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ANÁLISIS PARA LA MEJORA DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE LÁPICES DE MADERA EN UNA EMPRESA MEXICANA
TESIS PROFESIONAL
Que como requisito parcial para obtener el título de
INGENIERO FORESTAL INDUSTRIAL
Presentan
DE LA ROSA FLORES ELISA MORA GUTIÉRREZ ROMAN ANSELMO
Chapingo, Texcoco
Edo. de México Abril de 2007.
Chapingo, México agosto de 2002.
UUUNNNIIIVVVEEERRRSSSIIIDDDAAADDD AAAUUUTTTÓÓÓNNNOOOMMMAAA CCCHHHAAAPPPIIINNNGGGOOO
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2
Agradecimientos
“Me hizo comprender que, sin coraje y atracción por lo desconocido y un
poco de locura la existencia no es más que una continua repetición del
pasado”
Battaglia Romano.
Damos gracias a la Universidad Autónoma Chapingo (UACh.) y a la División de Ciencias
Forestales (Di.Ci.Fo.) por habernos formado como seres humanos y en una profesión que
amamos profundamente .
Al Instituto de Investigación en Matemáticas Aplicadas y Sistemas (IIMAS-UNAM) y al
Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) por las
facilidades y apoyo otorgado durante la realización de este trabajo.
A nuestro comité asesor, Dra. Susana Gómez Gómez, Dr. José Amador Honorato
Salazar, Dr. Irineo L. López Cruz, Dr. Federico F. Hahn Schlam y Dr. José Armando
Ramírez Arias; por los valores y conocimientos inculcados durante nuestra formación, por
su amistad, guía, palabras de aliento y apoyo incondicional en todo momento.
A todos los profesores que participaron en nuestra formación como individuos conscientes
y profesionales capaces; en especial a la Bióloga Juanita Huerta y al Ingeniero Gonzalo
Novelo al brindarnos los conocimientos y herramientas para enfrentarnos a la vida.
Agradecemos al Ing. Jorge Mendoza por habernos abierto las puertas de la empresa y por
haber compartido los conocimientos que adquirió en su vida.
Y a todas aquellas personas que nos apoyaron en este camino.
¡GRACIAS!
“Los sabios no consideran que el no cometer errores es una bendición. Más
bien creen que la mayor virtud del hombre está en su habilidad para
corregir sus errores y continuamente hacer un nuevo hombre de sí mismo.“
WANG YANG-MING.
3
Dedicatoria
El presente trabajo lo dedico a mis padres Margarita y Nazario, quienes me han
guiado y apoyado desde el inicio de mi camino y me dieron las bases para
perseverar en la vida y obtener el triunfo.
A mi hermano Javier quien me enseñó ha tomar lo bueno de las cosas y lo malo
simplemente dejarlo atrás.
A Fernando mi amigo y compañero en la vida, quien me dio siempre una palabra
de aliento, con quien he compartido sonrisas, tristezas y sacrificios. Y a su familia
por el apoyo siempre brindado.
A Roman colega y gran amigo quien ha demostrado lealtad ante cualquier
circunstancia y sobre todo, siempre me ha brinda una parte de su tiempo para
escucharme. Al igual que ha su familia por su apoyo moral.
Y a mi mayor tesoro, mi hija Iris, quien siempre tuvo una sonrisa en su pequeño
rostro que me brindaba confianza y me daba valor para seguir luchando y llegar a
ser una mejor persona.
A todos mis amigos, en especial Karmina, Fabiola, Teresa y demás personas por
el cariño que me han brindado.
E l i s a D e l a R o s a F l o r e s .
“La disciplina que corrige el deseo de las pasiones del mundo, que
fortifica el corazón con principios virtuosos, que ilumina la mente con
conocimientos útiles, y que provee de cosas para disfrutar dentro de si
mismo, es más importante para la felicidad auténtica que todas las
previsiones que podamos realizar con los bienes de una fortuna.”
B l a i r .
4
Dedicatoria
El presente trabajo lo dedico a los pilares que han sostenido mi vida, quienes me
han enseñado a ser independiente, fiel a mis sueños e ideales y ha no
corromperme por las criticas mordaces. Mis padres Clara Gutiérrez y Anselmo
Mora.
A la memoria de las personas que plantaron esta familia mis abuelos, en especial
al guía y mástil mi abuelo Jerónimo Gutiérrez.
A las personas con quien he compartido mi vida, quienes han sido mis remos en la
barca y quienes siempre han tenido una palabra de aliento; mis hermanos
Rodrigo, Josue, Clara , Damary y Beatriz.
A los nuevos retoños, que han traído nuevos horizontes mis sobrinos Nick,
Ernesto, Dulce, Denisse, Ely, Alan, July y Jerónimo, a mis cuñados Juan y
Nicolás. A mi familia que siempre han estado para ayudarme.
A una colega excepcional con la que he compartido grandes momentos, una gran
amiga y un alma similar Elisa. A Iris, Fernando y a sus familias por todo el apoyo.
A José Antonio S. , Rogelio y Teresa O. por su amistad
A él entrenador Arturo Portillo y al quipo de lucha de la UACh por todo lo que
aprendí.
A todos mis amigos por la confianza y fuerza que me han brindado.
R o m a n A n s e l m o M o r a G u t i é r r e z .
“El guerrero invencible no es aquel que ha ganado mil batallas, sino el que se ha
vencido ha sí mismo” Sun Tzu
5
CONTENIDO
TABLAS ______________________________________________________________ 12
FIGURAS ______________________________________________________________ 18
GRÁFICOS ____________________________________________________________ 22
RESUMEN _____________________________________________________________ 23
ABSTRACT ____________________________________________________________ 24
I. INTRODUCCIÓN ___________________________________________________ 24
II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA _______________________________ 27
III. OBJETIVO ______________________________________________________ 28
III.1. GENERAL ___________________________________________________ 28
III.2 . PARTICULARES ______________________________________________ 28
1. REVISIÓN DE LITERATURA ________________________________________ 29
1.1. CONCEPTO DE BELLEZA ______________________________________ 29
1.2. EL MERCADO DE LA BELLEZA _________________________________ 32
1.3. HISTORIA DE LOS LÁPICES COSMÉTICOS ______________________ 36 1.3.1. PRIMEROS INTENTOS DE LÁPICES _________________________ 36
1.3.2. MANUFACTURA DE TABLILLAS DE MADERA PARA LÁPIZ ____ 38
1.4. CARACTERÍSTICAS DE LA MADERA PARA LA FABRICACIÓN DE LÁPICES ____________________________________________________________ 40
1.4.1. ANATOMÍA DE LA MADERA _________________________________ 40
1.4.2. QUÍMICA DE LA MADERA ___________________________________ 42
1.4.2.1. ANÁLISIS ______________________________________________ 44
1.4.2.1.1. OBTENCIÓN DE EXTRACTIVOS SOLUBLES EN AGUA CALIENTE 46
1.4.2.1.2. OBTENCIÓN DE EXTRACTIVOS SOLUBLES EN ETANOL-BENCENO 46
1.4.2.1.3. OBTENCIÓN DE CENIZAS ____________________________ 46
1.4.2.1.3. DETERMINACIÓN DEL PH ____________________________ 47
1.3.3. FÍSICA Y MECÁNICA DE LA MADERA ________________________ 47
1.3.3.1. PESO _________________________________________________ 47
1.3.3.2. DENSIDAD ____________________________________________ 48
1.3.3.3. CONTENIDO DE HUMEDAD _____________________________ 51
1.3.3.4. PUNTO DE SATURACIÓN DE LA FIBRA (PSF) ____________ 52
1.3.3.5. CAMBIOS DIMENSIÓNALES ____________________________ 56
1.3.3.6. DUREZA ______________________________________________ 58
6
1.4. ADHESIVOS PARA MADERA ___________________________________ 59
1.4.1. COMPOSICIÓN DE LOS ADHESIVOS ________________________ 59
1.4.2. UNIONES CON MADERA ___________________________________ 61
1.4.2.1. TIPOS DE UNIÓN ______________________________________ 61
1.4.2.2. VARIABLES A CONTROLAR DURANTE LA FORMACIÓN DE LAS UNIONES ___________________________________________________ 63
1.4.2.3. EFICIENCIA DE LA UNIÓN ______________________________ 64
1.5. EL SISTEMA DE RUTA DE CALIDAD ____________________________ 65
2. METODOLOGÍA ___________________________________________________ 68
2.1. METODOLOGÍA DEL CAPÍTULO 3 “DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA” 68
2.2. METODOLOGÍA DEL CAPÍTULO 4 “SITUACIÓN ACTUAL DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN” ________________________________________ 69
2.2.1. ANÁLISIS DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN _________________ 69
2.2.2. DETERMINACIÓN DE CUELLOS DE BOTELLA ________________ 70
2.3. METODOLOGÍA DEL CAPÍTULO 5 “MERMAS” ___________________ 71 2.3.1. ELABORACIÓN DE GRÁFICAS ______________________________ 72
2.3.2. ANÁLISIS DE GRÁFICAS ___________________________________ 73
2.4. METODOLOGÍA DEL CAPÍTULO 6 “CONTROL DE CALIDAD” _____ 74 2.4.1. DESVIACIONES ____________________________________________ 74
2.4.2. FORMATOS _______________________________________________ 74
2.5. METODOLOGÍA DEL CAPÍTULO 7 “ANÁLISIS DE MATERIA PRIMA” 75
2.5.1. MADERA __________________________________________________ 75
2.5.1.1. DESCRIPCIÓN ANATÓMICA ____________________________ 75
2.5.1.1.1. DESCRIPCIÓN MACROSCÓPICA ______________________ 76
2.5.1.1.2. DESCRIPCIÓN MICROSCÓPICA ______________________ 77
2.5.1.2. PROPIEDADES FÍSICAS Y MECÁNICAS DE LA MADERA __ 77
2.5.1.2.1. PROPIEDADES FÍSICAS ______________________________ 78
2.5.1.2.2. PROPIEDADES MECÁNICAS (DUREZA) ________________ 79
2.5.1.3. DETERMINACIÓN DE EXTRACTOS ACUOSOS Y EN SOLVENTES ORGÁNICOS, CONTENIDO DE CENIZAS Y VALOR DEL PH 80
2.5.1.3.1. EXTRACTOS ACUOSOS ______________________________ 80
2.5.1.3.1. EXTRACTOS EN SOLVENTES ORGÁNICOS ____________ 82
2.5.1.3.3. CONTENIDO DE CENIZAS ____________________________ 84
2.5.1.3.4. VALOR DEL PH ________________________________________ 86
2.5.2. CARACTERÍSTICAS DEL ADHESIVO ________________________ 87
2.5.2.1. ANÁLISIS DE PH _______________________________________ 87
2.5.2.2. DENSIDAD ____________________________________________ 87
2.5.2.3. CONTENIDO DE SÓLIDOS ______________________________ 89
7
2.5.2.4. COMPORTAMIENTO DEL ADHESIVO A INCREMENTOS DE TEMPERATURA _________________________________________________ 90
2.5.2.5. COMPORTAMIENTO DEL FRAGUADO A DIFERENTES TEMPERATURAS ________________________________________________ 91
2.5.2.5.1. ANÁLISIS EN EL LABORATORIO _______________________ 91
2.5.2.5.2. ANÁLISIS BAJO LAS CONDICIONES DE LA EMPRESA __ 92
2.6. METODOLOGÍA DEL CAPÍTULO 8 “CARACTERÍSTICAS DE LA UNIÓN ENTRE MADERA Y ADHESIVO” ________________________________ 94
2.6.1. ANÁLISIS DE LA UNIÓN EN LA EMPRESA ____________________ 94
2.6.2. ANÁLISIS DE LA UNIÓN EN LABORATORIO __________________ 97
3. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA ___________________________________ 100
3.1. MERCADO ___________________________________________________ 100
3.2. CARACTERÍSTICAS DE LOS LÁPICES COSMÉTICOS ___________ 100
3.3. DIAGRAMA DE FLUJO ________________________________________ 104
4. SITUACIÓN ACTUAL EN EL PROCESO DE PRODUCCIÓN ___________ 110
4.1. ETAPAS DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN _____________________ 111
4.1.1. COMPRA DE MATERIA PRIMA _____________________________ 111
4.1.2. ALMACENAMIENTO DE MATERIAS PRIMAS ________________ 112
4.1.3. CANALIZADO _____________________________________________ 113
4.1.4. ENGOMADO ______________________________________________ 118
4.1.5. PRENSADO ______________________________________________ 123
4.1.6. TEMPERIZADO ___________________________________________ 124
4.1.7. RETIRAR MARQUETA _____________________________________ 125
4.1.8. DESPEGADO _____________________________________________ 126
4.1.9. PULIDO DEL “SÁNDWICH” _________________________________ 127
4.1.10. MODELADO ______________________________________________ 128
4.1.11 LIJADO ___________________________________________________ 132
4.1.12. PINTURA _________________________________________________ 133
4.1.13. ENMARQUETADO ________________________________________ 137
4.1.14. INMERSIÓN ______________________________________________ 137
4.1.15. MARCADO _______________________________________________ 139
4.1.16. ENCASQUILLADO _________________________________________ 142
4.1.17. BOLEADO ________________________________________________ 143
4.1.18. PULIDO DE EXTREMOS ___________________________________ 143
4.1.19. CORTE DEL LÁPIZ ________________________________________ 144
4.1.20. TAJADO __________________________________________________ 145
4.1.21. SELECCIÓN Y LIMPIEZA___________________________________ 146
4.1.22. GUARDAPUNTAS _________________________________________ 147
4.1.23. COLOCACIÓN DE TERMOENCOGIBLE _____________________ 148
4.1.24. SELECCIONADO __________________________________________ 149
4.1.25. EMPAQUE ________________________________________________ 149
4.1.26. INSPECCIÓN FINAL _______________________________________ 150
8
4.2. CUELLOS DE BOTELLA _______________________________________ 150
5. MERMAS _________________________________________________________ 154
5.1. ANÁLISIS ____________________________________________________ 155
5.2. PRINCIPALES FUENTES DE MERMAS__________________________ 158
6. CONTROL DE CALIDAD ___________________________________________ 160
6.1. DESVIACIONES ______________________________________________ 160
6.2. CLASIFICACIÓN DE LOS DEFECTOS __________________________ 162
6.3. CONTROL DE LA CALIDAD ____________________________________ 167
7. ANÁLISIS DE MATERIA PRIMA (MADERA Y ADHESIVO) _____________ 170
7.1. MADERA _____________________________________________________ 170 7.1.1. ANATOMÍA Y FÍSICA DE LA MADERA _______________________ 170
7.1.1.1. RESULTADOS DE IDENTIFICACIÓN DE GÉNEROS DE LAS MUESTRAS ____________________________________________________ 170
7.1.1.2. RESULTADOS DE ANATOMÍA DE LA MADERA __________ 171
7.1.1.3. RESULTADOS DE LAS CARACTERÍSTICAS FÍSICO-MECÁNICA DE LA MADERA _____________________________________ 173
7.1.2. CARACTERIZACIÓN DE EXTRACTOS ACUOSOS Y EN SOLVENTES ORGÁNICOS, DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE CENIZAS Y EL VALOR DEL PH _____________________________________ 176
7.1.2.1. ANÁLISIS DE RESULTADOS ___________________________ 177
7.2. ADHESIVOS PARA MADERA __________________________________ 178 7.2.1. ANÁLISIS DE RESULTADOS _______________________________ 178
8. CARACTERÍSTICAS DE LA UNIÓN ENTRE MADERA Y ADHESIVO ___ 182
8.1. CANTIDAD DE ADHESIVO POR UNIDAD DE SUPERFICIE ________ 182
