LAPULVIMETALURGIA
Es un proceso de fabricacin que, partiendo de polvos finos y
tras su compactacin para darles una forma determinada (compactado),
se calientan en atmsfera controlada (sinterizado) para la obtencin
de la pieza.
Etapas de fabricacin
Produccin de polvos: Maquinado Molido Perdigonado Pulverizado
Granulado Electrodepsito
conformado
Sinterizacin
Operaciones de acabado
1.La produccin del polvo del metal que tiene lugar por
machaqueo, molienda, pulverizacin otros procedimientos de la
sustancia de partida hasta convertida en polvo.
2.Tratamiento del polvo, para eliminar los xidos y la humedad.
El polvo se recuece y a continuacin se mezcla de acuerdo con la
composicin deseada, aadiendo un producto deslizante (estearato de
cinc).
3.Prensado del polvo, para darle forma. Se realiza por compresin
empleando prensas mecnicas o hidrulicas. Centrifugado, vaciado,
extrusin, etc. La densidad deseada depende de la presin.
4.Sinterizado de las piezas prensadas. Consiste en el
calentamiento en el horno elctrico con una atmosfera controlada a
una temperatura poco menos que la temperatura de fusin.
Si el sinterizado se efecta durante un tiempo prolongado puede
eliminarse los poros y el material hacerse ms denso.
Por qu son necesarias las atmosferas controladas en el
sinterizado? Para evitar la oxidacin de los poros.
5.Ocasionalmente para mejorar las propiedades de las piezas
fabricadas se emplean diversos tipos de tratamientos.
Ventajas y limitaciones de la conformacin por
sinterizadoVentajas
La produccin de carburos sinterizados, cojinetes porosos y
bimetlicos de capas moldeadas, slo se puede producir por medio de
este proceso.
Porosidad controlada.
Tolerancias reducidas y acabado superficial de alta calidad.
Por la calidad y pureza de los polvos producidos, se pueden
obtener
tambin piezas de alta pureza.
No hay prdidas de material.
No se requieren operarios con alta capacitacin
Altamente automatizado. (Productividad)
Bajo consumo energtico (impacto Medio-Ambiental)
Limitaciones
Los polvos son caros y difciles de almacenar.
El costo del equipo para la produccin de los polvos es alto.
Algunos productos pueden fabricarse por otros procedimientos ms
econmicamente.
Es difcil hacer productos con diseos complicados.
Existen algunas dificultades trmicas en el proceso de
sinterizado, especialmente con los materiales de bajo punto de
fusin.
Algunos polvos de granos finos presentan riesgo de explosin,
como aluminio, magnesio, zirconio y titanio.
Por las dimensiones de las piezas. La potencia de las prensas
empleadas para la compresin de polvos metlicos no pasa
habitualmente de 500 Tm lo que representa unos 100 cm3 de seccin de
pieza comprimir.
EL TORNEADO (turning)
Es una operacin mecnica que permite trabajar piezas de
revolucin, animadas de un movimiento uniforme de rotacin alrededor
de un eje fijo.
El torneado, tiene lugar mediante el arranque progresivo de
material (viruta) de la pieza a trabajar.
La viruta es arrancada por una herramienta de una sola punta y
construida con un material de una dureza superior a la del material
a trabajar.
Movimientos relativos entre pieza y herramienta que permiten el
torneado son:
a)Movimiento de corte (L), que es el movimiento principal y
permite cortar el material. El movimiento es rotativo y lo posee la
pieza a trabajar.
b)Movimiento de avance (A) que es un movimiento rectilneo que
obliga a la herramienta a desplazarse a lo largo de la superficie
de la pieza.
c)Movimiento de penetracin (P), que es el movimiento que
determina la profundidad de corte al empujar la herramienta hacia
el interior de la pieza y regular as la profundidad de pasada y el
espesor de la viruta.
Componentes fundamentales del torno
El anlisis de los componentes fundamentales que constituyen un
torno paralelo, puede efectuarse dividiendo en tres grupos el
conjunto de la mquina:
a)Cabezal motor, el cual rene los componentes que reciben el
movimiento del motor y lo transmiten a la pieza a trabajar. El
movimiento rotativo de trabajo se transmite del motor al husillo
por medio de un sistema de poleas y correa o a travs de un sistema
de engranajes.
b)Carro, que contiene los mecanismos para la transmisin del
movimiento de avance a la herramienta.
c)Cabezal mvil, que mediante el contrapunto sostiene la pieza a
trabajar.
La bancada del torno sostiene todos los rganos o componentes de
la mquina. Es de fundicin rgida y robusta.
Principales caractersticas de los tornos: potencia, distancia
entre puntos, peso neto, volteo sobre la bancada, volteo sobre el
carro, paso de la barra, nmero de velocidades y rango de
velocidades.
EL FRESADO (Milling)
Se entiende por fresado el mecanizado de las superficies de
piezas de diversas formas y dimensiones, efectuado con una
herramienta llamada fresa. La fresa es una herramienta mltiple, es
decir, est constituida por varios filos dispuestos radialmente
sobre una circunferencia. Al girar, la fresa arranca de la pieza
que avanza con movimiento rectilneo virutas de dimensiones
relativamente pequeas. Cada filo participa en el arranque de viruta
solamente durante una parte de la rotacin de la fresa.
Movimientos principales en el fresado
Los movimientos relativos entre pieza y herramienta, que
permiten el fresado, son el movimiento de trabajo, el movimiento de
avance y el movimiento de penetracin.
a)El movimiento de trabajo (L), es el movimiento principal que
permite el corte del material. Es un movimiento rotativo y lo posee
la herramienta.
b)El movimiento de avance A, es el movimiento rectilneo que
posee la pieza a fin de que la herramienta encuentre siempre nuevo
material que arrancar.
c)El movimiento de penetracin (P), es el movimiento rectilneo
que regula la profundidad de penetracin en el material. Normalmente
lo posee la pieza. En algunas mquinas especiales lo puede presentar
la herramienta.
El fresado puede efectuarse de dos maneras diferentes, segn la
herramienta utilizada:
a)En las fresas cilndricas la rotacin se efecta alrededor de un
eje paralelo a la superficie que se mecaniza.
b)En las fresas frontales la rotacin se efecta alrededor de un
eje perpendicular a la superficie que se mecaniza.
