al fin del proyecto.

(Corporation , Company, & Corporation , Planificacion Avanzada de Calidad de los

Productos (APQP), 2008)

“4.1 Corrida de producción significativa: La corrida de producción prueba debe de

conducirse usando el herramental, equipo. Medio ambiente (incluyendo operadores

de producción), instalaciones y tiempo de ciclo de la producción misma. Los

resultados de una corrida de producción significativa se usan para:

Estudios preliminares de habilidad de los procesos

Análisis de sistemas de medición

Demostración de razones de producción

Pruebas de validación de producto

Aprobación de partes de producción

Evaluación de empaque

Habilidad a la primera vez (HPV o FTC)

Liberación de la planeación de calidad

Partes muestra para producción

Muestras master (conforme se requiera)

(Pág. 34)

Aprobación por parte de producción o PPAP por sus siglas en inglés Production Part

Approval Process. El proceso PPAP está diseñado para demostrar que el proveedor de

componentes ha desarrollado su proceso de diseño y producción para satisfacer las

necesidades del cliente, minimizando el riesgo de incumplimiento por parte de un uso

efectivo de APQP.

Page 37: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 36

Los 18 elementos del PPAP son los siguientes:

1. Registros de Diseño:

2. Autorización de cambio de ingeniería:

3. Aprobación de Ingeniería

4. DFMEA:

5. Diagrama de Flujo de Proceso

6. AMEF:

7. Plan de Control:

8. Sistema de Análisis de Medición (MSA):

9. Resultados Dimensionales:

10. Registros de Materiales / Pruebas:

11. Estudios Iniciales del Proceso:

12. Documentación del Laboratorio Calificado:

13. Reporte de Aprobación de Apariencia:

14. Piezas muestra:

15. Pieza Maestra:

16. Ayudas de Verificación:

17. Requisitos específicos del cliente:

18. Part Submission Warrant (PSW): Este es el formulario que resume

todo el paquete PPAP. Este formulario muestra el motivo de la

sumisión (cambio de diseño, revalidación anual, etc.) y el nivel de los

documentos presentados al cliente. Si hay cualquier desviación el

proveedor deberá anotarla en el PSW o informar que PPAP no se

puede presentado.

El proceso culmina con la firma de PSW. Con lo que se garantiza que nuestro proceso

es repetible.

Page 38: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 37

(Corporation, Company, & Corporation, Aprovacion por parte de Produccion , 2006)

“2.2.18 Orden de presentación de la parte (PSW) Una vez que se hayan completado

todos los requisitos del PPAP, la organización deberá llenar el formulario de

presentación de la parte (PSW). Se deberá completar un Psw separado para cada

número de parte del cliente a menos que el representante del cliente autorizado

acuerde lo contrario. Si se producen piezas de producción a partir de más de una

cavidad, molde, herramienta, matriz, patrón o proceso de producción, por ejemplo,

línea o célula, la organización deberá completar una evaluación dimensional (véase

2.2.9) en una parte de cada una. Las cavidades específicas, los moldes, la línea, etc.,

se identificarán en la línea “Molde/ Cavidad/ Proceso de Producción en un PSW, o

en un anexo de PSW. La organización verificará que todos los resultados de las

mediciones y los ensayos demuestren conformidad con los requisitos del cliente y que

toda la documentación requerida esté disponible. (pág. 11)

Page 39: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 38

Resultados

El proceso se resume al documento que se envía, este documento contiene información que

corresponde a la rastreabilidad del rack que fue procesado.

Se expone el objetivo y la situación del proceso, además se da una breve justificación de este

protocolo. Se adjunta tablas, que contienen la información de la muestra. (Para Recibo,

Nitrurado y pulido)Posterior se presenta el análisis de estos datos (Minitab). (Para Recibo,

Nitrurado y pulido).

Por ultima se presenta el histograma de medias, de esta grafica se analiza como el proceso

afecta las válvulas, en el desplazamiento de la media. Se busca no tener un desplazamiento

mayo a 4 µm.