8.2. CARACTERÍSTICAS DE LA UNIÓN. ____________________________ 183
9. CONCLUSIONES _________________________________________________ 186
9.1. CAPÍTULO 4 “SITUACIÓN ACTUAL DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN” _____________________________________________________ 186
9.2. CAPÍTULO 5 “MERMAS” ______________________________________ 187
9.3. CAPÍTULO 6 “CONTROL DE CALIDAD” ________________________ 187
9.4. CAPÍTULOS 7 Y 8 “ANÁLISIS DE MATERIA PRIMA” Y “CARACTERÍSTICAS DE LA UNIÓN MADERA Y ADHESIVO” ___________ 188
10. SOLUCIONES PROPUESTAS A LA EMPRESA ____________________ 189
10.1 . COMPRA DE MATERIA PRIMA ________________________________ 190
10.2. ALMACENAMIENTO DE MATERIAS PRIMAS __________________ 190
10.3 . CANALIZADO _______________________________________________ 191
9
10.4 . ENGOMADO ________________________________________________ 191
10.5. PRENSADO ________________________________________________ 192
10.6 . TEMPERIZADO ______________________________________________ 193
10.7. RETIRAR MARQUETA Y DESPEGADO _______________________ 193
10.8 . PULIDO DEL “SÁNDWICH” ___________________________________ 193
10.9. MODELADO ________________________________________________ 194
10.10. LIJADO ____________________________________________________ 194
10.11. PINTURA ___________________________________________________ 195
10.12. INMERSIÓN ________________________________________________ 196
10.13. MARCADO _________________________________________________ 196
10.14. ENCASQUILLADO __________________________________________ 197
10.15. CORTE DE LÁPIZ ___________________________________________ 197
10.16. TAJADO ___________________________________________________ 198
10.17. SELECCIÓN Y LIMPIEZA ____________________________________ 198
10.18. GUARDAPUNTAS ___________________________________________ 198
10.19. COLOCACIÓN DE TERMOENCOGIBLE _______________________ 198
10.20. EMPAQUE: _________________________________________________ 198
ANEXO A. “SITUACIÓN ACTUAL DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN” _____ 199
A.1. CANALIZADO ________________________________________________ 199
A.2. ENGOMADO __________________________________________________ 200
A.3. PRENSADO __________________________________________________ 201
A.4. RETIRAR MARQUETA _________________________________________ 202
A.5. DESPEGADO _________________________________________________ 203
A.6. PULIDO DEL “SÁNDWICH” ____________________________________ 204
A.7. MODELADO __________________________________________________ 205
A.8. LIJADO ______________________________________________________ 206
A.9. PINTURA _____________________________________________________ 207
A.10. ENMARQUETADO __________________________________________ 209
A.11. INMERSIÓN ________________________________________________ 210
A.12. MARCADO _________________________________________________ 210
A.13. ENCASQUILLADO __________________________________________ 212
A.14. CORTE DEL LÁPIZ __________________________________________ 213
10
A.15. TAJADO ___________________________________________________ 214
A.16. SELECCIÓN Y LIMPIEZA:____________________________________ 215
A.17. GUARDAPUNTAS ___________________________________________ 215
A.18. COLOCACIÓN DE TERMOENCOGIBLE: ______________________ 216
A.19. EMPAQUE _________________________________________________ 217
ANEXO B. “MERMAS” ________________________________________________ 218
B.1. COMPORTAMIENTO DE LAS MERMAS EN EL 2004 _____________ 218
B.2. COMPORTAMIENTO DE LAS MERMAS EN EL 2005 _____________ 221
B.3. COMPORTAMIENTO PONDERADO DE LAS MERMAS ___________ 225
ANEXO C. “CONTROL DE CALIDAD” ___________________________________ 227
C.1. DESVIACIONES ______________________________________________ 227
C.2. DEFECTOS CRÍTICOS _________________________________________ 228 C.2.1. DEFECTOS MAYORES ____________________________________ 230
C.2.2. DEFECTOS MENORES ____________________________________ 234
ANEXO D. “ANATOMÍA DE LA MADERA” _______________________________ 235
D.1. “DESCRIPCIÓN ANATÓMICA DE JUNIPERUS SP.” ______________ 236
D.2. “DESCRIPCIÓN ANATÓMICA DE AQUILARIA SP.” ______________ 238
D.3. “DESCRIPCIÓN ANATÓMICA DE CEDRELA SP. (2).” ____________ 240
D.4. “DESCRIPCIÓN ANATÓMICA DE CEDRELA SP. (3).” ____________ 242
D.5. “DESCRIPCIÓN ANATÓMICA DE CEDRELA SP. (7).” ____________ 244
D.6. “DESCRIPCIÓN ANATÓMICA DE CEDRELA SP. (9-5)” ___________ 246
D.7. “DESCRIPCIÓN ANATÓMICA DE CEDRELA SP. (11).” ___________ 248
ANEXO E. “PROPIEDADES FÍSICO-MECÁNICAS DE LA MADERA” _______ 250
E.1. PESO ________________________________________________________ 250
E.2. CAMBIOS DIMENSIÓNALES ___________________________________ 251
E.2.1. CONTRACCIONES VOLUMÉTRICAS ________________________ 251
E.2.2. CONTRACCIONES LINEALES: _____________________________ 253
E.3. CONTENIDO DE HUMEDAD____________________________________ 254
E.4. DENSIDAD ___________________________________________________ 255
E.5. PUNTO DE SATURACIÓN DE LA FIBRA (PSF) __________________ 256
E.6. DUREZA _____________________________________________________ 256
ANEXO F. “EXTRACCIÓN ACUOSA Y CON SOLVENTES ORGÁNICOS, DETERMINACIÓN DEL CONTENIDO DE CENIZAS Y DETERMINACIÓN DEL VALOR DEL PH” ______________________________________________________ 258
11
F.1. SUSTANCIAS SOLUBLES EN AGUA ___________________________ 258
F.2. SUSTANCIAS SOLUBLES EN ETANOL-BENCENO ______________ 258
F.3. CONTENIDO DE CENIZA ______________________________________ 259
F.4. PH DE LA MADERA ___________________________________________ 260
ANEXO G. “CARACTERÍSTICAS DEL ADHESIVO” _______________________ 261
G.1. DETERMINACIÓN DEL PH _____________________________________ 261
G.2. DENSIDAD ___________________________________________________ 262
G.3. CONTENIDO DE SÓLIDOS EN EL ADHESIVO ___________________ 262
G.4. COMPORTAMIENTO DEL ADHESIVO A INCREMENTOS DE TEMPERATURA ____________________________________________________ 263
G.5. COMPORTAMIENTO DE LA CRISTALIZACIÓN DEL ADHESIVO A DIFERENTES TEMPERATURAS ______________________________________ 264
G.5.1 PROCEDIMIENTO EN LABORATORIO ______________________ 264
G.5.2. PROCEDIMIENTO BAJO LAS CONDICIONES DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN ____________________________________________________ 266
ANEXO H. “CARACTERÍSTICAS DE LA UNIÓN ENTRE MADERA Y ADHESIVO” __________________________________________________________ 267
H.1. CANTIDAD DE ADHESIVO POR UNIDAD DE SUPERFICIE ________ 267
H.2. CARACTERÍSTICAS DE LA UNIÓN _____________________________ 269
GLOSARIO ___________________________________________________________ 272
BIBLIOGRAFÍA _______________________________________________________ 284
12
TABLAS
TABLA 1.1 _______________________ “EJEMPLOS DE ANÁLISIS DE MADERA” 45
TABLA 1.2. “RELACIONES PESO-VOLUMEN MÁS UTILIZADAS EN LA PARA EL CÁLCULO DE LA DENSIDAD DE LA MADERA”_________________ 49
TABLA 1.3. “CLASIFICACIÓN DE LA DENSIDAD BÁSICA DE LA MADERA” 49
TABLA 1.4. “CLASIFICACIÓN DEL PSF DE LA MADERA” ________________ 54
TABLA 3.1. “DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO” ___________________ 104
TABLA 5.1. “COMPORTAMIENTO ANUAL PONDERADO (2004-2005) DE MERMAS” 155
TABLA 5.2. “COMPORTAMIENTO DE LA PRODUCCIÓN DE MERMA EN UNIDADES.” __________________________________________________________ 157
TABLA 5.3. ” ÁREAS QUE PRESENTAN PROBLEMAS” _________________ 158
TABLA 6.1. “PORCENTAJE DE DEFECTOS PERMISIBLE EN CADA LOTE.” 162
TABLA 6.2. “PORCENTAJE ANUAL DE LOS DEFECTOS ENCONTRADOS EN LOS LOTES.” _____________________________________________________ 166
TABLA 6.3. “ÁREAS QUE PRODUCEN DESVIACIONES.”________________ 166
TABLA 7.1. “DESCRIPCIÓN TAXONÓMICA DE LAS MUESTRAS ANALIZADAS HASTA GENERO” _______________________________________ 171
TABLA 7.2. “DESCRIPCIÓN ORGANOLÉPTICA” ________________________ 172
TABLA 7.3. “CARACTERÍSTICAS FÍSICO-MECÁNICAS DE LAS MADERAS” 173
TABLA 7.4. “CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS DE LAS MADERAS DE JUNIPERUS SP. Y AQUILARIA SP.” ____________________________________ 177
TABLA 7.4. “CARACTERÍSTICAS DEL ADHESIVO UTILIZADO EN EL PROCESO DE PRODUCCIÓN” _________________________________________ 178
TABLA 8.1. “CANTIDAD DE ADHESIVO INICIAL Y RESIDUAL APLICADOS A LOS “SÁNDWICHES”” ________________________________________________ 182
TABLA 8.2. “CARACTERÍSTICAS DE LA UNIÓN” _____________________ 183
TABLA A.1. “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR DE LA CANALIZADORA” ___ 199
TABLA A.2. “TIEMPOS MUERTOS DE LA CANALIZADORA” ____________ 199
TABLA A.3. “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR DE LA ENGOMADORA” _____ 200
TABLA A.4. “TIEMPOS MUERTOS DE LA ENGOMADORA” ______________ 200
13
TABLA A.5 . “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR DEL PRENSADO” ___________ 201
TABLA A.6. “TIEMPOS MUERTOS DURANTE EL PRENSADO” __________ 202
TABLA A.7. “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR PARA EL RETIRADO DE LA MARQUETA” _________________________________________________________ 202
TABLA A.8 . “TIEMPOS MUERTOS DURANTE EL RETIRADO DE MARQUETA” 203
TABLA A.9. “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR PARA EL DESPEGADO” ____ 203
TABLA A.10. _________ “TIEMPOS MUERTOS DURANTE EL DESPEGADO DE “SÁNDWICH” ” _______________________________________________________ 204
TABLA A.11. __________ “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR PARA EL PULIDO EL “SÁNDWICH”” ________________________________________________________ 204
TABLA A.12. “TIEMPOS MUERTOS DURANTE EL PULIDO DE “SÁNDWICH” ” 205
TABLA A.13. ________ “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR PARA EL MODELADO” 205
TABLA A.14. __________ “TIEMPOS MUERTOS DURANTE EL MODELADO DE SANDWICH”206
TABLA A.15. _________ “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR PARA LA LIJADORA” 206
TABLA A.16. ____ “TIEMPOS MUERTOS DURANTE EL LIJADO DE LÁPICES” 207
TABLA A.17. _ “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR PARA EL ÁREA DE PINTURA” 207
TABLA A.19. __ “PRODUCTIVIDAD REAL POR MÁQUINA PARA EL ÁREA DE PINTURA” 208
TABLA A.20. ___________ “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR PARA EL ÁREA DE ENMARQUETADO” ___________________________________________________ 209
TABLA A.21. _______ “TIEMPOS MUERTOS DURANTE EL ENMARQUETADO” 209
TABLA A.22. ____ “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR PARA LA FORMACIÓN DE GOTA” 210
TABLA A.23. _________ “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR PARA EL MARCADO” 210
TABLA A.24. ______________ “TIEMPOS MUERTOS DURANTE EL MARCADO” 211
TABLA A.25. __ “PRODUCTIVIDAD REAL POR MÁQUINA PARA EL ÁREA DE MARCADO” 211
14
TABLA A.26. __ “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR PARA EL ENCASQUILLADO” 212
TABLA A.28. __ “PRODUCTIVIDAD REAL POR MÁQUINA PARA EL ÁREA DE ENCASQUILLADO” ___________________________________________________ 212
TABLA A.29. ___ “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR PARA EL CORTE DE LÁPIZ” 213
TABLA A.31. ___________ “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR PARA EL TAJADO” 214
TABLA A.33. _________________ “PRODUCTIVIDAD REAL PARA EL TAJADO” 214
TABLA A.34. “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR DE LA SELECCIÓN Y LIMPIEZA” 215
TABLA A.35. _________ “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR DE COLOCACIÓN DE GUARDAPUNTAS DE FORMA MANUAL” _______________________________ 215
TABLA A.36. _________ “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR DE COLOCACIÓN DE TERMOENCOGIBLE DE FORMA MANUAL” _____________________________ 216
TABLA A.37. _______________ “PRODUCTIVIDAD ESTÁNDAR DE EMPAQUE” 217
TABLA B.1. “MERMAS CORRESPONDIENTES AL AÑO 2004”, EXPRESADAS EN KG _________________________________________________ 218
TABLA B.2. “PORCENTAJE DE CADA RUBRO CONVERTIDO EN UNIDADES DE LÁPICES” _________________________________________________________ 219
TABLA B.3. “ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LOS DATOS” _________________ 220
TABLA B.4. “ANÁLISIS ESTADÍSTICO DEL COMPORTAMIENTO DE LOS DATOS AJUSTADOS” _________________________________________________ 221
TABLA B.5. “MERMAS CORRESPONDIENTES AL PERIODO ENERO–AGOSTO DEL 2005” __________________________________________________ 222
TABLA B.6. “PORCENTAJE DE CADA RUBRO Y UNIDADES DE LÁPICES” 222
TABLA B.7. “ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LAS MERMAS DEL PERIODO ENERO-AGOSTO DEL 2005” ___________________________________________ 223
TABLA B.8. “MERMAS DEL PERIODO ENERO-AGOSTO ADECUADAS A LA NUEVA CLASIFICACIÓN” _____________________________________________ 224
TABLA B.9. “COMPORTAMIENTO DE LAS MERMAS DEL PERIODO SEPTIEMBRE-DICIEMBRE 2005” _______________________________________ 224
TABLA B.10. ______ “COMPORTAMIENTO DE LAS MERMAS DEL AÑO 2005” 225
15
TABLA B.11. ____ “COMPORTAMIENTO DE LAS MERMAS CON LA PRIMERA CLASIFICACIÓN DE LOS AÑOS 2004 Y 2005” ___________________________ 225
TABLA B.12. ___ ”COMPORTAMIENTO DE LAS MERMAS CON LA SEGUNDA CLASIFICACIÓN DE LOS AÑOS 2004 Y 2005” ___________________________ 226
TABLA B.13. “CONVERSIÓN DE KG. DE MERMA A UNIDADES DE LÁPICES” 226
TABLA C.1. “CLASIFICACIÓN DE LOS DEFECTOS” ____________________ 227
TABLA D.1. “NOMENCLATURA ASIGNADA A LAS MUESTRAS” ________ 235
TABLA E.1. “COMPORTAMIENTO DEL PESO DURANTE EL EXPERIMENTO” 250
TABLA E.2. “COMPORTAMIENTO DEL VOLUMEN DURANTE EL EXPERIMENTO” ______________________________________________________ 251
TABLA E.3. “CONTRACCIONES VOLUMÉTRICAS TOTALES DE LOS ESPECIMENES” ______________________________________________________ 252
TABLA E.4. “VALORES DE LAS DIMENSIONES LINEALES DE LOS ESPECIMENES AL INICIO Y FINAL DEL EXPERIMENTO” ________________ 253
TABLA E.5. ”CONTRACCIÓN LINEAL DE LOS ESPECIMENES” __________ 253
TABLA E.6. “COMPORTAMIENTO DEL CH DE LOS ESPECIMENES DURANTE EL EXPERIMENTO” _________________________________________ 254
TABLA E.8. “DENSIDAD ANHIDRA, BÁSICA Y VERDE DE LOS ESPECIMENES UTILIZADOS EN EL EXPERIMENTO” ____________________ 255