Las mquinas fresadoras se pueden clasificar en:
Fresadoras horizontales
Fresadoras verticales
Fresadoras universales
Fresadoras copiadoras
Fresadoras de produccin
Fresadoras de Control Numrico
MAFUFACTURA
Es la transformacin de materias primas en productos
manufacturados o semimanufacturados o productos terminados para su
distribucin y consumo. En este proceso estn involucrados las
mquinas, herramientas, energa y trabajo manual. Se realiza casi
siempre como una sucesin de operaciones. Cada una de ellas lleva al
material cada vez ms cerca del estado final deseado.
La manufactura tiene una funcin importante de agregar valor
aadido a algn elemento.
La manufactura incluye
1.El diseo del producto
2.La seleccin de la materia prima
3.La secuencia de procesos a travs de los cuales ser
manufacturado el producto.
Las actividades de manufactura deben responder a varias
exigencias y tendencias:
Un producto debe llenar completamente los requerimientos de
diseo y las especificaciones y estndares del producto
(calidad).
Un producto debe ser manufacturado utilizando ambiental y
econmicamente los mtodos ms amigables (sostenibilidad).
En un ambiente altamente competitivo, los mtodos de produccin
deben ser lo suficientemente flexibles como para responder a los
cambios en la demanda del mercado, en los tipos de productos, en
las tasas de produccin, en las cantidades de produccin, y en los
requerimientos de entrega a tiempo.
En una organizacin de manufactura deben evaluarse de manera
constante los nuevos desarrollos en materiales, mtodos de
produccin, tanto de las actividades tecnolgicas como
administrativas.
Una organizacin de manufactura debe tratar de alcanzar
constantemente los ms altos niveles de calidad y de productividad
(uso ptimo de los recursos: materiales, mquinas, energa, capital,
mano de obra y tecnologa). Debe maximizarse la produccin por
empleado y por hora en todas las fases. Tambin es una parte
integral de la productividad el rechazo de piezas en base cero (y
la reduccin consecuente del desperdicio).
WORKSHOP SYSTEM
Tambin conocido como Putting-out system, el sistema es un mtodo
productivo y de organizacin del trabajo industrial en donde la
produccin se efectuaba de forma dispersa en cada uno de los
domicilios de los trabajadores. Se utiliza fundamentalmente en
contraposicin tanto al trabajo gremial de los talleres artesanos de
tradicin medieval como a la manufactura y la fbrica.
FACTORY SYSTEM (SISTEMA DE FBRICA)
En este sistema, cada trabajador creaba una parte separada del
conjunto total de un producto, aumentando as la eficiencia del
proceso.
EL SISTEMA ESTADOUNIDENSE DE MANUFACTURA
Mtodo de producir muchas piezas idnticas y su respectivo
ensamblaje en productos terminados. Se le atribuye a Eli Whitney,
cual implement un sistema de fabricacin basado en una lnea de
montaje.
PRODUCCION EN CADENA
O produccin en masa, en ella se delegaba a cada trabajador una
funcin especfica y especializada en mquinas tambin ms
desarrolladas.
EL TAYLORISMO de Frederick Winslow Taylor, hace referencia a la
divisin de las distintas tareas del proceso de produccin. Se basa
en la aplicacin de mtodos cientficos con el fin de maximizar la
eficiencia de la mano de obra, mquinas y herramientas, mediante la
divisin sistemtica de las tareas, la organizacin racional del
trabajo en sus secuencias y procesos, y el cronometraje de las
operaciones, ms un sistema de motivacin mediante el pago de primas
al rendimiento, suprimiendo toda improvisacin en la actividad
industrial.
Taylor intent eliminar por completo los movimientos innecesarios
de los obreros con el deseo de aprovechar al mximo el potencial
productivo de la industria
El sistema de Taylor baj los costos de produccin porque se tenan
que pagar menos salarios.
La divisin del trabajo planteada por Taylor efectivamente reduce
los costos y reorganiza cientficamente el trabajo, pero encuentra
un rechazo creciente del proletariado, producindose numerosas
huelgas.
FORDISMO
Henry Ford comenz con un nuevo mtodo de produccin, la produccin
en cadena.
Para lograr su objetivo, Henry Ford se apoy en tres pilares
bsicos:
a)la intercambiabilidad de las partes,
b)el diseo de un coche sencillo, duradero y fcil de reparar
c)la cadena de montaje.
La cadena de montaje mantena fijos los trabajadores y desplazaba
el automvil. Todo lo contrario a lo que se haca en la fabricacin
artesanal. En el inicio a Henry Ford se le ocurri montar los
automviles sobre una fila de carros que podan arrastrarse hacia
delante, enganchados por un cable y accionando por un cabestrante.
Una vez que sala de la cadena, el coche se inspeccionaba y los
defectos de calidad se reparaban antes de su expedicin, tarea que
consuma mucho tiempo y en la que no siempre se detectaban todos los
problemas y potenciales averas, por lo que llegaban muchos coches
defectuosos a los clientes.
Henry Ford consideraba que una empresa debe estar organizada
exclusivamente para la fabricacin de un producto nico si es que se
pretende conseguir una fabricacin realmente econmica.
En resumen, podemos contar como elementos centrales del modelo
fordista:
Aumento de la divisin del trabajo.
Profundizacin del control de los tiempos productivos del obrero
(vinculacin tiempo/ejecucin).
Reduccin de costos y aumento de la circulacin de la mercanca e
inters en el aumento del poder adquisitivo de los asalariados
(expansin de mercado).
Polticas de acuerdo entre empresario y trabajadores organizados
(sindicato).
Produccin en serie
La diferencia que tiene con el taylorismo, es que sta innovacin
no se logr principalmente a costa del trabajador sino a travs de
una estrategia de expansin del mercado.
PRODUCCION EN LOTES
La produccin por lotes o produccin discontinua es una tcnica de
fabricacin que crea un componente determinado antes de continuar
con el siguiente paso en el proceso de produccin.
La produccin por lotes tiene varias ventajas; puede reducir los
costes iniciales de establecimiento ya que una sola cadena de
produccin se puede utilizar para fabricar diferentes productos.
La produccin por lotes puede ser til para las pequeas empresas
que no pueden permitirse funcionar con lneas de montaje
continuas.