El protocolo se concluye y se envía a espera del PSW.

Ilustración 17 Protocolo de pruebas FM rastreabilidad

Page 40: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 39

Ilustración 18.- Protocolo de pruebas FM cuadro de datos capturados

Page 41: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 40

Ilustración 20.- Protocolo de Pruebas desplazamiento de medias.

Ilustración 19.- .- Protocolo de Pruebas curva

Page 42: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 41

Ilustración 21.- PSW V75027M1

Page 43: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 42

Ilustración 22 PSW V76282M0

Page 44: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 43

Ilustración 23.- PSW V76334M1

Page 45: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 44

Ilustración 24.- PSW V76283M1

Page 46: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 45

Ilustración 25.- PSW V75603M0

Page 47: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 46

Ilustración 26.- PSW V76465M1

Page 48: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 47

Ilustración 27.- PSW V76284M1

Page 49: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 48

Ilustración 28.- PSW V75264M1

Page 50: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 49

Ilustración 29.-PSW V75046M0

Page 51: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 50

Ilustración 30.- PSW V74730M1

Page 52: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 51

Ilustración 31.- PSW V76333M0

Page 53: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 52

Ilustración 32.- PSW V74729M1

Page 54: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 53

Ilustración 33.-PSW V76400M0

Page 55: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 54

Ilustración 34.- PSW V77349M1

Page 56: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 55

Ilustración 35.- PSW V77578PQ

Page 57: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 56

Ilustración 36.- PSW V77247PC

Page 58: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 57

Ilustración 37.-PSW V77246PB

Page 59: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 58

Costo beneficio

Tan solo en el 2016 se pagaron 621,986.00 usd en compra de materia prima.

El arrastre de sales es un problema que genera muchos gastos. Y es definido como la cantidad

de materia prima que se queda en el producto tras ser tratado.

Se realizaron pruebas para analizar el arrastre de sales que se genera nitrocarburizado a 580°C

y a 590°C a diferentes números de parte. Los resultados fueron los siguientes.

La prueba consiste en pesar las válvulas y conocer el peso que aumento de acuerdo a la

temperatura y tiempo que fue procesado. (Los pesos fueron tomados en una balanza analítica

se tomaron 4 decimales). Los resultados se muestran en la tabla

Se observa que la media de arrastre de sales con respecto al peso de la válvula sin nitrura en

la prueba de 580°C es de 6.89%.

Por otro lado las válvulas que fueron sometidas a 590°C – 45’ presentan una media de

arrastre de 3.74%

Hay un cambio significativo de 3.15 puntos.

PrecioGasto por

mes

Enero 2700 Kg $8.81 $23,787.00

Febrero 8100 Kg $8.81 $71,361.00

Marzo 5500 Kg $8.81 $48,455.00

Abril 6300 Kg $8.81 $55,503.00

Mayo 6000 Kg $8.81 $52,860.00

Junio 6000 Kg $8.81 $52,860.00

Julio 3000 Kg $8.81 $26,430.00

Agosto 9000 Kg $8.81 $79,290.00

Septiembre 3500 Kg $8.81 $30,835.00

Octubre 7500 Kg $8.81 $66,075.00

Noviembre 8000 Kg $8.81 $70,480.00

Diciembre 5000 Kg $8.81 $44,050.00

$621,986.00

Compra de

materia prima

Tabla 2.-Gasto anual en sales (materia prima) 2016

Page 60: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 59

Con lo anterior se puede decir que se está ahorrando un 3.15% en utilización de sales. Y de

acuerdo con los datos de uso de materia prima del 2016 se estarían ahorrando 2223.9 Kg,

un total de 19,592.559 usd anuales.

item Piezas Peso (Kg)Peso a

580°C - 45'%

Peso a

590°C - 35'%

1 V76334M1 0.0384 0.0409 0.0653 0.0401 0.0437

2 V76400M0 0.0298 0.0322 0.0799 0.0309 0.0360

3 V77578PQ 0.0465 0.0490 0.0546 0.0481 0.0346

4 V75603M0 0.05073 0.0538 0.0612 0.0521 0.0262

5 V75264M1 0.12425 0.1328 0.0688 0.1280 0.0300

6 V76333M0 0.0244 0.0260 0.0655 0.0258 0.0590

7 V76284M1 0.0482 0.0524 0.0869 0.0498 0.0322

0.0689 0.0374

Tabla 3.-Prueba de arrastre de sales

Page 61: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 60

Conclusiones

Durante la residencia se logran los objetivos, ante ellos se generan las

siguientes conclusiones.