TABLA E.9. “CATEGORÍA DE DENSIDAD BÁSICA LOS ESPECIMENES UTILIZANDO LA CLASIFICACIÓN DE NOVELO G” _______________________ 255
TABLA E.10. _____________________________ “DETERMINACIÓN DEL PSF Y C” 256
TABLA E.11. ____________________________ “DUREZA DE LOS ESPECIMENES” 256
TABLA E.12. ____________________________________ “PROBETAS DE DUREZA” 257
TABLA F.1. “DATOS OBTENIDOS DURANTE LA EXTRACCIÓN CON AGUA CALIENTE” 258
TABLA F.2. “RESULTADOS OBTENIDOS DURANTE LA EXTRACCIÓN CON AGUA CALIENTE” ____________________________________________________ 258
TABLA F.3. “DATOS OBTENIDOS DURANTE LA EXTRACCIÓN CON ETANOL-BENCENO” __________________________________________________ 258
TABLA F.4. “RESULTADOS OBTENIDOS DURANTE LA EXTRACCIÓN CON ETANOL-BENCENO” __________________________________________________ 259
16
TABLA F.5. “DATOS OBTENIDOS DURANTE LA DETERMINACIÓN DE CONTENIDO DE CENIZAS” ____________________________________________ 259
TABLA F.6. “RESULTADOS OBTENIDOS DURANTE LA DETERMINACIÓN DE CONTENIDO DE CENIZAS” _________________________________________ 259
TABLA F.7. “DATOS OBTENIDOS DURANTE LA DETERMINACIÓN DE PH” 260
TABLA F.8. “RESULTADOS OBTENIDOS DURANTE LA DETERMINACIÓN DEL PH” 260
TABLA G.1. “CARACTERÍSTICAS DEL ADHESIVO CORRESPONDIENTES A SU HOJA DE SEGURIDAD” ____________________________________________ 261
TABLA G.2. “DATOS OBTENIDOS DURANTE LA DETERMINACIÓN DE PH PARA ADHESIVO” ____________________________________________________ 261
TABLA G.3. “DATOS OBTENIDOS DURANTE LA DETERMINACIÓN DE DENSIDAD DEL ADHESIVO” ___________________________________________ 262
TABLA G.4. “DENSIDAD DEL ADHESIVO” _____________________________ 262
TABLA G.5. “DATOS OBTENIDOS DURANTE LA DETERMINACIÓN DE CONTENIDO DE SÓLIDOS DEL ADHESIVO” ____________________________ 262
TABLA G.6. “CONTENIDO DE SÓLIDOS DEL ADHESIVO” _______________ 263
TABLA G.7. “DATOS OBTENIDOS DURANTE LA DETERMINACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DEL ADHESIVO A INCREMENTOS DE TEMPERATURA” 263
TABLA G.8. “COMPORTAMIENTO DEL ADHESIVO A INCREMENTOS DE TEMPERATURA” _____________________________________________________ 264
TABLA G.9. “CONDICIONES AMBIENTALES UTILIZADAS PARA DETERMINAR EL COMPORTAMIENTO DEL FRAGUADO A DIFERENTES TEMPERATURAS” ____________________________________________________ 264
TABLA G.10. _____________ “RESULTADOS DEL FRAGUADO A DIFERENTES TEMPERATURAS” ____________________________________________________ 264
TABLA G.11. _ “COMPARATIVO DE LA EFICIENCIA DE LA POLIMERIZACIÓN DEL ADHESIVO” ______________________________________________________ 265
TABLA G.12. ___ “DATOS OBTENIDOS DURANTE LA DETERMINACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DEL FRAGUADO DEL ADHESIVO DENTRO DE LA FÁBRICA” 266
TABLA G.13. “CALIDAD DE FRAGUADO DEL ADHESIVO DURANTE DENTRO DE LA FÁBRICA” _____________________________________________________ 266
TABLA H.1. “DATOS DE LAS TABLILLAS (PROMEDIO DE BASE Y TAPA) USADAS PARA DETERMINAR LA CANTIDAD DE ADHESIVO POR UNIDAD DE SUPERFICIE” _____________________________________________________ 267
17
TABLA H.2. “DATOS OBTENIDOS DURANTE LA DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE ADHESIVO POR UNIDAD DE SUPERFICIE” _______________ 267
TABLA H.3. “CANTIDAD DE ADHESIVO INICIAL Y RESIDUAL APLICADOS A LA MADERA” _________________________________________________________ 268
TABLA H.4. “CANTIDAD DE ADHESIVO POR MM2” _____________________ 268
TABLA H.5. “DATOS OBTENIDOS DURANTE EL EXPERIMENTO DE FLEXIÓN ESTÁTICA” _________________________________________________ 269
TABLA H.6. “RESULTADOS DE FLEXIÓN ESTÁTICA” __________________ 270
18
FIGURAS
FIGURA 1.1. “BALANZA COMERCIAL MEXICANA PARA LOS COSMÉTICOS” ELABORADO POR BANCOMEX CON DATOS DEL WORLD TRADE ATLAS _ 35
FIGURA 1.2. “PROCESO DE FABRICACIÓN DE LÁPICES DE MOREO” FUENTE: CATASPENCIL CLUB._________________________________________ 37
FIGURA 1.4. “PROCESO DE OBTENCIÓN DE TABLILLAS PARA LA FABRICACIÓN DE LÁPICES DE MADERA” FUENTE CALDERON A. MÁSTRANTONIO L. PEREZ S. __________________________________________ 39
FIGURA 3.1 “DIAGRAMA MUESTRA PARA LA PREPARACIÓN DE MUESTRAS” __________________________________________________________ 98
PARA ÉL CALCULÓ DEL MÓDULO DE RUPTURA SE UTILIZÓ LA ECUACIÓN 2.22. __________________________________________________________________ 98
FIGURA 3.1 “DIBUJO TÉCNICO DE LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS TAPAS PARA LÁPICES JUMBO” FUENTE: PROPORCIONADO POR LA EMPRESA “X” __________________________________________________________________ 101
FIGURA 3.2 “DIBUJO TÉCNICO “CASQUILLOS “ UTILIZADO EN LÁPIZ JUMBO” FUENTE: PROPORCIONADO POR LA EMPRESA “X” ___________ 102
FIGURA 3.3 “DIBUJO TÉCNICO LÁPIZ JUMBO” FUENTE: PROPORCIONADO POR LA EMPRESA “X” ________________________________________________ 103
FIGURA 3.4 “DIBUJO TÉCNICO LÁPIZ NORMAL” FUENTE: PROPORCIONADO POR LA EMPRESA “X“ _____________________________ 103
FIGURA 3.5 “DIAGRAMA REPRESENTATIVO DEL PROCESO DE PRODUCCIÓN DE LÁPICES DE MADERA UTILIZADO POR LA EMPRESA”. 109
FIGURA 4.1. “DIAGRAMA DE LAS CONCECUENCIAS OCASIONADOS POR LOS PROBLEMAS DE CANALIZADO” __________________________________ 117
FIGURA 4.2. “DIAGRAMA DE LAS CONCECUENCIAS CAUSADAS POR LOS PROBLEMAS DE ENGOMADO-DESPEGADO”___________________________ 122
FIGURA 4.3. “DIAGRAMA DE LAS CONCECUENCIAS CAUSADAS POR LOS PROBLEMAS DE MODELADO” ________________________________________ 131
FIGURA 4.4. “DIAGRAMA DE LAS CONCECUENCIAS CAUSADAS POR LOS PROBLEMAS DE PINTURA” ___________________________________________ 136
FIGURA 4.5. “DIAGRAMA DE CONCECUENCIAS OCASIONADOS POR LOS PROBLEMAS DE MARCADO” _________________________________________ 141
FIGURA 4.6 “PORCENTAJE DE PRODUCTO QUE ENTRA A CADA ETAPA DEL PROCESO” ______________________________________________________ 151
FIGURA 4.7. “COMPARATIVO DE LA PRODUCCIÓN ESTÁNDAR POR CADA ETAPA” _____________________________________________________________ 153
19
FIGURA C.1. “ASTILLADO DE LA PUNTA” ______________________________ 228
FIGURA C.2. “ABIERTO” ______________________________________________ 228
FIGURA C.3. “CONTAMINADO” ________________________________________ 229
FIGURA C.4. “PUNTAS CON HOYO” ___________________________________ 229
FIGURA C.5. “GOTA DE INMERSIÓN DEFORME” ________________________ 229
FIGURA C.6. “MAL MARCADO” ________________________________________ 230
FIGURA C.7. “SUCIO” _________________________________________________ 230
FIGURA C.8. “GOLPEADO” ____________________________________________ 230
FIGURA C.9. “LACA QUEMADA” _______________________________________ 231
FIGURA C.10. “PUNTILLA DESCENTRADA” ____________________________ 231
FIGURA C.11 “ASTILLADO DE EXTREMOS” ____________________________ 231
FIGURA C.12. “MAL CORTADO” _______________________________________ 232
FIGURA C.13. “MAL PINTADO” ________________________________________ 232
FIGURA C.14. “GUARDAPUNTAS ESTRELLADO” _______________________ 232
FIGURA C.15. “GUARDAPUNTAS CON DEFECTO” ______________________ 233
FIGURA C.16. “INMERSIÓN CON OLA” _________________________________ 233
FIGURA C.17. “INMERSIÓN DISPAREJA” _______________________________ 233
FIGURA C.18. DESVIACIÓN POR TONO ________________________________ 234
FIGURA C.19. “PUNTAS DEFECTUOSAS” ______________________________ 234
FIGURA D.1. “JUNÍPEROS SP.” ________________________________________ 236
FIGURA D.2. “CORTE TRANSVERSAL DE JUNIPERUS SP. CON UN OBJETIVO 10X” ______________________________________________________ 237
FIGURA D.3. “CORTE TRANSVERSAL DE JUNIPERUS SP. CON OBJETIVO 40X” _________________________________________________________________ 237
FIGURA D.4.”CORTE TANGENCIAL DE JUNIPERUS SP. CON OBJETIVO DE 10X” _________________________________________________________________ 237
FIGURA D.5. “PUNTEADURAS EN ZONA DE CRUZAMIENTO. TIPO CUPRESOIDES” ______________________________________________________ 237
FIGURA D.7. ”CORTE TRANSVERSAL DE AQUILARIA SP. CON OBJETIVO 4X” __________________________________________________________________ 239
FIGURA D.8. “CORTE TANGENCIAL DE AQUILARIA SP. CON OBJETIVO 40X. PUNTUACIONES AREOLADAS ESCALARIFORMES “____________________ 239
FIGURA D.9. “CORTE TANGENCIAL DE AQUILARIA SP. CON OBJETIVO 40X” _________________________________________________________________ 239
20
FIGURA D.10. “CORTE TANGENCIAL DE AQUILARIA SP. CON OBJETIVO 10X RAYOS MULTISERIADOS” ________________________________________ 239
FIGURA D.11. “CEDRELA SP. (2)” ______________________________________ 240
FIGURA D.12. “CORTE RADIAL CEDRELA SP.(2) CON OBJETIVO 10X” __ 241
FIGURA D.13. “CORTE TRANSVERSAL CEDRELA SP. (2) CON OBJETIVO 10X” _________________________________________________________________ 241
FIGURA D.14. “CORTE TRANSVERSAL CEDRELA SP (2). CON OBJETIVO 40X” _________________________________________________________________ 241
FIGURA D.15. “CORTE RADIAL CEDRELA SP.(2) CON OBJETIVO 4X” ___ 241
FIGURA D.16. “CEDRELA SP. (3)” ______________________________________ 242
FIGURA D.17. “CORTE TRANSVERSAL CEDRELA SP (3) CON OBJETIVO 4X. POROSIDAD DIFUSA” ________________________________________________ 243
FIGURA D.18. “CORTE RADIAL CEDRELA SP. (3) CON OBJETIVO 10X. PRESENCIA DE EXTRACTIVOS ” ______________________________________ 243
FIGURA D.19. ”CORTE TANGENCIAL CEDRELA SP (3). CON OBJETIVO 10X” ______________________________________________________________________ 243
FIGURA D.20. “CORTE RADIAL CEDRELA SO. (3) CON OBJETIVO 10X” _ 243
FIGURA D.21. “CEDRELA SP. (7)” ______________________________________ 244
FIGURA D.22. “CORTE RADIAL CEDRELA SP. (7) CON OBJETIVO 4X” ___ 245
FIGURA D.23. “CORTE TRANSVERSAL CEDRELA SP. (7) CON OBJETIVO 10X” _________________________________________________________________ 245
FIGURA D.24. “CORTE LONGITUDINAL TANGENCIAL CEDRELA SP. (7) CON OBJETIVO 10X” ______________________________________________________ 245
FIGURA D.25. “CORTE LONGITUDINAL TANGENCIAL CEDRELA SP. (7) CON OBJETIVO 40X” ______________________________________________________ 245
FIGURA D.26. “CEDRELA SP. (9-5)” ____________________________________ 246
FIGURA D.27. “CORTE TANGENCIAL CEDRELA SP (9-5). CON OBJETIVO 10X” _________________________________________________________________ 247
FIGURA D.28. “CORTE TRANSVERSAL CEDRELA SP (9-5) CON OBJETIVO 4X” __________________________________________________________________ 247
FIGURA D.29. “PRESENCIA DE EXTRACTIVOS EN EL LUMEN DE LOS VASOS CEDRELA SP (9-5) CON OBJETIVO 10X” _______________________ 247
FIGURA D.30. “CORTE TRANSVERSAL CEDRELA SP (9-5) CON OBJETIVO 4X ___________________________________________________________________ 247
FIGURA D.31. “CEDRELA SP. (11)” ____________________________________ 248
21
FIGURA D.32. “CORTE TRANSVERSAL CEDRELA SP. (11) CON OBJETIVO 10X,. PRESENCIA DE EXTRACTIVOS ” _________________________________ 249
FIGURA D.33. “CORTE RADIAL CEDRELA SP. (11) CON OBJETIVO 10X” _ 249
FIGURA D.34. “CORTE LONGITUDINAL TANGENCIAL CEDRELA SP. (11) CON OBJETIVO 10X” _________________________________________________ 249
FIGURA D.35. “CORTE LONGITUDINAL CEDRELA SP. (11) CON OBJETIVO 4X” __________________________________________________________________ 249
FIGURA E.1. “PROBETA DE CAL”______________________________________ 257
FIGURA E.2. “PROBETA DE MCHINA” __________________________________ 257
FIGURA E.3. “PROBETA 3” ____________________________________________ 257
FIGURA E.4. “PROBETA 7 ____________________________________________ 257
FIGURA E.5. “PROBETA 9.5.” __________________________________________ 257
FIGURA E.6. “PROBETA DE 2”_________________________________________ 257
FIGURA E.7. “PROBETA DE 11” _______________________________________ 257
FIGURA G.1. “POLIMERIZACIÓN DEL ADHESIVO A 70 °C” RESULTADO DEL EXPERIMENTO _______________________________________________________ 265
FIGURA G.2. “POLIMERIZACIÓN DEL ADHESIVO A 20 °C” RESULTADO DEL EXPERIMENTO _______________________________________________________ 265
FIGURA G. 3. “POLIMERIZACIÓN DEL ADHESIVO A 20 °C” RESULTADO DEL EXPERIMENTO _______________________________________________________ 265
FIGURA H.1. “RESULTADOS DE LAS PROBETAS ENSAYADAS __________ 271
FIGURA H.1. “RESULTADOS DE LAS PROBETAS ENSAYADAS __________ 271
22
GRÁFICOS
GRÁFICO 4.1. _____ ”COMPARATIVO DE CAUSA DE TIEMPO MUERTO EN LA CANALIZADORA ” ____________________________________________________ 115
GRÁFICO 4. 3. ”COMPARATIVO CAUSA DE TIEMPO MUERTO EN LA ENGOMADORA ” _____________________________________________________ 120
GRÁFICO 5.1. __ “PORCENTAJE DE MERMAS PONDERADO ELIMINANDO LA CATEGORÍA DE RECORTE DE LÁPIZ” _________________________________ 156
GRÁFICO 6.1. “COMPORTAMIENTO DE LAS DESVIACIONES DE ACUERDO AL TIPO DE DEFECTO ENCONTRADO” ________________________________ 164
GRÁFICO 6.2. ______ “COMPORTAMIENTO DE LOS DEFECTOS ELIMINANDO DESVIACIÓN POR TONO” _____________________________________________ 165
GRÁFICO 7.4. ____ “COMPORTAMIENTO DEL FRAGUADO DEL ADHESIVO A DIFERENTES TEMPERATURAS” _______________________________________ 180
GRÁFICO 8.1. _________ ”COMPORTAMIENTO A FLEXIÓN ESTÁTICA DE LAS MUESTRAS CON EL ADHESIVO PERPENDICULAR A LA CARGA” _______ 184
GRÁFICO 8.2. _________ ”COMPORTAMIENTO A FLEXIÓN ESTÁTICA DE LAS MUESTRAS CON EL ADHESIVO PARALELO A LA CARGA” _____________ 185
GRÁFICO B.1. “COMPORTAMIENTO DE LAS MERMAS AJUSTADAS DEL AÑO 2004” 220
GRÁFICO E.1. ”COMPORTAMIENTO DEL PESO DE LAS MUESTRAS DURANTE EL TIEMPO DEL EXPERIMENTO” ____________________________ 250
GRÁFICO E.2. ”COMPORTAMIENTO DEL VOLUMEN DE LAS MUESTRAS DURANTE EL TIEMPO DEL EXPERIMENTO” ____________________________ 252
GRÁFICO E.3. ”COMPORTAMIENTO DEL CH DE LOS ESPECIMENES DURANTE EL EXPERIMENTO” _________________________________________ 254
23
RESUMEN
En el presente trabajo se analizó el proceso de producción de lápices cosméticos
de madera en una empresa mexicana. Con el objetivo de hacer más eficiente el
proceso de producción (maximización en la utilización de materia prima y tiempo)
y mejorar la calidad del producto final. Para lo cual se utilizó un enfoque de ruta de
calidad del sistema de producción.