La produccin por lotes tambin tiene desventajas. Hay ineficacias
asociadas a la produccin por lotes ya que el equipo se tiene que
parar, debe ser configurado de nuevo, y su salida probada antes de
que el siguiente lote pueda ser producido. El tiempo entre los
lotes se conoce como tiempo muerto o de inactividad.
FABRICACION EN CADENA
La Fabricacin por encargo implica producir un nico producto para
un cliente especfico.
Las principales ventajas de la fabricacin por encargo
incluyen:
El trabajo es generalmente de una alta calidad
Se consigue un alto nivel de personalizacin al cumplir los
requisitos indicados por el cliente
Mayor flexibilidad, especialmente cuando se compara con la
produccin en masa
Los trabajadores se motivan ms fcilmente debido a la naturaleza
experta del trabajo que estn realizando
Las desventajas incluyen:
Un coste de produccin ms alto
Se requiere el uso de especialistas (comparado con los trabajos
repetitivos y poco cualificados de la produccin en masa)
Mayor lentitud comparado con otros mtodos (produccin por lotes y
produccin en masa)
METODO DEL JUST IN TIME
Es un sistema de organizacin de la produccin para las fbricas,
de origen japons. Tambin conocido como mtodo Toyota, permite
aumentar la productividad y reducir el costo de la gestin al
eliminar acciones innecesarias. En este mtodo, no se fabrica bajo
suposiciones de ventas, sino sobre pedidos reales. Una definicin
del objetivo del Mtodo Justo a Tiempo sera producir los elementos
que se necesitan, en las cantidades que se necesitan, en el momento
en que se necesitan
Se suele asociar el descubrimiento del JIT a Taiichi Ohno y sus
observaciones de los supermercados de Estados Unidos en 1956. El
supermercado dio a Ohno la idea de poner un sistema de partida, en
el cul cada lnea de produccin se convierte en un supermercado para
la lnea sucesiva. Cada lnea reemplazara slo los puntos que la
siguiente lnea seleccionara.
El JIT evolucion lentamente a travs de un proceso de prueba y
error a lo largo de un perodo de ms de quince aos. En las fbricas
japonesas se estableci un ambiente adecuado para esta evolucin
desde el momento en que se dio a sus empleados la orden de que
eliminaran el desperdicio.
Ohno observ que los ciclos de trabajo de las mquinas y de los
operarios que las manejaban eran muy diferentes. Surgi as la idea
de que un solo operario poda manejar varias mquinas. Para facilitar
la puesta en prctica, las mquinas se colocaban en paralelo o en
forma de L. Al aumentar paulatinamente el nmero de mquinas a cargo
de cada empleado, estas se acabaron colocando en forma de U, donde
el principio y el final de la lnea estn juntos. La variedad de la
maquinaria que manejaba cada operario se fue ampliando. Result
preciso, por lo tanto, formar y preparar a los trabajadores.
DISTRIBUCIN EN PLANTA CELULAR
Las clulas agrupan mquinas de diversos tipos para elaborar
piezas de forma similar o con requerimientos de procesamiento
parecidos. La organizacin de la maquinaria en cada clula recuerda a
una cadena de montaje, normalmente en forma de U. Como en cada
clula se elaboran artculos similares, el tiempo de adaptacin de las
mquinas es pequeo.
SISTEMA PULL O DE ARRASTRE Y SISTEMA PUSH O DE EMPUJE
Los inventarios se han empleado como elemento amortiguador de
los fallos de coordinacin. La respuesta de la produccin JIT al
problema fue el sistema pull o de arrastre. Este sistema requiere
invertir el habitual flujo proceso-informacin, que caracteriza al
tradicional sistema push o de empuje. En este ltimo, se elabora un
programa que establece la labor a realizar para cada una de las
estaciones de trabajo, cada una de las cuales empuja posteriormente
el trabajo ya realizado hasta la siguiente etapa. Sin embargo, en
el sistema pull los trabajadores retroceden hasta la estacin
anterior para retirar de ella los materiales y partes que necesitan
para procesarlos inmediatamente. De este modo se evita tanto el
exceso como el defecto en la produccin. Se produce slo lo
necesario, entendiendo como tal no lo que viene establecido en un
plan, sino lo que los consumidores demandan.
Para controlar mejor el funcionamiento del sistema, se consider
necesario establecer un mecanismo de formalizacin, denominado
sistema de Kanban. Las tarjetas actan de testigo del proceso de
produccin. El kanban es el cdigo de barra de un producto, ya que de
esa manera se identifica el producto por su tamao, forma, color,
objeto, etc.
MINIMIZAR EL STOCK: Obliga a una muy buena relacin con los
proveedores y subcontratistas
TOLERANCIA CERO A ERRORES: Nada debe fabricarse sin la seguridad
de poder hacerlo sin defectos,
LA METODOLOGA 5 S : tiene la creacin de lugares de trabajo ms
organizados, ordenados, limpios y seguros.Incide directamente en la
forma en que los obreros realizan su trabajo. Seiri (organizacin),
Seiton (orden), Seiso (limpieza), Seiketsu (esmero), Shitsuke
(rigor).
CERO PARADAS TCNICAS: Se busca que las mquinas no tengan averas,
ni tiempos muertos en recorridos, ni tiempos muertos en cambio de
herramientas.
ADAPTACIN RPIDA DE LA MAQUINARIA. SISTEMA SMED: Sistema de
Tiempos Cortos de Preparacin) permite reducir el tiempo de cambio
de herramientas en las mquinas aportando ventajas competitivas para
la empresa.
Separar la adaptacin interna de la externa. La interna es
aquella que se ha de realizar cuando la mquina est detenida. La
externa, aquella que puede realizarse anticipadamente, mientras la
mquina est an funcionando.
Convertir la adaptacin interna en externa.
Simplificar todos los aspectos de la adaptacin: situando las
herramientas cerca de los lugares donde se emplean y llevando a
cabo labores de mantenimiento preventivo sobre la maquinaria.
Realizar las actividades de adaptacin en paralelo: Aadir una
persona extra al equipo de adaptacin puede reducir sensiblemente el
tiempo de configuracin.
CALIDAD EN LA FUENTE. CERO DEFECTOS
Para que el sistema JIT funcione es preciso identificar los
problemas de calidad en la fuente, resolverlos, y nunca dejar pasar
un producto defectuoso. Se traslada la responsabilidad de los
inspectores a los operarios, todos los trabajadores tienen acceso a
un interruptor que activa unas luces de emergencia o detiene el
proceso productivo. Dedicar tiempo a planificar, formar, resolver
problemas y mejorar el entorno de trabajo es clave para el xito de
la produccin JIT.