El proyecto se llevó a cabo de una manera lenta, esto debido a que no se podía

disponer de todos los números de parte en el momento deseado, quiere decir que las

pruebas se hacían de acuerdo a como el cliente fuera mandando producto.

Se considera satisfactorio el resultado obtenido, sin embargo alta dirección definió

y estableció, bajo la justificación del impacto económico, trabajar con los parámetros

de proceso en el baño de sales (Nitrocarburizado), esto, por consecuencia impidió

desarrollar pruebas para la modificación de los parámetros de precalentado y

enfriamiento al aire. Aunado a esto, es importante decir que la limitante de tiempo

tuvo una relevancia notable, impidiendo lograr los objetivos al 100%.

En cuanto a conocimientos, este proyecto me permitió sumergirme en las

metodologías de trabajo que se tienen en el ámbito automotriz (autopartes), conocer

la herramientas que utilizan las Core tool; Advanced Product Quality Planning

(APQP), Product Part Aproval Process (PPAP), Failure Mode and Effects Analisys

(FMEA).Y la forma de implementar estas herramientas.

Page 62: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 61

Recomendaciones

De lo anterior puedo recomendar a alta dirección trabajar como proyecto

independiente la modificación en los parámetros de precalentado y enfriamiento al

aire, a pesar de que el impacto económico no es significativo, se fundamenta en la

mejora continua como un proyectos que permite conocer con exactitud cómo

reacciona mejor el materia, en esas etapa.

Puedo incluir como recomendación instalar un sistema de medición de

consumo de energía por cada horno, para conocer el gasto promedio en los momentos

críticos, cuando sube la temperatura y cuando el horno entra en reposo para bajarla.

El precalentado por ejemplo, es una etapa del proceso en la que se puede trabajar para

conocer con exactitud a que temperatura los cuerpos presentan una uniformidad de

temperatura exacta, para que el nitrurado haga su trabajo eficientemente.

Page 63: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 62

Competencias desarrolladas y/o aplicadas.

En este punto se habla de los elementos de la formación académica que tomaron más

relevancia y que sirvieron como guía para elaborar este proyecto. Se habla de todos los

programas de las materias. (Tabla)

Materia Aplicación

• Conocimientos para elaborar,

interpretar y supervisar planos

de diferentes ramas de la

ingeniería

• Interpretar el significado de los

cortes

• Interpretación y aplicación de los

diferentes materiales adecuados

a los diferentes procesos

industriales de acuerdo a sus

características y a sus

propiedades.

• Conoce y analiza la estructura

cristalina de los materiales

Probabilidad y

Estadística (AEC-

1053)

• Identifica el tipo de variable

aleatoria de un experimento para

calcular estadísticos y visualizar

el comportamiento de la variable

El proceso es medido todo el tiempo desde

que llega el producto a la planta, se nitrura

y se pule (operaciones mas criticas) y la

manera de hacerlo es mediante una

herramienta estadística; análisis de

Metrología y

Normalización (AEC-

1048)

• Aplica y maneja los diferentes

instrumentos de medición en el

campo de la metrología

La datos proporcionados para ser el calculo

del CPK, son recabados por la medición de

alabeo de las válvulas. Es importante saber

Estadística Inferencial

I (AEF-1024)

• Usa el software disponible para

modela, diseño, operación.

• Interpretación de resultados en

uso de Software

Estudio del Trabajo I

(INJ-1011)

• Realizar interpretación de los

diferentes tipos de diagramas de

proceso para identificar.