Para analizar el sistema de producción se realizaron los siguientes estudios: A)
Tiempos y movimientos, B) Problemas frecuentes en las etapas de producción, C)
Cuellos de botella y D) Mermas. Estos estudios permitieron descubrir que la
eficiencia del proceso de producción es del 42% aproximadamente y que las
causas principales de los problemas del proceso de producción son debidas a
mantenimiento de máquinas, errores de procedimiento y fluctuación en las
características de la materia prima. Como consecuencia, la empresa tiene una
pérdida de 1,125,828 unidades anuales por concepto de mermas.
La calidad fue analizada en términos de A) Causas de desviaciones B) Control de
calidad y C) Materia prima. Esto permitió observar que las causas principales de
los problemas en la calidad son la falta de especificaciones de procedimiento, el
desconocimiento de las características y propiedades de la materia prima y errores
de procedimiento. En el laboratorio se determinaron las características de la
maderas y el adhesivo utilizado en el proceso de producción, las cuales
permitieron concluir y recomendar que la madera de Aquilaria sp. no debe use en
la producción de lápices.
24
ABSTRACT
In the present work, the production process of cosmetic wood pencils was
analyzed in a Mexican company. The objective was to make the process more
efficient in terms of maximization in the use of raw material and time, as well as to
improve the quality of the final product. Therefore, an approach of quality route of
the production system was used.
In order to analyze the production system the following studies were carried out: A)
Times and movements, B) frequent problems in the stages of production C)
Bottle’s necks and D) Decreases. These studies allowed to find out that the
efficiency of the production process is of approximately 42% and that the main
causes of the problems of the production process are due to maintenance of
machines, errors of procedure, fluctuation in the characteristics of the raw material.
Like consequence, the company has a loss of 1.125.828 annual units by concept
of decreases.
The quality was analyzed in terms of A) Causes of deviations B) Quality control
and C) Raw material. This allowed observing that the main causes of the problems
in the quality are the lack of procedure specifications, the ignorance of the traits
and properties of the raw material and errors of procedure. In the laboratory the
characteristics of wood and the adhesive used in the production process were
determined, which allowed to conclude and to recommend that Aquilaria sp. wood
must not bet used in the production of pencils.
25
INTRODUCCIÓN
El proyecto consistió en analizar el proceso de producción de lápices de madera
de una empresa Mexicana y los factores que intervienen como son la materia
prima (madera y al adhesivo); el método de producción (estudio básico de tiempos
y movimientos, un estudio de mermas, control de calidad del producto) y la
eficiencia del personal.
El presente trabajo se realizó en una empresa mexicana cuyas políticas actuales
NO permitieron la utilización de ningún dato referente a la empresa. Por lo anterior
esta será referida dentro del documento como empresa “X” localizada en la ciudad
de México.
La finalidad del trabajo es ayudar a la empresa productora de lápices de madera a
detectar los puntos clave que hacen que su proceso no sea el más efectivo,
provocando baja producción, producto de mala calidad y por ende un margen de
perdida económica.
Para analizar el proceso de producción se realizó un análisis de ruta de calidad,
con el objetivo de detectar problemas y sus posibles soluciones. Con esta
metodología de calidad se trata de obtener una disminución de las pérdidas que
ocurren en las diferentes etapas del proceso de producción. Detectando y
estudiando las causas de problemas en: equipos, materias primas, factor humano
y metodología del trabajo.
Entendiendo como fuentes de problemas aquellas que causen ineficiencia en el
flujo del proceso de producción, defectos de calidad, perdidas del producto final e
incumplimiento de especificaciones.
En el capítulo uno se hace una revisión de literatura de los antecedentes históricos
de la utilización de lápices cosméticos como herramientas para la belleza, se
26
caracteriza el mercado nacional y mundial, el proceso de producción de lápices de
madera, se caracteriza las propiedades físico químicas y anatómicas de la madera
deseable para este proceso, al igual que las características deseables del
adhesivo.
El capítulo 2 abarca la metodología utilizada en el análisis del proceso de
producción de las variables que intervienen en él.
En el capítulo 3 se describe el marco de referencia de la empresa y del proceso de
producción de lápices de madera.
En el Capítulo 4 se describe la situación actual del proceso de producción de
lápices de madera y se analizan las principales causas de los problemas
presentes en cada etapa.
En los capítulos 5 “Mermas” y 6 “Control de calidad” se identifican las causas de
ineficiencia en el proceso de producción tomando para ello la cantidad de
desperdicio producido en cada etapa y la calidad del producto.
En los capítulos 7 “Materia prima” y 8 “Características de la unión” se hace una
evaluación de las maderas más utilizadas en el proceso de producción (Juniperus
sp. y Aquilaria sp) así como una evaluación de los problemas más frecuentes.
En el capítulo 9 se analizan los resultados de cada capítulo para obtener un
resultado global.
En el capítulo 10 “Soluciones propuestas” se enlistan una serie de soluciones que
servirán a la empresa a disminuir sus problemas hasta en un 80%.
27
I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Una de las principales debilidades en el sector forestal en México es la poca
eficiencia en los procesos de transformación. Es imperativo detectar y eliminar las
causas de los problemas que impactan de manera negativa en los procesos de
transformación.
En el presente trabajo se estudió el proceso de producción de lápices cosméticos
de madera en una empresa mexicana. Detectando las causas más frecuentes de
los problemas dentro del proceso y su impacto en la eficiencia del sistema y en la
calidad del producto final. Proponiendo alternativas para la eliminación de las
fuentes causales de los problemas.
El buscar la elevación de la eficiencia en los proceso de producción garantiza la
reducción de los costos de calidad, la utilización razonada y planeada de los
recursos disponibles. Lo que repercute en una mejora en las utilidades de la
empresa.
28
II. OBJETIVO
I I I . 1 . G e n e r a l
Identificar y analizar los elementos que influyen en el proceso de producción de los
lápices de madera y encontrar soluciones para su mejoramiento.
I I I . 2 . P a r t i c u l a r e s
A) Identificar los elementos o factores que causan cuellos de botella en el
proceso de producción de lápices y buscar soluciones a estos cuellos.
B) Identificar y analizar los factores que influyen en la pérdida por mermas.
C) Identificar los elementos que afectan la calidad del producto a través del
análisis del proceso y proponer un control de calidad.
29
1. REVISIÓN DE LITERATURA
En el presente capítulo se abordaran información que servirá al lector para el
entendimiento del trabajo. Se da en el primer apartado la definición de la belleza
desde distintos puntos de vista. La razón es que a raíz de este concepto se han
generado una serie de industrias como es el caso de la empresa estudiada.
En el segundo apartado se da un resumen del mercado mundial y nacional de la
belleza. En el apartado cuarto se da una breve historia de la evolución de los
lápices cosméticos. En el apartado cinco se característica la madera ideal para la
fabricación de lápices desde un punto de vista anatómico, químico y físico-
mecánico. El sexto apartado es referente a la caracterización del adhesivo y al tipo
de uniones que se forman con la madera. Y en el último apartado se hace una
revisión sobre estrategias de calidad más utilizadas en la industria.
1 . 1 . C o n c e p t o d e B e l l e z a
La Belleza ha sido siempre un bien extremadamente valioso, y el afán por
conseguirlo ha conducido a la Humanidad a cometer excesos que hoy en día se
considerarían ilegales, insalubres o socialmente inaceptables
La Belleza a pesar del interés casi universal que provoca, resulta difícil de definir.
De acuerdo a varios autores Belleza es “lo que resulta agradable a la vista.” 1 Y la
adoración de la belleza como un bien se remonta a la prehistoria, lo cual se puede
apreciar a través del arte y de los instrumentos de uso cotidiano que han llegado
hasta el día de hoy.2
Si hoy en día se asocia la belleza al éxito social y amoroso, en la Antigüedad, se
asociaba también al poder político e incluso a la divinidad. Cabe mencionar que la
1 WIKIPEDIA FUNDATION. 2006. Enciclopedia en línea. http://es.wikipedia.org/wiki/belleza. (21 julio 2006) 2 MONRREAL J. L. Et all. 1987. Curso profesional de belleza estética y cosmetología. Volumen 1. Ediciones Ocenano. 128 pp. Barcelona España.
30
Belleza del cuerpo humano resulta que es uno de los temas más remotos y
constantes en la tradición artística occidental desde Homero hasta los más
recientes estereotipos de cine (La mujer fatal, La vecina de al lado y el niño-
hombre).
Platón fue el primero en definir el concepto de Belleza3. Para él la belleza, la
verdad y el bien se vuelven sinónimos. Platón idealiza que son palabras distintas
para señalar el Ser o perfección suprema hacia la cual aspiran todos los seres.
Sin embargo él expresa que la captación de la belleza esta en función de lo visible
para ir ascendiendo a la belleza espiritual, intelectual y moral culminando así con
la contemplación de la belleza suprema. Por lo cual él propone los siguientes
grados de belleza:
1. La belleza de los cuerpos o belleza inferior (Hipías Mayor).
2. La belleza de las almas (Fredo).
3. La belleza como idea suprema junto al Bien (Banquete).
Platón expone tres definiciones de belleza. En primer lugar se identifica a la
belleza con la conveniencia en el sentido que lo más apropiado para un fin es lo
más bello. La segunda definición da la relación de lo bello con lo útil. Y la tercera
definición identifica a belleza con el placer, limitándola al aspecto.4
3 GAARDER J. 2004 “El mundo de Sofía”.Traducido por Baggethun K. y Lorenzo A. Editorial Patria.
Décima tercera reimpresión. 638 pp. México. 4 ARBELAEZ G. L. M. 2004 “Planteamiento de lo bello y el arte en Platón”.
http://www.momografias.com/trabajos19/platon-belleza/platon-belleza.shtml (19 julio 2006)
31
La primera clasificación de belleza la hizo Kant distinguiendo dos tipos:
Belleza libre: Es la que se percibe sin que se sepa nada del objeto contemplado.
Es una belleza pura, no se tiene ningún tipo de idea que haga cuestionar la
belleza.
Belleza adherente: Es la que depende del concepto que se tiene del objeto.
Hume formula la tesis que la belleza no es inherente a las cosas sino que se forma
en la mente del espectador, esta tesis abre la puerta a la subjetividad del “gusto
corporal” dado a que no existe un criterio de valoración del objeto e intrínseco a la
cosa, el mismo objeto puede parecer bello a unos ojos y feo a los ojos del vecino.
La concepción de belleza física como un bien de consumo, ha sido la base de la
gran industria cosmética regida bajo la premisa de que se trata de un bien efímero
y por lo tanto se debe buscar alternativas para prolongarla lo más posible.
En la actualidad la cultura de la “imagen” es un proceso de carácter mundial y
masivo que ofrece parámetros de belleza dictados por los medios de
comunicación. Por eso se ha formulado la idea de una cultura del narcisismo
consumista como mutación antropológica ligada al desarrollo de una nueva etapa
de la historia de individualismo en occidente.5 .
El Narcisismo corresponde a una nueva fase de la medicina moderna del cuerpo y
de la vida que supone la actual identificación de salud como un bien de consumo.
Debor ha expuso que “La exterioridad de espectáculo en relación con el sujeto
activo se hace manifiesta en el hecho de que sus propios gestos dejan de ser
suyos para convertirse en los gestos de otros hombres que los representa para el”.
5 VIDAL R. 2004. “El poder en el cuerpo subjetivación, sensualidad y mercado en la sociedad de
espectáculo”. Revista electrónica Razón y Palabra. http://www.razonypalabra.org.mx/anteriores/n39/rvidal.html (27 julio 2006)
32
En la actualidad el nivel de exigencia en las relaciones humanas puede crear
dificultades. Dado a que se exige a los humanos unos ideales de belleza y
atractivo sexual que pueden crear problemas de autovaloración sobre valorando
pequeños defectos físicos.
1 . 2 . E l m e r c a d o d e l a b e l l e z a
El mercado de la belleza es sin duda, uno de los más dinámicos, atractivos y
competidos que existe no sólo por los constantes lanzamientos y renovaciones
que la infinidad de marcas, sino también porque se dirige a amplios nichos de
mercado.