MEJORA CONTINUA
Poka-Yoke: este concepto se refiere a los mecanismos o
dispositivos simples que previenen la ocurrencia de problemas.
En la mejora continua La esencia misma del xito de un sistema
JIT reside en la predisposicin de los trabajadores a sealar los
problemas de calidad, a detener la produccin cuando sea preciso, y
para aportar ideas de mejora, analizar los procesos, realizar
diversas funciones y modificar sus rutinas de trabajo.
Esto requiere formar a los empleados en tcnicas para resolver
los problemas, y darles la oportunidad de ponerlas en prctica
Kaizen
Es innovar para mejorar la productividad, el concepto de mejora
continua, que implica a todo el personal. Es un avance gradual y
lento. Se espera mucho de los encargados y operarios pero al mismo
tiempo se tienen en cuenta sus opiniones y ellos toman tambin
decisiones.
METODOLOGA TPM
El Mantenimiento Productivo Total. Esta situacin genera en los
operarios un ambiente de responsabilidad en relacin con la
seguridad y el funcionamiento de su puesto de trabajo, involucrando
a los trabajadores en tareas de mantenimiento, inducindolos a
prevenir averas y, en definitiva involucrndoles en el objetivo ms
general de la mejora continua.
LEAN MANUFACTURING (Manufactura esbelta) enfocada a la reduccin
de los "desperdicios" en productos manufacturados. Eliminando el
despilfarro, la calidad mejora y el tiempo de produccin y el costo,
se reducen. Lean es bsicamente todo lo concerniente a obtener las
cosas correctas en el lugar correcto, en el momento correcto.
Tipos de desperdicio:
Errores que requieren rectificacin
La produccin de inventario que nadie quiere en ese momento
Las etapas intiles en los procesos
Desperdicio es cualquier movimiento de personas o inventario que
no crea valor
Las personas no ocupadas que esperan inventario son una
indicacin de que la planta no est balanceada.
Los bienes producidos para los que no existe demanda son
desperdicio.
MANTENIMIENTO
Es la funcin empresarial a la que se encomienda el control del
estado de las instalaciones de todo tipo, tanto las productivas
como las auxiliares y las de servicios
Conforme con la anterior definicin se deducen distintas
actividades:
Prevenir y/ corregir averas.
Cuantificar y/ evaluar el estado de las instalaciones.
Aspecto econmico (costes).
VENTAJAS, INCONVENIENTES Y APLICACIONES DE CADA TIPO DE
MANTENIMIENTO
Mantenimiento Correctivo
-Ventajas
No se requiere una gran infraestructura tcnica ni elevada
capacidad de anlisis.
Mximo aprovechamiento de la vida til de los equipos.
-Inconvenientes
Las averas se presentan de forma imprevista lo que origina
trastornos a la produccin.
Riesgo de fallos de elementos difciles de adquirir, lo que
implica la necesidad de un stock de repuestos importante.
-Aplicaciones
Cuando el coste total de las paradas ocasionadas sea menor que
el coste total de las acciones preventivas. Esto slo se da en
sistemas secundarios cuya avera no afecta de forma importante a la
produccin.
Mantenimiento Preventivo
-Ventajas
Importante reduccin de paradas imprevistas en equipos.
-Inconvenientes
No se aprovecha la vida til completa del equipo.
Aumenta el gasto y disminuye la disponibilidad si no se elige
convenientemente la frecuencia de las acciones preventivas.
-Aplicaciones
Equipos de naturaleza mecnica o electromecnica sometidos a
desgaste seguro. Equipos cuya relacin fallo-duracin de vida es bien
conocida.
Mantenimiento Predictivo
-Ventajas
Determinacin ptima del tiempo para realizar el mantenimiento
preventivo.
Mejora el conocimiento y el control del estado de los
equipos.
-Inconvenientes
Requiere personal mejor formado e instrumentacin de anlisis
costosa.
No es viable una monitorizacin de todos los parmetros
funcionales significativos, por lo que pueden presentarse averas no
detectadas por el programa de vigilancia.
-Aplicaciones
Maquinaria rotativa, motores elctricos, equipos estticos,
instrumentacin.
FASE DE DISEO
Tendramos que preguntarnos:
Qu tipo de material escogeremos para fabricarlo?
Necesita ser metlico o puede ser no metlico como el plstico?
Si se escoge un metal, qu tipo debe ser?
Si es alambre cul debe ser su dimetro?
Debe ser redondo o debe tener alguna otra seccin
transversal?
Es importante el acabado y la apariencia superficial del alambre
y de ser as, cul debe ser su aspereza?
El resultado final debe ser un producto que:
Cumpla los estndares de calidad y los requerimientos esperados
de servicio del cliente.
Pueda ser producido con un rechazo y desperdicio cero.
Sea econmico en su produccin.
EL PROCESO DE DISEO Y LA INGENIERA CONCURRENTE
El proceso de diseo para un producto requiere primero la
comprensin clara de las funciones y del rendimiento esperado del
producto, el cual puede ser nuevo o una versin revisada de un
producto ya existente.
LA INGENIERA CONCURRENTE es un procedimiento sistemtico que
integra el diseo y la fabricacin de los productos, teniendo
presentes la optimizacin de todos los elementos involucrados en el
ciclo de vida del producto. EL CICLO DE VIDA significa que todos
los aspectos de un producto, como diseo, desarrollo, produccin,
distribucin, uso, eliminacin y reciclado se consideran de una
manera simultnea. Las metas bsicas de la ingeniera concurrente son
reducir los cambios en diseo e ingeniera y reducir el tiempo de
comienzo de produccin e introduccin en el mercado.
Es aparente que, para que tenga xito LA INGENIERA CONCURRENTE,
deber:
Contar con el apoyo total de la administracin superior.
Efectuar un trabajo en equipo multifuncional e interactivo,
incluyendo grupos de apoyo.
Utilizar todas las tecnologas disponibles.
Utilizando la ingeniera asistida por ordenador, ahora se puede
simular, analizar y probar con mayor precisin y rapidez que nunca
el desempeo de estructuras sujetas a cargas estticas o fluctuantes
y a temperaturas variables.