Los procesos maestros son las

herramientas visuales y escritas que

describen el proceso de nitrurado de

Proceso de Fabricación

(INC-1023)

• Comprende los diferentes tipos

de tratamientos térmicos,

termoquímicos y los efectos que

producen en los aceros .

• Relación de los tratamientos

térmicos y termoquímicos con la

aplicación de los productos

ferrosos tratados .

• Conoce los diferentes procesos

de cambio de forma de los

materiales para definir el mas

adecuado en la fabricación de

productos.

Se utiliza el software Minitab para el

calculo del CPK

Son los pilares de este proyecto, el proceso

y el proyecto se fundamento en conocer

como los tratamientos termoquímicos y

químicos atacan la composición tanto

cristalina del metal como la composición

química de la capa mas externa del metal.

Y como hacer esto sin afectar el producto

(Válvula)

Competencia

Interpretación y lectura de los planos

producto, ya que tienen información

fundamental que me permitía cono

Dibujo Industrial (INN-

1008)

Propiedades de los

materiales (INC- 1024)

Es importe conocer los aceros tratados, ya

que las características físicas de estos,

determinan que tan vulnerable es el metal,

ya sea por relevado de esfuerzos o por el

ataque de la granalla (pulido).

Page 64: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 63

Materia Aplicación

• Conocimientos para elaborar,

interpretar y supervisar planos

de diferentes ramas de la

ingeniería

• Interpretar el significado de los

cortes

• Interpretación y aplicación de los

diferentes materiales adecuados

a los diferentes procesos

industriales de acuerdo a sus

características y a sus

propiedades.

• Conoce y analiza la estructura

cristalina de los materiales

Probabilidad y

Estadística (AEC-

1053)

• Identifica el tipo de variable

aleatoria de un experimento para

calcular estadísticos y visualizar

el comportamiento de la variable

El proceso es medido todo el tiempo desde

que llega el producto a la planta, se nitrura

y se pule (operaciones mas criticas) y la

manera de hacerlo es mediante una

herramienta estadística; análisis de

Metrología y

Normalización (AEC-

1048)

• Aplica y maneja los diferentes

instrumentos de medición en el

campo de la metrología

La datos proporcionados para ser el calculo

del CPK, son recabados por la medición de

alabeo de las válvulas. Es importante saber

Estadística Inferencial

I (AEF-1024)

• Usa el software disponible para

modela, diseño, operación.

• Interpretación de resultados en

uso de Software

Estudio del Trabajo I

(INJ-1011)

• Realizar interpretación de los

diferentes tipos de diagramas de

proceso para identificar.

Los procesos maestros son las

herramientas visuales y escritas que

describen el proceso de nitrurado de

Proceso de Fabricación

(INC-1023)

• Comprende los diferentes tipos

de tratamientos térmicos,

termoquímicos y los efectos que

producen en los aceros .

• Relación de los tratamientos

térmicos y termoquímicos con la

aplicación de los productos

ferrosos tratados .

• Conoce los diferentes procesos

de cambio de forma de los

materiales para definir el mas

adecuado en la fabricación de

productos.

Se utiliza el software Minitab para el

calculo del CPK

Son los pilares de este proyecto, el proceso

y el proyecto se fundamento en conocer

como los tratamientos termoquímicos y

químicos atacan la composición tanto

cristalina del metal como la composición

química de la capa mas externa del metal.

Y como hacer esto sin afectar el producto

(Válvula)

Competencia

Interpretación y lectura de los planos

producto, ya que tienen información

fundamental que me permitía cono

Dibujo Industrial (INN-

1008)

Propiedades de los

materiales (INC- 1024)

Es importe conocer los aceros tratados, ya

que las características físicas de estos,

determinan que tan vulnerable es el metal,

ya sea por relevado de esfuerzos o por el

ataque de la granalla (pulido).

Tabla 4.- Tabla de competencias desarrolladas y aplicadas.

Page 65: REDUCCIÓN DE COSTOS DE OPERACIÓN EN EL PROCESO DE

Pág. 64

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