La industria cosmética es la segunda más grande rama industrial surgida con el
conocimiento bioquímico de último siglo. 6 Desde el punto de vista comercial se
trata de un sector en le que interactúan laboratorios, farmacias, perfumerías,
supermercados, profesionales de la salud, consejeros de belleza, autoridades
sanitarias, empresarios entre otros.
Las empresas de éste sector se enfrentan a diversos problemas, adicionales a los
de las empresas de los demás sectores de la economía que disminuyen su
competitividad tanto en el ámbito nacional como internacional. Uno de los más
graves es el esquema de comercialización de estos productos. El cual les exige
basarse en estrategias como las promociones y lanzamientos de nuevos
productos integrados con planes de distribución, fabricación y aprovisionamiento
de materias primas para disminuir el riesgo de incrementar inventarios, tener
productos obsoletos y adaptarse a rápidos e imprevistos cambios.
6 CONSULTORES GÉMINES. 2003. “La industria cosmética: situación actual y proyección”.
http://germines.cl/p4_germines/site/artic/20030905/pags/20030905161417.html ( 27 julio 2006)
33
El mercado mundial de los Cosméticos esta valuado en 200,000 millones de
dólares7. En este rubro entran los lápices cosméticos.
El mercado Norte Americano es él más grande del mundo y en 2004 generó
ingresos por más de 45,000 millones de dólares. Los mercados de la unión
Europea y Japón le siguen en la lista de importancia.
En América latina los mercados más importantes determinados por su tamaño
son: México, Brasil, Argentina y Colombia
El mercado mexicano de cosméticos es el segundo más importante de América
Latina y se valuó en el año 2004 en 4300 millones de dólares.8
El 36% de los ingresos del mercado mexicano de cosméticos se obtiene por medio
de la venta directa y el resto a través de los canales tradicionales como tiendas
departamentales y de autoservicio. Lo anterior se explica dado a que en países
con altas tazas de inflación, controles de cambio y crisis económicas prolongadas
la venta directa de cosméticos tiende a florecer, por que los individuos tienen que
reestructurar su presupuesto y buscar productos con bajos precios que cubran sus
necesidades, con tal de no sacrificar sus gastos para cuidar su apariencia
personal.9 Y si ha esto se suma que las ventas por catálogo son percibidas como
una alternativa para lograr ingresos adicionales10.
7 Bernárdez Z., T. L. 2005. La industria cosmética en México oportunidades en mercados externos.
HTTP://WWW.BANCOMEXT.COM/BANCOMEXT/APLICACIONES/DIRECTIVOS/DOCUMENTOS/COSMETIC05.PDF. Bancomex. Junio 2005. (27 julio 2006). 8 Bernárdez Z., T. L. 2005. Op. Cit.
9 GRUPO EDITORIAL PRODUCTO. 2004. “Informe de cosméticos”, Catalogo de vanidades.
Http://www.producto.com.ve/250/notas7infespecial.html Edición 250. (27 de julio 2006) 10
Bernárdez Z., T. L. 2005. Op. Cit.
34
Los empleos generados por la industria cosmética mexicana fueron en el 2003 de
27 000 personas en empleos directos. La inversión realizada por esta industria en
el 2003 fue de 830 millones de pesos.11
Las fortalezas del sector cosmético en México son:
a) El mercado mexicano ha sido creciente debido al incremento en el público
consumidor.
b) Con la recuperación del mercado se da la tendencia hacia el consumo de
productos más sofisticados y que responden a necesidades específicas del
consumidor.
c) El uso de estrategias de mercadotecnia y publicidad contribuyen a
incrementar el consumo.
d) Los Productos cuentan con precios competitivos y una buena calidad. El
empaque y el embalaje son aspectos poco desarrollados por la orientación
hacia el mercado interno.
Pero así como existen fortalezas en el sector también hay debilidades las cuales
son:
a) Capacidad instalada ociosa.
b) Bajos niveles de integración en la cadena productiva, principalmente falta e
acceso a insumos a precios competitivos.
c) Desarrollo limitado de nuevos productos.
d) Existe una polarización tanto en las empresas como en le público
consumidor.
e) El mercado informal afecta a la industria de manera determinante.
11
Bernárdez Z., T. L. 2005. Op. Cit..
35
f) Capacitación: Los mandos superiores se deben ajustar a la apertura
comercial y a menores utilidades. Técnicos y obreros cuentan con buena
preparación y experiencia.
g) Cadena productiva: No hay competitividad en fabricación de insumos. Hay
pocas empresas con maquinaria adecuada, y además no se cuidan
calibración y validación. Proceso productivo y control de calidad no
vigilados por autoridades gubernamentales debido a que no se exige
registro sanitario en el país, a pesar de lo cual la mayoría de las empresas
tienen estándares propios de calidad.
La balanza comercial de México en el periodo 1997 al 2004 es deficitaria como se
puede observar en la figura 2. El Mercado más importante para los cosméticos
mexicanos es EE.UU. con el 39.11% del mercado nacional, seguido por
Guatemala con el 8.6% y Venezuela. xi
Figura 1.1. “Balanza comercial mexicana para los cosméticos” Elaborado por Bancomex con
datos del World Trade Atlas
36
1 . 3 . H i s t o r i a d e l o s l á p i c e s c o s m é t i c o s
El lápiz es un instrumento de mano, el cual es utilizado para colorear, escribir o
dibujar sobre papel o piel. 12 Generalmente consta de un material que pinte
(grafito, cera) el cual esta recubierto con un material rígido (madera, papel u otro
material). Teniendo la ventaja de que los trazos que con este instrumento se
hagan pueden ser borrados con facilidad.
1 . 3 . 1 . P R I M E R O S I N T E N T O S D E L Á P I C E S
Existen antecedentes de la utilización de lápices rudimentarios para el maquillaje
desde la antigüedad. En China se utilizaba tinta china para delinear los ojos
aplicándola con plumillas o punzones de madera.
En Japón se recogió mucha influencia de la belleza y cosmética china. Las
Geishas usaban lápices hechos a partir de pétalos aplastados de cártamo para
pintarse las cejas y las comisuras de los ojos y los labios
En la Edad Media, se solía usar para maquilarse tintas aplicadas con plumillas o
barras de sustancias. Antes de la aparición del lápiz el ser humano invento la
pluma como instrumento de escritura y dibujo, la cual utilizaba tinta.
En 1659 Lothar Von Faber de Stein, estableció la primera fábrica de lápices a
gran escala utilizando para ello técnicas avanzadas para su tiempo. Convirtiendo
al lápiz en un bien común.
En 1790, el químico e inventor francés Jacques Conté, por orden de Napoleón
Bonaparte, se dedicó a hacer lápices ante la escasez que había de ellos a causa
de la guerra con Inglaterra. En 1795 Conté produjo por primera vez lápices
12
WIKIPEDIA FUNDATION. 2006. Enciclopedia en línea. Concepto de lapiz http://es.wikipedia.org/wiki/l%c3%alpiz . (29 julio 2006)
37
hechos de grafito, previamente molido con cierto tipo de arcillas, prensando barras
y luego horneándolas en recipientes de cerámica. Este método dio paso a la
fabricación de los lápices modernos. Conté pudo fabricar lápices de diferente
dureza y altísima calidad.
El Austriaco Josef Hardtmuth, tuvo la idea de mezclar la arcilla con polvo de
grafito, formar unas minas y cocerlas, para sumergirlas después en un baño de
cera para que el grafito dejara rastro en el papel. Añadiendo las cantidades
adecuadas de arcilla a la mezcla, pudo determinar el grado de dureza del lápiz.
Estos lápices fueron utilizados por las mujeres para delinearse los ojos.
En 1812, el ebanista e inventor William Monroe, fabricó una máquina que
producía estrechas tablitas semicilíndricas de madera de 16 a 18 centímetros de
longitud. A lo largo de cada tablilla, al aparato producía estrías justo en la mitad
del grosor del delgado semicilindro moldeado. Monroe unía con cola las dos
secciones de madera, pegándolas estrechamente en torno al grafito (Figura 1.2).
Figura 1.2. “Proceso de fabricación de lápices de Moreo” Fuente: Cataspencil club.
38
Es hasta la década de lo 60 del siglo XX que se empiezan a producir los lápices
cosméticos que conocemos hoy en día, los cuales han sufrido un gran cambio en
sus formulaciones desde esas fechas pero continúan utilizando madera como
cuerpo rígido.
1 . 3 . 2 . M A N U F A C T U R A D E T A B L I L L A S D E M A D E R A P A R A L Á P I Z
Los troncos para material de lápices pueden cortarse de rolitos que luego se
asierran en tablillas de 4.75 milímetros de grosor bastantes anchas para hacer de
dos a siete lápices (habitualmente de cinco a siete) y de 18.5 centímetros de largo
(figura 1.3).
Se debe buscar que las caras de los polines resultantes de este corte tiendan
a cortes radiales13
O pueden cortarse a 66.6 milímetros de grosor y dividirse luego las tablas en
cuadros de los que se asierran los bloques de tablillas para lápices. Estos cuadros
se cortan en la tabla rajando tiras de ancho igual al grosor de tabla. Los cuadrillos
se cortan después para eliminar el veteado y porciones defectuosas y para
producir piezas de 20 centímetros de largo. 14
Antes de cortar las tablillas para lápiz, la madera debe ser secada
cuidadosamente a un contenido de humedad (CH.) entre 6 al 12%.
13
ZAVALA Z. 2004. Comunicación personal. 14 PANSHIN, A. J., HARRAR, E. S., BAKER W. J., PROCTOR, P. B. 1959. “Productos forestales origen, beneficio y aprovechamiento”. Traducida por Vives C. J. L. Salvat Editores. Barcelona España. 605 pp.
39
Las tablillas se alisan a la mitad del grueso de un lápiz y después son ranurados
(justo de la mitad del diámetro de la puntilla). Después de esto, las tablillas están
listas para pasar al proceso de fabricación de lápices.
Figura 1.4. “Proceso de obtención de tablillas para la fabricación de lápices de madera” Fuente
Calderon A. Mástrantonio L. Perez S.15
A escala experimental se ha tratado de fabricar tablillas para lápices a partir de
chapa desenrollada con grosor de 6 mm. Pero este procedimiento tiene como
inconveniente que la trascara de la chapa presenta grietas profundas lo que
demerita la calidad del producto.16
15
CALDERON A. MÁSTRANTONIO L. PEREZ S. 2004. “Rendimiento de madera de álamo podado para la fabricación de lápices” http://www.sagpya.mecon.gov.ar/new/0-0/forestacion/biblos/pdf/2004/posters04/234%20poda%20en%20alamos%20-%20calderon.pdf#search='fabricacion%20de%20lapices%20de%20madera' Departamento de Producción Agropecuaria. Instituto Forestal-Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Cuyo. República Argentina. (29 julio 2006). 16
ZAVALA Z. F. 2004 Comunicación personal
40
1 . 4 . C a r a c t e r í s t i c a s d e l a m a d e r a p a r a l a f a b r i c a c i ó n d e l á p i c e s
Es importante conocer el material con el que se trabaja, para predecir su
comportamiento durante la etapa de fabricación y el uso que el cliente hace del
producto. Las características de las maderas a considerar son:
Porosidad.
Textura.
Características organolépticas.
Cantidad de extractivos.
CH.
Densidad.
Dureza.
Número de anillos por cm. lineal.
1 . 4 . 1 . A N A T O M Í A D E L A M A D E R A
La madera es un material heterogéneo de células que en el vegetal vivo deben
cumplir tres funciones: a) La conducción de savia. b) El almacenamiento de
sustancias de reserva y c) El sostenimiento del vegetal17
Muchas de las características tecnológicas de la madera que define el uso al que
se destina dependen de la estructura y ultra estructura de sus paredes celulares;
es decir el comportamiento de la madera esta íntimamente ligado a la forma en
17
KOLLMANN F. 1959. “Tecnología de la madera y sus aplicaciones”. Traducida de la segunda edición en alemán por el Instituto Forestal de Investigaciones y Experiencias y el servicio de la madera. Tomo Primero. Ministerio de Agricultura. Madrid España.675pp.
41
que esta constituida, desde un punto de vista, de composición química como de
distribución y arreglo de los elementos anatómicos. 18
Las características tecnológicas de la madera dependen fundamentalmente de
tres factores:19
1. La cantidad de elementos básicos que forman las paredes celulares de la
madera.
2. La disposición y orientación de los materiales que forman la pared celular.
3. La composición química del elemento básico la cual explica muchas de las
diferencias cuantitativas.
Para la fabricación de tablillas destinadas a la producción de lápices, no todas las
maderas son adecuadas ni todas dan la mejor calidad en la producción.
Pashin (1959) propuso que las características deseables de las maderas
destinadas a la manufactura de los lápices son: 20
1. Moderadamente frágiles. Con el objeto de sacar punta a los lápices con
instrumentos sencillos como un sacapuntas o una navaja.
2. Textura suave a media. Son superficies homogéneas.
18
ECHENIQUE-MANRIQUE R, ROBLES F. F. 1993. “Ciencia y tecnología de la Madera I” . Textos universitarios. Universidad Veracruzana. Xalapa México. 137pp. 19
ECHENIQUE-MANRIQUE R. 1971. “Características de la madera y su uso en la construcción”. Cámara Nacional de la Industria de la Construcción. México 173 pp.
20
PANSHIN, A. J., HARRAR, E. S., BAKER W. J., PROCTOR, P. B. 1959. “Productos forestales origen, beneficio y aprovechamiento”. Traducida por Vives C. J. L. Salvat Editores. Barcelona España. 605 pp.
42
3. Hilo recto Esta característica facilitara el maquinado de los lápices.
4. Porosidad difusa.
5. Libre de defectos anatómicos (nudos, bolsas de resina, hilo desviado,
manchas por hongos). Para facilitar el maquinado de los lápices y una
calidad adecuada del producto final.
Pashin indica para las características de color y olor como deseable maderas de
color rojizo y que cuenten con un olor característico al lápiz (Géneros: Cedrela,
Juniperus, Cupressus). Pero en la actualidad se usan maderas claras y de un olor
diferente al deseable por razones de costo. Como son las maderas de Pinus
ayacahuite, P. strobus variedad chapensis, Burcera simaruba. Las cuales cumplen
con las características que facilitan su trabajabilidad por lo que generan lápices de
buena calidad a costos razonables.21
1 . 4 . 2 . Q U Í M I C A D E L A M A D E R A
El conocimiento de la composición química brinda la oportunidad en la
implantación de tecnologías para aprovecharlas de modo eficiente y adecuado.
Debido a que existe una asociación entre la composición de la madera y su
comportamiento en los procesos de transformación.
Los estudios realizados a diversas especies han demostrado que la madera está
formada por componentes estructurales (celulosa, hemícelulosas y lignina) y no
estructurales (extractivos), los estructurales son los que componen la pared celular
y los no estructurales se encuentran depositados en los lúmenes de las células.
21
ZAVALA Z. F. 2004. Comunicación personal.
43
La madera es un material lignocelulósico cuyos componentes en forma
simplificada se encuentran en la siguiente proporción: Lignina (21 al 25%),
celulosa (40-45%) hemicelulosas (35-25%) y extraíbles (2-8%).22
Los elementos básicos de la madera son: Carbono, Oxigeno, Hidrogeno apenas
variando entre especies.23
La celulosa es un homo polisacárido lineal integrado por unidades monomericas
de glucosa. Las hemicelulosas son un conjunto de polisacáridos no celulósicos
constituidos fundamentalmente de azúcares del tipo de pentosas y hexosas que
son insolubles en agua. Al conjunto de la celulosa y las hemicelulosas se les
conoce como holeocelulosas.