La fabricacin asistida por ordenador involucra todas las fases
de la fabricacin y ayuda a utilizar y procesar an ms la gran
cantidad de informacin sobre materiales y procesos recolectados y
almacenados en la base de datos de la organizacin.
PRECISIN DIMENSIONAL Y ACABADO SUPERFICIAL
El tamao, el espesor y la complejidad de forma de la pieza
tienen una importancia principal sobre el proceso de fabricacin
seleccionado para su produccin.
Las tolerancias y el acabado superficial que se obtienen en
operaciones de trabajo en caliente no pueden ser tan buenas como
las que se obtienen en trabajo en fro (temperatura ambiente) por
los cambios dimensionales, deformacin y oxidacin superficial que
ocurren durante los procesos a temperaturas elevadas. Algunos
procesos de fundicin producen un acabado superficial mejor que
otros, debido a los diferentes tipos de materiales de molde
utilizados y sus acabados superficiales.
FABRICACIN DE FORMA NETA
Las operaciones de acabado pueden contribuir de manera
significativa al costo de un producto. En consecuencia, la
tendencia ha sido la fabricacin de la forma neta o cercana a la
forma terminada, en la cual la pieza se fabrica en la primera
operacin tan cerca como sea posible a las dimensiones, tolerancias,
acabado superficial y especificaciones finales deseadas. Los
ejemplos tpicos de estos mtodos de fabricacin son la forja de forma
neta o cercana a la forma terminada, la fundicin de piezas, el
estampado de piezas de lmina de metal, el moldeo por inyeccin de
plsticos y la fabricacin de componentes mediante tcnicas de
metalurgia de polvos.
CONTROL NUMERICO
El Control Numrico (NC) puede definirse como un mtodo para
controlar con precisin la operacin de una mquina mediante una serie
de instrucciones codificadas, formadas por nmeros, letras y smbolos
que la unidad de control de la mquina (MCU) puede comprender.
Las mquinas de control numrico por ordenador (CNC) minimizan el
error humano.
Nuevas mquinas herramienta, en combinacin con CNC, permiten a la
industria producir de manera consistente componentes y piezas con
precisiones imposibles de imaginar hace slo unos cuantos aos.
Las mquinas herramienta modernas CNC son capaces
consistentemente de producir piezas que tienen una precisin con
tolerancias de hasta 0.0025 a 0.005 mm. Las mquinas herramienta
estn mejor fabricadas y los sistemas de control electrnicos
aseguran que se producirn las piezas con las tolerancias permitidas
por los planos de ingeniera.
VENTAJAS
EL CNC ha crecido con una velocidad cada vez ms rpida y su uso
seguir creciendo dadas las muchas ventajas que le ofrece la
industria:
Mayor seguridad para el operario ya que las mquinas se operan
por lo general desde una consola ubicada lejos del rea de
mecanizado y, por tanto, el operario est menos expuesto a partes en
movimiento o a la herramienta de corte.
Mayor eficiencia del operario ya que una mquina CNC no requiere
tanta atencin como una mquina convencional, permitiendo que el
operador lleve a cabo otras tareas mientras la mquina est
funcionando.
Reduccin de desperdicio en vista del alto grado de precisin de
los sistemas.
Tiempos de entrega ms cortos para la produccin.
Reduccin del error humano: el programa CNC reduce o elimina la
necesidad de que un operador efecte cortes de prueba, tome medidas
de prueba, efecte movimientos de posicionamiento o cambie de
herramientas.
Elevado grado de precisin. El CNC se asegura que las piezas
producidas sern precisas y de una calidad uniforme.
Operaciones complejas de mecanizado pudindose emplear incluso
equipo electrnico de medicin.
Menores costos de herramental ya que se utilizan generalmente
herramientas simples.
Incremento de productividad ya que las piezas se producen con
mayor rapidez y con menos tiempo de puesta a punto y de
entrega.
Menor stock de piezas dado que se pueden fabricar piezas
adicionales con la misma precisin utilizando de nuevo el mismo
programa.
Mayor seguridad de la mquina herramienta ya que virtualmente se
elimina el dao a las mquinas herramienta debido a errores del
operador dada la menor intervencin de este ltimo.
Necesidad de una menor inspeccin debido a que las mquinas CNC
producen piezas de calidad uniforme y por tanto se requiere de
menos tiempo de inspeccin.
Mayor uso de la mquina ya que los ritmos de produccin pueden
incrementarse hasta en un 80% porque se requiere menos tiempo para
la puesta a punto y para los ajustes del operador.
Menores requerimientos de espacio ya que un sistema CNC precisa
un menor n de dispositivos y por lo tanto de menos espacio de
almacenamiento.
INSTALACIONES DE FABRICACIN: DISEO
El diseo de instalaciones de fabricacin depende de informacin
bsica que el ingeniero debe obtener de fuentes diversas.
Hay tres fuentes bsicas de informacin externas al departamento
de fabricacin:
Departamento de Marketing.
Este departamento proporciona una funcin de investigacin que
analiza lo que los consumidores quieren y necesitan.
Departamento de Diseo del Producto.
Se tendrn que realizar planos de cada parte o componente del
producto. En ellos, se encuentran el tamao, la forma, el material,
las tolerancias y los acabados. Los planos de montaje muestran los
componentes o partes y la manera en que se ajustan unos con
otros.
La lista de partes o componentes enumera todas las partes que
constituyen un producto terminado.
Poltica de la Direccin.
En general, la decisin es muy directa y fcil:
1) Si se trata de una empresa existente con una lnea de
producto, sabe lo que puede fabricarse y lo que no.
2) Si la empresa es nueva, tal vez compre todas las piezas y slo
realice la operacin de montaje. Conforme avanza, tal vez comience
con la fabricacin propia de algunas piezas.
ESTUDIO DE TIEMPOS
Para el diseador de instalaciones de fabricacin, el tiempo
estndar es el dato principal para determinar el n que se requiere
de personas y de estaciones de fabricacin para alcanzar la
produccin programada.
Un Estndar de Tiempo se define como el tiempo requerido para
fabricar un producto en una estacin de fabricacin, con las tres
condiciones siguientes:
1. Operador cualificado y capacitado
Se requiere un trabajador cualificado y bien capacitado.
Ello se consigue a travs de Formacin y Experiencia.
El tiempo necesario para alcanzar la cualificacin vara segn el
trabajo y la persona.
Trabajos de alta tecnologa, requieren largos periodos de
aprendizaje.
En tareas o trabajos nuevos, se utilizan Sistemas de Estndares
Predeterminados de Tiempos (PTSS), siglas de Predetermined Time
Standard System. 7
2. Fabricacin a ritmo normal
El ritmo normal es aqul al que un operador capacitado, en
condiciones normales, realiza una tarea con un nivel normal de
esfuerzo, es decir, aqul con el cual un operador puede mantener un
ritmo confortable.
3. Realizacin de una tarea especfica
La descripcin de la tarea debe incluir lo siguiente:
1) Mtodo prescrito de trabajo.
2) Especificacin de material o producto semielaborado a
utilizar.
3) Especificacin de producto de la tarea.
4) Equipamiento necesario.
5) Requerimientos adicionales, como seguridad, calidad, limpieza
y tareas de mantenimiento.
CALIDAD: De acuerdo con la Norma ISO 9000: Es el grado en el que
un conjunto de caractersticas inherentes cumple con los
requisitos
Parmetros de la calidad:
Calidad de diseo: Es el grado en el que un producto o servicio
se ve reflejado en su diseo.
Calidad de conformidad: Es el grado de fidelidad con el que es
reproducido un producto o servicio respecto a su diseo.
Calidad de uso: Es el grado de facilidad de uso, seguridad,
fiabilidad, etc.
El control de calidad son todos los mecanismos, acciones y
herramientas que aplicamos para detectar la presencia de errores
con respecto a las especificaciones establecidas por la ingeniera
de producto.
LOS 14 PUNTOS DE DEMING
Para implantar la gestin de la calidad en las empresas.
1. Crear constancia en la mejora de productos y servicios.
2. Adoptar la nueva filosofa.
3. No depender de la inspeccin en masa.
4. No basarse en la prctica de bajos precios.
5. Mejorar constantemente.
6. Implantar la formacin en el trabajo.
7. Establecer el liderazgo.
8. Eliminar el miedo.
9. Retirar las barreras entre los departamentos.
10. Eliminar eslganes, exhortaciones y metas dirigidos alos
trabajadores.
11. Eliminar cuotas numricas para el personal de la empresa.
12. Suprimir barreras con objeto de apreciar a los
trabajadores.
13. Promover la educacin personal.
14. Poner a todos a trabajar para conseguir la
transformacin.
El ciclo PDCA, tambin conocido como "CRCULO DE DEMING" (de
Edwards Deming), es una estrategia de mejora continua de la calidad
que se lleva a cabo en cuatro pasos. Sirve para el control de
procesos
Las siglas PDCA son el acrnimo de Plan, Do, Check, Act
(Planificar, Hacer, Verificar, Actuar).
UN SISTEMA DE GESTIN DE LA CALIDAD es una serie de actividades
coordinadas que se llevan a cabo sobre un conjunto de elementos
(Recursos, Procedimientos, Documentos, Estructura organizacional y
Estrategias) para lograr la calidad de los productos o servicios
que se ofrecen al cliente.
El Modelo EFQM de Excelencia tiene como objetivo ayudar a
las
Organizaciones a mejorar su funcionamiento.
HERRMAIENTAS DE GESTION DE CALIDAD
Eldiagrama de Ishikawa, diagrama de espina de pescado,diagrama
de causa-efecto,diagrama deGrandalodiagrama causal: mtodo til para
clarificar las causas de un problema, que afectan el resultado de
un trabajo. Hacemos uso de brainstorming (mtodo de expansin de
pequeas ramas). Este diagrama ayuda a guiar la discusin, para la
ayuda del estudio, se utiliza como material tcnico cuando cree y
realice estndares de fabricacin.
Diagrama de Pareto: El diagrama permite mostrar grficamente
elprincipio de Pareto(pocos vitales, muchos triviales), es decir,
que hay muchos problemas sin importancia frente a unos pocos muy
importantes. Mediante la grfica colocamos los "pocos que son
vitales" a la izquierda y los "muchos triviales" a la derecha.
El diagrama facilita el estudio de las fallas en las industrias
o empresas comerciales, as como fenmenos sociales o naturales
psicosomticos, como se puede ver en el ejemplo de la grfica al
principio del artculo.
Grfico de control: empleada para evaluar y mantener la
estabilidad de un proceso, los lmites de control sirven como guas
para controlar el estado del proceso.
Estratificacin: mtodo efectivo para aislar la causa del
problema, se estratifica cualquier dato o grfica. Es un mtodo donde
se agrupan datos asociados o comunes.
Histogramas: En general se utilizan para relacionar variables
cuantitativas continuas, pero tambin se lo suele usar para
variables cuantitativas discretas, en cuyo caso es comn llamarlo
diagrama de frecuencias y sus barras estn separadas, esto por que
en el x ya no se representa un espectro continuo de valores, sino
valores cuantitativos especficos como ocurre en un diagrama de
barras cuando la caracterstica que se representa es cualitativa o
categrica. Su utilidad se hace ms evidente cuando se cuenta con un
gran nmero de datos cuantitativos y que se han agrupado en
intervalos de clase.
Listas de chequeo
Diagramas de correlacin: Este diagrama de dispersin de usa para
estudiar la posible relacin entre dos variables, y probar las
posibles relaciones entre causa y efecto. No permite probar que una
variable es causa de la otra, pero si consigue aclarar si se
establecen relaciones y la intensidad que se establece entre
ambas.
Los beneficios que aporta la representacin de un diagrama de
correlacin es que puede proveer la relacin entre varios factores y
la respuesta de inters, esto va a ayudar a tomar decisiones con el
proceso bajo estudio y finalmente una mejora del proceso.
El muestreo o toma de datos: que, porque, cuando, de donde fue
recogido, como y porque mtodo se recogi.
El benchmarking: puede definirse como un proceso sistemtico y
continuo para evaluar comparativamente los productos, servicios y
procesos de trabajo en organizaciones. Consiste en tomar
"comparadores" o benchmarks a aquellos productos, servicios y
procesos de trabajo que pertenezcan a organizaciones que evidencien
las mejores prcticas sobre el rea de inters, con el propsito de
transferir el conocimiento de las mejores prcticas y su
aplicacin.