La lignina es un polímero aromático heterogéneo cuyas unidades son el
fenilpropano. Con peso molecular alto y altamente ramificado que es insoluble a la
mayoría de solventes orgánicos.
Los extractivos están integrados por compuestos alifáticos, terpenos, terpenoides,
compuestos fenólicos, sales de ácidos orgánicos.24
Fengel y Wengener (1983)25 han demostrado que las sustancias extraíbles de la
madera tienen una gran influencia en las propiedades físicas y en el
comportamiento de esta durante los procesos de producción.
22
SANJUÁN D. R. 1997.”Obtención de pulpas y propiedades de las fibras para papel”. CUCEI. Universidad de Guadalajara. Guadalajara México.293 pp. 23
OREA I. U. CARBALLO A. L. R. CORDERO .2000. “Apuntes sobre composición química de la madera”. http://www.monografias.com/trabajos15/composicion-madera/composicion-madera.shtml . Centro de Estudios Forestales. Departamento de Química de la Facultad de Forestal y Agronomía de la Universidad de Pinar del Río, Cuba. (30 marzo 2006). 24
BAUTISTA H.R. 1999. “Análisis químico de la madera de cuatro especies del genero Quercus” Tesis profesional para obtener el titulo de Ingeniero Forestal con orientación en Industrias. División de Ciencias Forestales. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, Texcoco Edo. México 109pp.
44
Existe una influencia directa de los extractivos con las características de unión
logradas con adhesivo y las características de los acabados aplicados a la
madera. El adhesivo y los acabados se contaminan con los extractivos presentes
en la madera contribuyendo a la inactivación de sus características haciéndose
evidente en el tiempo de fraguado o secado y la ineficiencia de la unión física.
La madera es una sustancia ligeramente ácida con un pH entre el 5-6. Choon y
Roffael (1990)26 han demostrado que este valor es afectado básicamente por la
oxidación de los de los extractivos, la degradación de los de los componentes
estructurales y la volatización de los extractos aromáticos.
Las maderas adecuadas para la fabricación de lápices son aquellas que contiene
extractivos que les brindan un agradable aroma, pero además permiten un
acabado adecuado.
Exciten técnicas para imprimirles el aroma y color característico a lápiz a aquellas
maderas que no lo posen, pero esta actividad incrementa los costos de
producción.
1 . 4 . 2 . 1 . A N Á L I S I S
Los métodos para el análisis químico de las maderas han sido estandarizados con
objeto de obtener resultados reproducibles, en ellos se hace una distinción entre
los métodos utilizados en la investigación científica, en la producción industrial y
en el control de productos derivados de la madera.27
25
FENGEL D. WENGENER G. 1983. Wood chemistry, ultrastructure reactions. Walter de Gruyter. Estados unidos. 26
CHOON K. ROFFAEL E.1990 The Acidity of five hardwood species. Holzforschung. Vol. 44, p. 53-58 27
BAUTISTA H.R. 1999.Op. Cit.
45
El análisis químico de la madera puede tener varios niveles dependiendo la
especificidad requerida. En la tabla 1.1 se ejemplifican los más utilizados.
Tabla 1.1 “Ejemplos de análisis de madera”
1 2 3 4
Holocelulosa Alfa-celulosa
Hemicelulosa
Celulosa
Xylanas
Mananas
Pentosas
Glucosa
Manosa
Galactosa
Arabinosa
Xylosa
Ramnosa
Acido Urónico
Grupos Acetil
Lignina Lignina Lignina Lignina
Extractivos
Extractivos solubles en:
Agua
Solventes orgánicos
Extractivos solubles en:
Eter
Etanol
Vapor
Etanol
Agua caliente
Agua fría
Benceno
Ceras, grasas
Taninos
Fenoles
Terpenos
Proteínas
Monosacáridos
Oligosacáridos
Substancias pecticas.
Cenizas Cenizas Cenizas Aniones
Cationes
Fuente Bautista H. R.
El análisis sumativo de los principales componentes de la madera es una
evaluación rigurosa de datos que sirve para examinar y juzgar la validez de los
métodos empleados y proporciona información del tipo de análisis. Tiene como
base que la sumatoria de las determinaciones individuales de los constituyentes
debe ser igual a 100%. Este análisis dependerá directamente del tipo de análisis
realizado.28
28
BAUTISTA H.R. 1999.Op. Cit.
46
Este trabajo se restringe en presentar solamente datos parametrales de la
cantidad de extractivos, cantidad de cenizas y pH usando para ello los siguientes
tipos de extracción.
1 . 4 . 2 . 1 . 1 . O B T E N C I Ó N D E E X T R A C T I V O S S O L U B L E S
E N A G U A C A L I E N T E
Este procedimiento proporciona una estimación de los componentes extraños,
tales como compuestos inorgánicos, taninos, gomas, azúcares y materiales
colorantes que están presentes en la madera así como una estimación de los
almidones en la madera.
1 . 4 . 2 . 1 . 2 . O B T E N C I Ó N D E E X T R A C T I V O S S O L U B L E S
E N E T A N O L - B E N C E N O
Este procedimiento proporciona una estimación de los carbohidratos de bajo peso
molecular, sales y otras substancias solubles en agua, en adición a ceras, grasas,
resinas, fotoesteroles e hidrocarburos no volátiles que si son solubles en
diclorometano.
1 . 4 . 2 . 1 . 3 . O B T E N C I Ó N D E C E N I Z A S
El análisis de cenizas de la madera permite determinar su composición química
inorgánica.29 Dichos elementos tienen un impacto importante sobre el
comportamiento en procesos industriales de la madera. Ya que indica la cantidad
de cristales presentes en las mismas los cuales son causantes de un mayor
desgaste en la maquinaria.
29
RUTIAGA Q. J. G., GARCÍA D. J, 1999 “Elementos químicos en la cenizas del duramen de dos maderas tropicales”. Revista Ciencia Forestal en México .Volumen 24. Número 86. México 109 –115 pp.
47
1 . 4 . 2 . 1 . 3 . D E T E R M I N A C I Ó N D E L P H
La determinación del pH dado a existe una relación entre el grado de acidez de la
madera y los procesos de maquinado, adhesión, acabado y algunos usos finales
de la madera.30
1 . 3 . 3 . F Í S I C A Y M E C Á N I C A D E L A M A D E R A
De acuerdo con Ananias (2000), “El aprovechamiento de una especie maderera
como materia prima de cualquier proceso industrial, depende entre otros factores
de las propiedades físicas de la madera”.31
Debido a que la madera presenta un comportamiento anisotrópico e higroscópico
sus propiedades físicas son también variables de acuerdo al plano en que sean
medidas. A continuación se describen las propiedades físicas y mecánicas que se
incluyeron en este trabajo.
1 . 3 . 3 . 1 . P E S O
El Peso se define como el producto de la masa de la madera por la aceleración de
la gravedad en el sitió donde se muestreo. Pero se ocupa este concepto para
indicar la cantidad de masa de una pieza.
El peso de una pieza de madera es la suma de: a) Peso de la sustancia madera,
b) Agua Higroscópica, c) Agua libre y d) Extractivos. El peso del agua presente en
30
BAUTISTA H.R. 1999.Op. Cit.v 31
ANANIAS R. 2000. Física de la madera. http://zeus.dci.ubiobio.cl/~ananias/apuntes_fisica_madera.pdf Departamento ingeniería en maderas. Universidad del bio-bio. Chile (30 junio 2006).
48
la pieza es la diferencia existente entre el peso inicial de la pieza de madera con
respecto la peso anhidro de la misma pieza de madera. Lo cual se expresa en la
ecuación 1.1.
Ecuación 1.1.
PoPiPa
Donde:
Pa = Peso del agua presente en la pieza de madera
Pi = Peso inicial de la pieza de madera
Po= Peso de la madera anhidra
1 . 3 . 3 . 2 . D E N S I D A D
Puede ser definida como la cantidad de masa por unidad de volumen. La
ecuación 1.2. ilustra dicha relación.
Ecuación 1.2.
Donde:
D= densidad.
p= Peso de la pieza a un CH
v= Volumen de la pieza a un CH
Dicha característica se encuentra afectada por el CH (contenido de humedad)
presente en la pieza por lo que siempre se debe indicar que CH del peso y
volumen comparados para obtener la densidad.
100*
(%)
100*(%)
100*(%)
/
/
/
/
LDi
DfDi
PSFC
Db
vPSF
Po
PoPiCH
Po
PaCH
VvPoDb
VvPvDv
VoPoDo
vpD
49
Tabla 1.2. “Relaciones Peso-Volumen más utilizadas en la para el cálculo de la
densidad de la madera”
Tipos de Densidad Relación Peso / Número de Ecuación
Densidad anhidra
100*
(%)
100*(%)
100*(%)
/
/
/
/
LDi
DfDi
PSFC
Db
vPSF
Po
PoPiCH
Po
PaCH
VvPoDb
VvPvDv
VoPoDo
vpD
1.3
Densidad Verde 1.4
Densidad básica 1.5
Elaborada a partir de las definiciones de Echenique.32
Donde:
Do= Densidad anhidra.
Dv= Densidad verde.
Db= Densidad básica.
Po= Peso anhidro.
Pv= Peso Verde.
Vo= Volumen anhidro.
Vv= Volumen verde.
Generalmente para hacer comparaciones de los valores de densidad de las
maderas se emplea el valor de la densidad básica (Db). Esta se clasifica en cinco
categorías de acuerdo al valor de la densidad.
Tabla 1.3. “Clasificación de la densidad básica de la madera”
CATEGORÍA VALOR DE DENSIDAD BÁSICA
En g/cm3
Muy baja Menor o igual a 0.26
Baja Mayor a 0.26 y menor o igual a 0.29
Media Mayor a 0.29 y menor o igual a 0.56
Alta Mayor a 0.56 y menor o igual a 0.70
Muy alta Mayor a 0.70 y menor o igual a 0.89
Extremadamente alta Mayor a 0.89
Fuente: Novelo G. G.33
32
ECHENIQUE-MANRIQUE R, ROBLES F. F. 1993. “Ciencia y tecnología de la Madera I”. Textos universitarios. Universidad Veracruzana. Xalapa México. 137
50
Existe una relación directa entre densidad de la madera y su resistencia. En
general cuando la densidad aumenta, también lo hace la resistencia.
La densidad es el factor de mayor incidencia en las características de unión entre
la madera y el adhesivo. Ya que esta da un parámetro de la penetración y acción
del adhesivo.34
Las menores resistencias de la unión encolada se obtienen con madera de
densidad básica y de densidades muy bajas y bajas; lo que es atribuible a que en
ellas el adhesivo es totalmente absorbido por la madera, generándose uniones
pobres, debido a que en estos sustratos la madera falla más fácilmente que la
línea del adhesivo.35
En maderas con densidades altas (superiores a 0.7 gr /cm3) también se producen
uniones débiles, debido fundamentalmente a la mala transferencia de adhesivo
entre los sus-tratos o a un excesivo escurrimiento lateral al momento de aplicar
presión.
Las maderas ideales para la producción de lápices se encuentran dentro del rango
de densidad básica media (Mayor a 0.29 y menor o igual a 0.56). Las maderas
usualmente utilizadas en la fabricación de estos artículos como la de los géneros
Cupressus, Juniperus, Cedrela tienen una densidad básica media.
33
Novelo G. G. (2004), Comunicación personal. 34
MARRA A. A. 1992. “Tecnology of wood bonding principles in practice”. University of Mássachusetts, Department of forestry and wildlife. Editorial Van nostrand reinhold. New York EE.UU. 454 pp
35
CARMONA C. R. J; ESPINOSA F. BULL S. C. 1997. Influencia de la densidad de la madera en la encolabilidad de Pinus radiata D.DON http://revistacienciasforestales.uchile.cl/1997-1998_vol12-13/n1-2a6.pdf. Departamento de Tecnología de la Madera, Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales, U. de Chile. (30 Marzo 2006)
51
1 . 3 . 3 . 3 . C O N T E N I D O D E H U M E D A D
La madera es un material de origen orgánico con características higroscópicas. Lo
que indica que es un material capas de intercambiar humedad con el medio
ambiente que lo rodea por medio de los fenómenos de adsorción y desorción
hasta alcanzar un estado de equilibrio.
La adsorción es la capacidad que tienen los materiales de captar y retener
humedad del medio ambiente que los rodea. La desorción es la capacidad que
tienen los materiales de ceder y liberar humedad al medio ambiente. Y él estado
de equilibrio es la condición de humedad que adquieren los materiales
higroscópicos cuando igualan los fenómenos de adsorción y desorción.
El contenido de humedad en la madera (CH) se define como la cantidad de agua
presente en la pieza de madera con relación al peso anhidro de la misma. Se
expresa en término de porcentaje. El CH de la madera se pude calcular a partir de
la ecuación 1.6.
Ecuación 1.6.
100*
(%)
100*(%)
100*(%)
/
/
/
/
LDi
DfDi
PSFC
Db
vPSF
Po
PoPiCH
Po
PaCH
VvPoDb
VvPvDv
VoPoDo
vpD
Donde:
CH (%) = Contenido de humedad expresado como porcentaje
Pa = Peso del agua presente en la pieza de madera
Po= Peso de la madera anhidra
52
Si se sustituye la ecuación 1.1. en 1.6. se obtendrá la ecuación 1.7., que calcula el
CH de la pieza de madera a través de una diferencia de pesos.
Ecuación 1.7.
100*
(%)
100*(%)
100*(%)
/
/
/
/
LDi
DfDi
PSFC
Db
vPSF
Po
PoPiCH
Po
PaCH
VvPoDb
VvPvDv
VoPoDo
vpD
Donde:
CH (%)= Contenido de humedad expresado como porcentaje
Pi = Peso inicial de la pieza de madera
Po = Peso de la madera anhidra
El CH de la madera puede variar desde el 0% para madera anhidra hasta un
máximo que puede ser mayor al 200%.
Las tablillas de madera deben tener un CH entre el 6 al 12 % durante el proceso
de producción de lápices de madera.
1 . 3 . 3 . 4 . P U N T O D E S A T U R A C I Ó N D E L A F I B R A ( P S F )
El PSF es un valor teórico que indica el CH en el cual las paredes celulares están
saturadas pero los lúmenes de las mismas se encuentran vacíos. El PSF es un
valor crítico del CH debido a que a partir de este cambia el comportamiento de las
propiedades físico -mecánicas de la madera.
53
Este parámetro es importante de conocer debido a que se pueden hacer
inferencias del comportamiento de la madera dentro del proceso de producción.
Existen varios métodos para la estimación del PSF. Stamm (1971)36 y Skaar
(1972)37 propusieron la estimación a partir de la relación existente entre la Db y las
contracciones volumétricas.38
Ecuación 1.8.
100*
(%)
100*(%)
100*(%)
/
/
/
/
LDi
DfDi
PSFC
Db
vPSF
Po
PoPiCH
Po
PaCH
VvPoDb
VvPvDv
VoPoDo
vpD
PSF = Punto de saturación de la fibra
v = Contracciones volumétricas
Db =Densidad básica
La madera es un material creado originalmente bajo condiciones de saturación
con agua. Y estructuralmente cuenta con elementos hidrofílicos como la celulosa.
La celulosa por su estructura química posee grupos hidroxilo los que atrapan
moléculas de agua por medio de enlaces de puentes de hidrógeno. Y liberan las
moléculas de agua son liberadas cuando se eliminan los puentes de hidrógeno a
causa de la excitación de las moléculas de agua.
36
STAMM, A 1971 Wood and Cellulose science. The Ronald Press. New York . 549 p. 37
SKAAR, C. 1988. Wood-water relations. Springer-Verlag. Berlin, Germany. 283 38
HONORATO S. J. A., FUENTES l. M. E. 2001 “Propiedades físico-mecánicas de la madera de cinco especies de encino del estado de Guanajuato”. Revista Ciencia Forestal en México. Volumen 26. Número 90.INIFAP. México. 5-27pp.
54
Al captar humedad los grupos hidroxilo causan una expansión de los espacios
interfibrilares. Lo que se refleja en forma macroscópica en un aumento de las
dimensiones de la pieza de madera. A esté fenómeno se le denomina
hinchamiento.
Cuando los grupos hidroxilo liberan moléculas de agua reducen los espacios
interfibrilares. Lo que se manifiesta como una reducción de las dimensiones de las
piezas de madera. A este fenómeno se le denomina contracción.
Estos fenómenos solo se presentan en la madera cuando a partir del PSF. La
razón de lo anterior es que a partir de este CH se elimina las moléculas de agua
higroscópica (Humedad adherida a las paredes celulares).
Tabla 1.4. “Clasificación del PSF de la madera”
CLASE CH% GRUPO DE MADERA
Muy elevado Mayor a 34
Latifoliadas con porosidad
difusa, sin duramen
diferenciado.
Elevado 30-34 Coniferas sin duramen
diferenciado.
Medio 26-30
Coniferas con duramen
diferenciado, con resina en
la madera.
Bajo Menor al 26
Latifoliadas con porosidad
circular. Coniferas con
duramen diferenciado, con
abundante resina.
Fuente: Novelo G. G.39
39
Novelo G. G. (2004), Comunicación personal.
55
El “Coeficiente de contracción” (C) es un valor que representa la contracción
producida al bajar 1% en contenido de humedad de la madera, siempre por debajo
del PSF. Ecuación 1.9.
100*
(%)
100*(%)
100*(%)
/
/
/
/
LDi
DfDi
PSFC
Db
vPSF
Po
PoPiCH
Po
PaCH
VvPoDb
VvPvDv
VoPoDo
vpD
Donde:
C = Coeficiente de contracción
PSF = Punto de Saturación de la Fibra
T = Contracciones volumétricas totales %
El “Coeficiente de Hinchamiento” (V) es un valor que representa la expansión
producida al aumentar un 1% en contenido de humedad de la madera, siempre
por debajo del PSF.
Ecuación 1.10.
V = T / PSF
C = Coeficiente de hinchamiento
PSF = Punto de Saturación de la Fibra
T = hinchamientos volumétricos totales %
Las ecuaciones que mejor describen los coeficientes de contracción y expansión
es la siguiente (Skaar, 1988):40
40
SKAAR, C. 1988. Wood-water relations. Springer-Verlag. Berlin, Germany. 283 p.
56
Ecuación 1.11.
CHd
vd
vC
o
v
1
Donde:
Cβv = Coeficiente de contracción volumétrica
VPSF = Volumen fijo en el punto de saturación de la fibra
dv = Cambio del volumen
dCH = Cambio del contenido de humedad
Cαv = Coeficiente de expansión (hinchamiento) volumétrica
V0 = Volumen anhidro
En el presente trabajo solo se calculó el coeficiente de contracciones totales (c) y
se relacionó con el CH con el objeto de obtener una representación grafica del
PSF.
1 . 3 . 3 . 5 . C A M B I O S D I M E N S I Ó N A L E S
La madera cambia sus dimensiones, cuando adquiere o cede agua por debajo del
PSF. A este fenómeno se le denomina cambio dimensional.
Este es un fenómeno de la pared celular por lo tanto entre mayor sea la densidad
de una madera mayor será su cambio dimensional. Debido a que las variaciones
en el contenido de agua higroscópica causa variaciones en el espacio interfibrilar.
57
Ello se debe a que el espacio existente entre microfibrillas, disminuye cuando lo
hace el CH o aumenta cuando aumenta el CH en la madera.41. Debido a la
característica anisotrópica de la madera existe una variación en la manifestación
de los cambios dimensiónales de acuerdo al plano de la madera en que sean
medidos.
Las variaciones dimensiónales pueden ser medidas como: A) Cambios
volumétricos, B) Cambios en el área de los planos de la madera y C) Cambios
lineales.
La anisotropía en los cambios lineales se manifiesta en el grado de severidad con
que ocurren en la madera. Siendo más severos en el sentido tangencial y mucho
menos severos en el sentido transversal. Para cuantificar estos cambios lineales
se puede utilizar la ecuación 1.12.
Ecuación 1. 12.
100*
(%)
100*(%)
100*(%)
/
/
/
/
LDi
DfDi
PSFC
Db
vPSF
Po
PoPiCH
Po
PaCH
VvPoDb
VvPvDv
VoPoDo
vpD
Donde:
Di = Dimensión lineal inicial de la pieza
Df= Dimensión lineal final de la pieza.
L Contracciones lineales de la pieza
41
VIGNOTE P. S; JIMÉNEZ P. F. J; MORALES M. E; GÓMEZ P. C. 2000. “Tecnología de la madera en la construcción arquitectónica”. Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación. Ediciones mundi-prensa. Madrid España. 277pp.
58
Para el cálculo de las contracciones volumétricas Echenique propuso la siguiente
ecuación.
Ecuación 1.12.
100*
100*
Par
ParPaiPd
PssaPsdpPar
PssaPscaiPai
PtsaPtcaPa
PcaPcdiB
PdvPvcaPa
Va
PaDa
PciPcdiB
PdPdaB
Vi
VfVi
Donde:
Vi= Volumen inicial de la pieza
Vf= Volumen final de la pieza.
T Contracciones Volumétricas totales
Los datos de contracción son adimensional por que se expresan como porcentaje
de disminución dimensional de la pieza final con respecto del volumen original de
la pieza.
Existe un impacto directo de las variaciones dimensiónales por cambios en el
contenido de humedad, con en la eficiencia de acción de las adhesivos, a causa
de los esfuerzos generados en la madera los cuales deben ser soportadas por las
uniones encoladas. Lo anterior determina la ruptura en la línea de cola antes que
en el sustrato.
1 . 3 . 3 . 6 . D U R E Z A
El uso de madera implica que en algunas situaciones esta deba sujetarse a cargas
externas en diferentes direcciones, produciendo así diversos y variados tipos de
esfuerzos, ya sean en forma aislada o combinada. Por lo tanto es importante
conocer las propiedades de resistencia mecánica de la madera.
59
La dureza es esencial para la trabajabilidad de la madera debido a que esta
propiedad indica la facilidad de penetración que se pueda a hacer a la madera.
1 . 4 . A d h e s i v o s p a r a m a d e r a
Toda sustancia que mantenga unidas dos superficies unidas, de tal forma que las
superficies unidas puedan resistir esfuerzos físicos y mecánicos se denomina
adhesivo. Son sustancias que se presentan en fase líquida o gel y que deben
cumplir las siguientes características:42
1. Tener una tensión superficial pequeña.
2. Baja viscosidad: para penetrar bien en los poros de la madera pero sin ser
excesivamente baja pues se perdería rápidamente en las maderas a
encolar quedando nada en la superficie.
3. Ser una sustancia polar.
4. Debe poder pasar a un estado sólido (fraguar). Ya sea por evaporación del
disolvente, por enfriamiento o por reacción química atrasada.
5. Una vez fraguado debe resistir a las acciones físicas y mecánicas.
1 . 4 . 1 . C O M P O S I C I Ó N D E L O S A D H E S I V O S
Componente principal: material que actúa de ligante.
Catalizadores: sustancias que se añaden para acelerar su fraguado.
42
INFOMADERA.2000.Los Adhesivos y el encolado en la madera. http://www.infomadera.net/empresa/producto/766/info/14146 (1 junio 2006).
60
Cargas: sustancias que se añaden para mejorar las características del
adhesivo. Pueden ser productos insecticidas, fungicidas, ignifugantes, etc.
Complementos: sustancias que se añaden para rebajar su precio.
Solventes: vehículo en que va disuelto el adhesivo, pueden ser acuosos,
orgánicos, hidrodispersables, espumas, etc.
El adhesivo usado para la producción de lápices cosméticos es un cloruro de
polivinilo (PVC). El cual es un adhesivo plástico perteneciente a la familia de los
adhesivos acetatos de polivinilo.
Estos adhesivos se basan sobre el potencial de polimerización que ofrecen los
dobles enlaces entre los átomos de carbono. El Etileno (-CH2=CH2-) es la
molécula fundamental para estos adhesivos.43 Por lo cual estos adhesivos están
formados de monómeros llamados vinilo. Los cuales después de la polimerización
se ordenaran en macromoléculas lineales llamadas polietilenos las que formaran
la película de unión.
Estos adhesivos generalmente se presentan como una emulsión. Y la
polimerización (también denominado fraguado) ocurre cuando es eliminada el
agua en la que se encuentran suspendidas las moléculas de adhesivo.
Las características de estos adhesivos son:
a) Tienen vida útil muy larga, lo que permite su comercialización ya
preparada, hechas a base de una dispersión de resina.
43
MARRA A. A. A.1992. Technology of wood bonding, Principles in practice. Van Nostrad Reinhold. New York. Uniated States of America.453pp.
61
b) Su color es lechoso, pero cuando fragua se vuelve transparente, no
produciendo ningún tipo de mancha en la madera.
c) El polimerizado del adhesivo se produce al evaporarse el disolvente
lo que hace que las partículas del pegamento se aglomeren entre sí,
formando una película mecánicamente muy resistente aun que muy
poco rígida.
1 . 4 . 2 . U N I O N E S C O N M A D E R A
Se debe tener en cuenta para conseguir una buena unión es encolar las dos
superficies de las piezas a unir con un adhesivo que tenga liquidez (una buena
movilidad) y empezar a prensar cuando el adhesivo empiece a fraguar (a perder
movilidad).
1 . 4 . 2 . 1 . T I P O S D E U N I Ó N
a) Unión mecánica: Se basa en que el adhesivo como fluido se introduce en los
poros de la superficie de la madera a unir, este al fraguar crea un anclaje fuerte
dado por dedos de unión.
La eficacia de este tipo de encolado depende de la rugosidad de la superficie, del
número de poros que contenga y estén abiertos (limpios).
b) Unión química: Es resultado de la atracción química entre los grupos hidroxilo
de la madera u los grupos polares del adhesivo. Esta unión depende de las
características del adhesivo ya que deberá difundirse en las pares celulares de la
madera y por medio del fenómeno de absorción se formaran los enlaces químicos.
Las fuerzas presentes en la unión química pueden dividirse en dos grupos:
62
1. Fuerzas de valencia primaria: Dentro de la cual se considera al enlace
covalente (un elemento de cada átomo) de importancia en la adhesión. El
enlace covalente es fuerte (su energía de disociación puede ser mayor de
400 kJ/mol).44. La abundancia de grupos hidroxilo bastante reactivos en la
madera hace posible la formación de enlaces covalentes.
2. Fuerzas de valencia secundaria: Llamadas frecuentemente fuerzas de
Vander Waals, son causadas por los electrones en los átomos adyacentes.
45
Las fuerzas de valencia secundaria son resultado de:
a. La fuerza de dispersión la cual surge en forma uniforme en
moléculas simétricas debido al estado dinámico de la nube
electrónica que rodea el núcleo del átomo y a los momentos
dipolares temporales que se inducen en una molécula simétrica con
otra molécula cercana.
b. Fuerza de Keesom: Las moléculas formadas por átomos diferentes
serán ligeramente en un extremo más negativos que en el otro por lo
tanto tendrán un extremo positivo y otro negativo. Dichas moléculas
tendrán la tendencia a orientarse entre ellas mismas de manera que
el extremo positivo de una molécula este cerca al extremo negativo
de otra molécula. A lo anterior se le denomina fuerzas de Keesom.
c. Fuerzas de Debye: Ocurren cuando una molécula simétrica llega a
estar en contacto con una molécula dipolar, resultando en la
atracción entre los dos tipos de moléculas.
44
HONORATO S. J. A. 1997. “Teoría de la adhesión”. Universidad Autónoma Chapingo. División de Ciencias Forestales. Serie de apoyo académico N°54 50pp. 45
HONORATO S. J. A. 1997. Op. Cit.
63
1 . 4 . 2 . 2 . V A R I A B L E S A C O N T R O L A R D U R A N T E L A F O R M A C I Ó N D E L A S U N I O N E S
1. Extendido: Debe cubrirse toda la superficie con una película delgada y
uniforme. Una buena extensión dependerá de la viscosidad del adhesivo y
de la presión que se aplica así como de la maquinaria utilizada en el
sistema de engomado. Si se dejan huecos estos serán puntos de falla en la
unión.
2. Presión: Es necesario aplicar una presión a los elementos a encolar para
facilitar el contacto entre los grupos polares de la madera y los del
adhesivo. También facilita el fraguado del adhesivo cuando se produce una
reacción química. La presión a la cual se debe prensar debe estar
comprendida entere los 2 a 4 kg/cm2.
3. Temperatura: Aumenta la velocidad de las moléculas del adhesivo
facilitando el contacto entre los grupos polares de la madera y el adhesivo.
Suele acelerar el fraguado. Para una perfecta unión entre la madera y el
PVC es necesario una temperatura ambiente mayor a los 18 °C e inferior a
los 30 °C.
Conforme la temperatura aumenta la vibración térmica se incrementa
rompiendo la estructura ordenada creada durante el fraguado del adhesivo
y disminuyendo su característica de unión. Por lo tanto los enlaces pegados
a altas temperaturas conducirán a una reducción de la resistencia de los
enlaces formados durante la polimerización. 46
4. Tiempo: Para conseguir una unión es necesario considerar el tiempo
durante el cual se produce la reacción química necesaria y fragüe el
46
HONORATO S. J. A. 1997. Op. Cit.
64
adhesivo. La evaporación y reacciones químicas son dependientes del
tiempo.
5. Concentración: De la concentración de sólidos y grupos polares dependerá
la resistencia de la unión.
6. Ph: Los pegamentos funcionan con sus el propio pH altamente controlado
diseñado para producir una solubilidad, un índice de endurecer, y un grado
de endurecer eso es específico para cada formulación.
7. La humedad relativa: Sea inferior al 65%.
8. CH: Inferior al 12% (se pueden añadir alcoholes a este adhesivo para
maderas con mayor CH).
9. Preparar la superficie: Debe se nueva limpia y lisa. Las superficies
dañadas deben evitarse, consecuentemente el lijado no es recomendable
para la madera a pegar.
1 . 4 . 2 . 3 . E F I C I E N C I A D E L A U N I Ó N
En el proceso de producción de lápices de madera las uniones son por empalme
simple. La cual consiste en dos piezas de madera colocadas a tope unidas por
medio de una línea de adhesivo.
La línea de adhesivo debe ser homogénea para que ayude a mantener los
esfuerzos. Y debe ser lo más delgada posible para evitar la ocurrencia de
defectos.
La línea de pegado estará sujeta a un esfuerzo uniforme por todas partes. El
adhesivo no es completamente rígido sino que tiende a deformarse bajo alguna
65
carga. En una perfecta unión la falla se producirá en la madera y no en la línea de
adhesión.
La línea de adhesión tiene una buena resistencia a esfuerzos de cortante pero una
resistencia pobre a esfuerzos de rajado y al desprendimiento. Lo anterior
condiciona el uso de adhesivo para la formación de uniones sometidas a este tipo
de esfuerzos mecánicos.