Determinacin de objetivo
Identificacin de las empresas lideres
Aplicacin de las mejores practicas
Reinicio del proceso
Control estadstico de procesos: Los grficos de control, basndose
en tcnicas estadsticas, permiten usar criterios objetivos para
distinguir variaciones de fondo de eventos de importancia. Casi
toda su potencia est en la capacidad de monitorizar el centro del
proceso y su variacin alrededor del centro. Recopilando datos de
mediciones en diferentes sitios en el proceso, se pueden detectar y
corregir variaciones en el proceso que puedan afectar a la calidad
del producto o servicio final, reduciendo desechos y evitando que
los problemas lleguen al cliente final. Con su nfasis en la
deteccin precoz y prevencin de problemas, SPC tiene una clara
ventaja frente a los mtodos de calidad como inspeccin, que aplican
recursos para detectar y corregir problemas al final del producto o
servicio, cuando ya es demasiado tarde.
Grficos de capacidad de procesos
ndices de capacidad de los procesos
METROLOGIA
La metrologa es la ciencia de las medidas. En ella se incluyen
todos los aspectos tanto tericos como prcticos relacionados con las
mediciones en cualquiera de los campos de la ciencia o de la
tecnologa.
Las antiguas civilizaciones haban desarrollado mtodos para medir
longitudes, reas, volmenes y pesos, lo que les permiti el
intercambio comercial o la divisin territorial. Napolen Bonaparte
quien, en 1810, legaliz el Sistema Mtrico Decimal que haba sido
implantado por la Revolucin Francesa. Por fin en 1875, Francia dio
a conocer oficialmente al mundo el Sistema Mtrico Decimal con la
celebracin de la convencin del Metro.
Para ello se constituyeron los siguientes rganos jerrquicos.
Conferencia General de Pesos y Medidas, CGPM. Es la autoridad
suprema. De alcance diplomtico, tiene delegaciones en todos los
pases miembros.
Comit Internacional de Pesos y Medidas, CIPM. De carcter
cientfico y tcnico, est compuesta por 18 miembros, cientficos y
metrlogos eminentes que pertenecen a distintas nacionalidades,
aunque no representan a sus pases.
Bur Internacional de Pesos y Medidas, BIPM. Es el rgano
ejecutor, bajo la supervisin del CIPM, de las decisiones de la
CGPM.
El Sistema Internacional de Unidades consta de siete unidades
bsicas.
SISTEMA DE TOLERANCIAS es el conjunto de principios, reglas,
frmulas y tablas que permiten una seleccin racional de tolerancias
para la produccin econmica de las piezas intercambiables. De esta
forma, para que una pieza cumpla con su finalidad, es suficiente
que est comprendida entre dos lmites admisibles, uno mximo y otro
mnimo, cuanto ms cercanos estn estos, mayor precisin tendr la
pieza, pero su fabricacin ser ms costosa.
ORGANIZACIN METROLOGICA
1. La Oficina Internacional de Pesos y Medidas: Est ubicada en
Svres, (cerca de Pars) y es considerada como "La Meca" de los
patrones mtricos y de la metrologa cientfica internacional.
Sus funciones:
establecer los patrones fundamentales y las escalas de las
principales magnitudes fsicas;
b) realizar y coordinar las determinaciones relativas a las
constantes fsicas;
c) conservar los prototipos internacionales;
d) coordinar las comparaciones de patrones mantenidos en los
laboratorios nacionales de metrologa, y asegurar la coordinacin de
las tcnicas relacionadas con las mediciones.
2. Los Institutos Nacionales de Metrologa: En el caso de Espaa
la metrologa est a cargo del Centro Espaol de Metrologa (CEM).
El CEM es depositario de los patrones nacionales de las unidades
de masa, longitud, intensidad de corriente elctrica y temperatura
termodinmica. Asimismo es depositario de las unidades derivadas de
presin, fuerza, volumen, ngulo plano y densidad de slidos.
3. Los Laboratorios de Calibracin Acreditados: En Espaa se ha
iniciado, ya hace algn tiempo, la constitucin de una red de
Laboratorios Asociados al CEM que, una vez cumplidos los requisitos
tcnicos que se establecen para cada caso, son declarados
oficialmente depositarios de algn patrn nacional y ayudan al
proceso de diseminacin de los mismos. La acreditacin de tales
laboratorios se realiza por la Entidad Nacional de Acreditacin
(ENAC).
4. Los Laboratorios de Empresas
UN PATRN de medida es una medida materializada, un instrumento
de medida, un material de referencia o un fenmeno fsico concebido
para definir, realizar, conservar o reproducir una unidad o los
mltiplos y submltiplos de ellas, de modo que sirvan de
referencia.
Tipos de Patrones
a) Patrn Internacional
Patrn reconocido por acuerdo internacional para servir de base a
escala mundial en la asignacin de valores a otros patrones de la
misma magnitud. Su custodia le corresponde a la Oficina
Internacional de Pesos y Medidas (BIPM).
b) Patrn Nacional
Patrn reconocido por la legislacin nacional de cada pas y que
sirve de base para la asignacin de valores a otros patrones de la
misma magnitud.
c) Patrn primario
Es un patrn de la ms alta calidad metrolgica y cuyo valor se
establece sin referirse a otros patrones de la misma magnitud. El
concepto patrn primario es vlido tanto para las magnitudes bsicas
como para las derivadas. Normalmente los patrones primarios son
utilizados para calibrar patrones secundarios.
d) Patrn Secundario
Patrn cuyo valor se asigna por comparacin con un patrn primario
de la misma magnitud.
e) Patrn de Referencia
Es el patrn de la ms alta calidad metrolgica disponible en un
lugar dado, o en una organizacin determinada, y del cual se derivan
las mediciones efectuadas en dicho lugar. Los laboratorios de
calibracin mantienen los patrones de referencia para calibrar sus
patrones de trabajo.
Al proceso de realizar verificaciones sucesivas con patrones de
superior categora se le conoce como diseminacin de patrones.
La trazabilidad es la propiedad del resultado de una medicin o
del valor de un patrn, tal que sta pueda ser relacionada con
referencias determinadas, generalmente patrones nacionales o
internacionales, por medio de una cadena ininterrumpida de
comparaciones teniendo todas ellas incertidumbres determinadas.
NORMALIZACIN:
Las normas indican cmo debe ser un producto o cmo debe funcionar
un servicio para que sea seguro y responda a lo que el consumidor
espera de l. Normalizacin es el proceso consistente en la
elaboracin, difusin y aplicacin de normas.
Objetivos de la Normalizacin:
Entre los objetivos de la normalizacin, cabe destacar los
siguientes:
Optimizacin de la gestin de las empresas y la prestacin de
servicios, disminuyendo de esta manera los costes.
Facilitacin de la interoperabilidad entre productos y
sistemas.
Establecimiento de una referencia al mercado con respecto a los
mtodos normalizados.
Consideracin de aspectos ambientales.
Eliminacin de barreras tcnicas en el mercado de la Unin Europea
y para la exportacin hacia terceros pases.
Acceso a la informacin de los resultados de la innovacin.
ORGANIZACIN DE LA NORMALIZACIN
La organizacin de las actividades de normalizacin y certificacin
en Espaa es llevada a cabo por la Asociacin Espaola de Normalizacin
y Certificacin (AENOR).
Dicha asociacin fue creada en 1986.
As, AENOR es la organizacin responsable del desarrollo y difusin
de normas tcnicas en Espaa.
Asimismo, AENOR representa a Espaa en el campo de la
normalizacin en el mbito internacional (por ejemplo, ante la
organizacin ISO).
CERTIFICACIN:
Certificacin es la accin llevada a cabo por una entidad
reconocida; por ejemplo, AENOR, como independiente de las partes
interesadas mediante la que se manifiesta la conformidad,
solicitada con carcter voluntario, de una determinada empresa,
producto, servicio, proceso o persona, con los requisitos mnimos
definidos en las normas o especificaciones tcnicas.
SISTEMA ISO
La Organizacin Internacional de Normalizacin o ISO, es el
organismo encargado de promover el desarrollo de normas
internacionales de fabricacin, comercio y comunicacin para todas
las ramas industriales a excepcin de la elctrica y la
electrnica.
Las normas desarrolladas por ISO son voluntarias.
Est compuesta por representantes de los organismos de
normalizacin (ON) nacionales, que produce normas internacionales
industriales y comerciales. Dichas normas se conocen como normas
ISO y su finalidad es la coordinacin de las normas nacionales.
NORMATIVA ACTUAL
ISO 9000
Es un conjunto de normas establecidas por la Organizacin
Internacional de Normalizacin (ISO) en el campo de la calidad.
Dichas normas pueden aplicarse en cualquier tipo de organizacin o
actividad orientada a la produccin de bienes o servicios.
Las normas recogen tanto el contenido mnimo como las guas y
herramientas especficas de implantacin, como los mtodos de
auditora.
El ISO 9000 especifica la manera en que una organizacin opera
sus estndares de calidad, tiempos de entrega y niveles de
servicio.
MEDIO AMBIENTE
Medio ambiente es un conjunto de componentes fsicos, qumicos,
biolgicos y sociales capaces de, en un plazo corto o largo, causar
efectos directos o indirectos sobre los seres vivos y las
actividades humanas.
ECOSISTEMA
Un Ecosistema es un sistema natural que est formado por un
conjunto de organismos vivos (biocenosis) y el medio fsico donde se
relacionan (biotopo). Un ecosistema es una unidad compuesta de
organismos interdependientes que comparten el mismo hbitat.
Los principales ciclos naturales son:
Ciclo del agua
Ciclo del carbono-oxgeno
Ciclo del nitrgeno
EVALUACIN DE IMPACTO AMBIENTAL
Se denomina Evaluacin de Impacto Ambiental (EIA) al
procedimiento tcnico-administrativo empleado para identificar,
prevenir e interpretar los impactos ambientales que producir un
proyecto en su entorno en caso de ser ejecutado, todo ello con la
finalidad de que la administracin competente pueda aceptarlo,
rechazarlo o modificarlo.
ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL
Es un estudio tcnico, objetivo, de carcter interdisciplinario,
que se realiza para predecir los impactos ambientales que pueden
derivarse de la ejecucin de un proyecto, actividad o decisin
poltica permitiendo la toma de decisiones sobre la viabilidad
ambiental del mismo.
LA NORMA ISO 14000
Es una norma internacionalmente aceptada que expresa cmo
establecer un Sistema de Gestin Ambiental (SGA) efectivo.
La norma ISO 14000 est enfocada a cualquier organizacin, de
cualquier tamao o sector, que est buscando reducir los impactos en
el ambiente y cumplir con la legislacin en materia ambiental.
La norma ISO 14000 proveer un lenguaje comn para la gestin
ambiental al establecer un marco para la certificacin de sistemas
de gestin ambiental por terceros y al ayudar a la industria a
satisfacer la demanda de los consumidores y agencias
gubernamentales de una mayor responsabilidad ambiental.
BENEFICIOS DE LA APLICACIN DE LAS NORMAS ISO 14000
A continuacin se indican algunos de los posibles beneficios de
la aplicacin de las normas ISO 14000:
1) Ahorro de costos: La ISO 14001 puede proporcionar un ahorro
del coste a travs de la reduccin de residuos y un uso ms eficiente
de los recursos naturales tales como la electricidad, el agua y el
gas.
2) Reputacin: Como hay un conocimiento pblico de las normas,
tambin puede significar una ventaja competitiva, creando ms y
mejores oportunidades comerciales.
3) Mejora continua: El proceso de evaluacin regular asegura se
puede supervisar y mejorar el funcionamiento medioambiental en las
empresas.
4) Cumplimiento: La implantacin ISO 14001 demuestra que las
organizaciones cumplen con una serie de requisitos legales.
El EMAS (Reglamento Comunitario de Ecogestin y Ecoauditora) es
una normativa voluntaria de la Unin Europea que reconoce a aquellas
organizaciones que han implantado un Sistema de Gestin
Medioambiental y han adquirido un compromiso de mejora continua,
verificado mediante auditoras independientes.
Las organizaciones reconocidas con el EMAS tienen una poltica
medioambiental definida, hacen uso de un sistema de gestin
medioambiental y dan cuenta peridicamente del funcionamiento de
dicho sistema a travs de una declaracin medioambiental verificada
por organismos independientes.
Estas entidades son reconocidas con el logotipo EMAS, que
garantiza la fiabilidad de la informacin dada por dicha
empresa.