1 . 5 . E l s i s t e m a d e r u t a d e c a l i d a d
Antes de definir ruta de calidad es necesario entender el concepto de calidad. La
calidad en términos generales es el grado de satisfacción que proporciona un bien
o servicio con respecto a sus especificaciones de producción y a las expectativas
(necesidades y preferencias) de un cliente, dentro del rango de lo que el cliente
esta dispuesto a pagar.
El propósito de controlar la calidad es asegurar o garantizar un alto grado de
conformidad de las características reales del producto con las especificaciones del
diseño a precios competitivos.
Dentro de un proceso de fabricación se requiere de tres importantes fases, el
primero es la calidad de los insumos, el segundo de la calidad del proceso de
producción y el tercero de la calidad del producto, para cada uno se tienen
herramientas por las cuales se puede llevar acabo el control, ya sea mediante
muestreos de aceptación o por gráficas de control.47
El controlar la calidad en el proceso de fabricación de lápices de madera se puede
hacer mediante:
47
LEGAULT L. 1999. “Alcanzar la calidad total: en una empresa de servicios”. Editorial Trillas. México. traducido por HAHN G. 159pp
66
1. Las gráficas de control son un método o técnica que se utiliza para
verificar el comportamiento de in proceso de producción, mediante la
inspección y el registro Gráfico periódico de las características del
producto. O la proporción de defectos que arroja el proceso.
2. El Muestreo de aceptación: es una técnica matemática para regular las
relaciones Productor-Consumidor mediante la inspección de atributos
cuantificables de muestras de lotes de producto. El criterio de aceptación
será la cantidad de producto en función de una determinada fracción
defectuosa.
La ruta de calidad es un procedimiento para mejorar los resultados desde un punto
deficiente hasta un nivel óptimo. Las causas de los problemas se investigan desde
un punto de vista de los hechos y se analizan con preescisión la relación existente
entre causa y efecto.48
Para la implementación de la ruta de calidad se siguen los siguientes pasos:
1. Problema.- Identificar un resultado no deseado en una actividad.
2. Observaciones.- Reconocimiento de las características del problema.
3. Análisis.- Búsqueda de las principales causas del problema.
4. Acción: Eliminar las causas del problema.
5. Verificación.-Cuantificación de la efectividad de la acción.
6. Estandarización.-Eliminación permanente de las causas.
48
HITOSHI KUME. 2002. “Herramientas estadísticas básicas para el mejoramiento de la calidad”. Traducido por VASCO. Grupo Editorial Norma. México. 232pp.
67
7. Conclusión.- Revisión de las actividades y planeación del trabajo futuro.
En la ruta de calidad se diseñan e implementan medidas que solucionen las
causas de los problemas. Esta actividad es una especie de recuento de las
actividades de control por eso se llama ruta de calidad.
Pero la ruta de calidad debe ser implementada dentro de un programa de
mejoramiento continuo de la calidad el cual tiene como premisa “la calidad actual
del producto a un no es lo suficientemente buena”. En otras palabras mantener la
calidad de los productos nunca es suficiente siempre se debe buscar mejorar, para
ser competitivo en el mercado mundial.
68
2. METODOLOGÍA
Este capítulo tiene la finalidad de dar a conocer la metodología que se implementó
para la obtención de los resultados que se encontraron durante el análisis de la
empresa para lo cual se siguió el procedimiento de ruta de calidad.
Se identificaron los problemas dentro del proceso de producción realizando la
siguiente pregunta: ¿Que hace ineficiente el sistema de producción de lápices de
madera y cual es su impacto durante el proceso?
La metodología es una parte importante dentro de un análisis científico como se
presenta en algunos de los capítulos. Para poder hacer el análisis de la situación
actual de la Empresa “X” se pusieron en práctica todos los conocimientos
necesarios, desde estar presentes en el proceso de producción hasta hacer el
análisis a un nivel de laboratorio de las principales materias primas para la
formación de los lápices.
Dada la complejidad de los elementos del proceso que intervienen en el proceso
estudiado fue necesario seguir una metodología específica para cada uno de los
elementos a valorar. Por lo anterior a continuación se muestra la metodología
seguida en cada capítulo de la tesis.
2 . 1 . M e t o d o l o g í a d e l c a p í t u l o 3 “ D e s c r i p c i ó n d e l a e m p r e s a ”
1. Se realizó un recorrido de reconocimiento del proceso de producción con la
finalidad de identificar el proceso. Lo anterior tuvo como objetivo crear un
marco de referencia.
69
2 . 2 . M e t o d o l o g í a d e l c a p í t u l o 4 “ S i t u a c i ó n a c t u a l d e l p r o c e s o d e p r o d u c c i ó n ”
Se analizaron los tiempos de producción por máquina para valorar el ritmo de
producción de cada una de las etapas, así como se midió el tiempo de producción
por unidad.
Se realizó una identificación de los problemas más frecuente durante el proceso
de producción. Se detectaron las causas más frecuentes de los problemas.
El estudió fue realizado durante el periodo de Noviembre – Diciembre del 2005 y
Enero-Febrero 2006.
Se incluyó el análisis de compra de las materias primas y almacenamiento de las
mismas debido a que una gran parte de los problemas presentes en las etapas
subsecuentes son causados por estas.
2 . 2 . 1 . A N Á L I S I S D E L P R O C E S O D E P R O D U C C I Ó N
1. De cada una de las etapas del proceso de producción se le determinó su
cadencia de producción.
a. Realizando mediciones de las unidades producidas por unidad de
tiempo (generalmente 1 minuto). Repitiendo esta actividad hasta
obtener un promedio con una confiabilidad del 90%.
b. Se cuantificó el tiempo que se paraba el proceso de producción
durante las observaciones. A lo anterior se le determinó tiempo
muerto registrando su causa y el periodo de tiempo.
70
c. En las etapas del proceso que generaron mermas durante su
observación se registró la cantidad de estas, la frecuencia con que
ocurrían y las causas de las mismas.
2. En una tabla de comparación se analizaron los resultados para detectar los
cuellos de botella y otras anomalías que se producen dentro del proceso de
producción.
3. Se construyeron Diagrama Causa-Efecto del proceso de producción
determinando las etapas en donde se generaron las anomalías que
repercuten con mayor fuerza en el proceso de producción.
2 . 2 . 2 . D E T E R M I N A C I Ó N D E C U E L L O S D E B O T E L L A
Debido a que la línea de producción es un sistema dinámico en el que intervienen
variables proceso e interferencia (ruidos) se hizo necesario abstraer el proceso de
la realidad para lograr un análisis. Por lo anterior se realizó una esquematización
de las características evaluadas en el proceso de producción. Dicha
esquematización es una representación de una parte de la realidad del proceso de
acuerdo a los datos obtenidos y a lo observado en las etapas analizadas.
Los cuellos de botella se agruparon en el esquema con el fin de observar los
efectos que producen durante el flujo del producto.
En primer lugar para la esquematización del proceso se eliminaron las
interferencias y se definió que cantidad del producto en proceso entra a cada una
de las etapas. Con la finalidad de delimitar el sistema en estudió y valorar los
datos obtenidos.
71
Con el objeto de identificar la disparidad de producción existente entre las etapas.
Se realizó la esquematización de producción en un minuto. Se hizo necesario
identificar una serie de premisas para delimitar el problema, las cuales son las
siguientes:
1. Para comparar la unidades producidas se establecieron las siguientes
relaciones:
a. Un “sándwich” es equivalente a 7 lápices:
b. Una orquilla de prensado es equivalente a 315 lápices.
c. Un gabinete de temperizado es equivalente a 57330 lápices.
d. Una marqueta es equivalente a 126 lápices.
2. Se considera el porcentaje de producción que entra a cada etapa.
3. Una diferencia negativa entre etapas es una demora en el proceso debido a
que ninguna etapa comienza hasta tener su requerimiento mínimo.
4. Un exceso es cuando existe una diferencia positiva entre etapas.
2 . 3 . M e t o d o l o g í a d e l c a p í t u l o 5 “ M e r m a s ”
Para el estudió de la cantidad de mermas producidas se analizaron datos
históricos de los años 2004 y 2005 registrados en las hojas de control que maneja
la empresa.
72
2 . 3 . 1 . E L A B O R A C I Ó N D E G R Á F I C A S
a. Se hizo un análisis anual acorde a la clasificación de mermas registrada.
b. Se hizo una inferencia de ambos años y se calculó la fracción promedio
para cada tipo de merma, basándonos en la segunda clasificación.
c. Se calcularon los límites de control con las Ecuaciones 2.1, 2.2 y 2.3.
Línea central
Ecuación 2.1
npppLCi
pLC
npppLCs
/13
/13
Límite de Control Superior:
Ecuación 2.2
npppLCi
pLC
npppLCs
/13
/13
Límite de Control Inferior:
Ecuación 2.3
npppLCi
pLC
npppLCs
/13
/13
d. Los resultados se presentaron en gráficas de control con el fin de
observar el comportamiento del proceso de producción acorde a la
tendencia que muestran los datos.
e. Se ajustaron los datos hasta que estos se encontraran dentro de la
franja de calidad.
73
2 . 3 . 2 . A N Á L I S I S D E G R Á F I C A S
a. Se calcularon los porcentajes anuales de cada tipo de merma.
b. Se calculó el promedio, varianza y desviación estándar con las
Ecuaciones 2.4, 2.5 y 2.6.
Promedio
Ecuación 2.4
Varianza
Ecuación 2.5
Desviación estándar
Ecuación 2.6
c. Sé graficaron los resultados.
d. Se analizaron las gráficas para detectar cuales son las áreas que
producen una mayor cantidad de mermas.
74
2 . 4 . M e t o d o l o g í a d e l c a p í t u l o 6 “ C o n t r o l d e c a l i d a d ”
Para la el análisis se recolectaron datos históricos del año 2005, contenidos en las
hojas de desvió que maneja la empresa.
2 . 4 . 1 . D E S V I A C I O N E S
a. Se calculó la fracción promedio de defectos encontrados durante las
inspecciones.
b. Se graficaron los resultados.
c. Se analizaron los defectos más frecuentes y con ayuda del diagrama
representativo del proceso de producción de la empresa se localizaron
las áreas que provocan los defectos.
2 . 4 . 2 . F O R M A T O S
a. Se recolectaron datos de cada área del proceso, durante el periodo Sep-
Nov del año 2005, apoyándose en los formatos de control de la
empresa.
b. Analizamos los rubros para cada formato y se calcularon los porcentajes
de cada uno para determinar la eficiencia de cada apartado.
c. En tablas de comparación se señalaron los rubros que no son de gran
importancia debido a que los trabajadores no anotan lo que se les pide.
d. Se hicieron propuestas para la modificación de algunos formatos.
75
2 . 5 . M e t o d o l o g í a d e l c a p í t u l o 7 “ A n á l i s i s d e m a t e r i a p r i m a ”
El análisis de la materia prima se basa en el hecho de que conociendo las
características de la materia prima se puede hacer inferencia en el
comportamiento de la misma durante el proceso de producción y la calidad del
producto terminado.
El análisis se centro en el estudió de las maderas usadas en el proceso de
producción y en el adhesivo. Lo anterior tiene como base que para la producción
de cualquier lápiz cosmético estas materias primas son constantes.
Para los estudios de materia prima se contó con el apoyo del Instituto Nacional de
Investigación Forestal Agrícola y Pecuaria (INIFAP), sede San Martinito,
Tlahuapan, Puebla.
2 . 5 . 1 . M A D E R A
La presentación de las descripciones anatómicas se adecuo al modelo propuesto
por Camacho Uribe (1989)49 con algunas modificaciones. Con al información
recavada se determinó el género al que pertenecen las maderas analizadas.
2 . 5 . 1 . 1 . D E S C R I P C I Ó N A N A T Ó M I C A
Para el análisis de las características macroscópicas y microscópicas se utilizaron
los procedimientos de Huerta Crespo Juana (2002) 50 y se contó con la asesoría
de Honorato Salazar (2006)51
49
Camacho U. D. 1989. “La madera estudió anatómico y catalogo de especies Mexicanas”. Colección científica. Instituto Nacional de Antropología e Historia. SEP. México. 358pp.
76
El estudió anatómico se limitó a una descripción cualitativa de las características:
Organolépticas: a) Color, b)Olor, c) Sabor, d)Lustre, e)Textura, f)Hilo y g)Veteado
y Microscópicas: a)Anillos de crecimiento o Zonaciones, b) Tamaño de las
traqueidas o fibras c) Espesor de la pares celular d) Forma de las traqueidas o
fibras e) Tipo de rayos, f) Clase de los rayos g) Cantidad de rayos y h)
Puntuaciones en el campo de cruzamiento.
2 . 5 . 1 . 1 . 1 . D E S C R I P C I Ó N M A C R O S C Ó P I C A
a. Preparación de la muestra: Se tomó una tablilla 18 cm. * 6 cm * 0.4 cm
de cada una de las maderas. Utilizando una navaja de un filo se raspó
una de las caras de cada tablilla hasta obtener una superficie limpia en
la que se pudiera apreciar el color y el olor de la madera.
b. Identificación del color: Se describió el color apreciado en las muestras.
c. Identificación de olor y sabor: Los parámetros de olor y sabor se
evaluaron por la presencia o ausencia de estas características.
d. Identificación de lustre, textura y veteado: Se utilizaron para evaluar los
rangos (alto, medio y bajo).
e. Identificación del hilo: Se observó la pieza y se registró.
50
Huerta C. J. (2002) Comunicación personal. 51
Honorato S. J. A. (2006) Comunicación personal.
77
2 . 5 . 1 . 1 . 2 . D E S C R I P C I Ó N M I C R O S C Ó P I C A
a. Las muestras para la descripción microscópica se obtuvieron de tablillas
usadas en la descripción microscópica cortando y acondicionando
muestras de 1cm* 1cm* 0.4 cm (5 muestras).
b. Las muestras se colocaron dentro de un sistema a reflujo con una
preparación de xilol y ácido acético durante 48 h. para lograr
ablandarlas.
c. Corte: Con ayuda de un micrótomo se cortaron muestras tendientes a
cortes típicos de 20, 18 y 15 micras.
d. Los cortes se montaron como preparaciones temporales.
e. : Se realizó una identificación cualitativa de los elementos anatómicos
con ayuda de un microscopio.
f. La obtención de imágenes se realizó por medio de una computadora
conectada al microscopio.
g. Se procedió a analizar la información obtenida con el fin de identificar él
género al cual pertenecían las muestras
2 . 5 . 1 . 2 . P R O P I E D A D E S F Í S I C A S Y M E C Á N I C A S D E L A M A D E R A
Los datos Físico-mecánicos analizados fueron: a)Densidad Anhidra, b)Densidad
Básica, c)Categoría de densidad Básica, d)Densidad Verde, e) Punto de
78
Saturación de la fibra (PSF), f)Categoría del PSF, g) Contracción volumétrica total
h) Dureza.
2 . 5 . 1 . 2 . 1 . P R O P I E D A D E S F Í S I C A S
a. Preparación de la probetas: De las muestras utilizadas para la
descripción organoléptica, se cortaron 2 tablillas de aproximadamente 2
cm * 2cm de cada una de las muestras.
b. Saturación de las muestras: Las muestras se colocaron en agua caliente
y por medio de un sistema de vació para lograr la saturación del
material con agua. Obteniéndose cuando se ha observando el
hundimiento de las piezas en el agua sin necesidad de aplicar vació.
c. Pesado de las muestras: Las muestras se pesaron en una balanza
analítica obteniendo el peso inicial (peso Pi) que se tomó como el peso
verde de las muestras.
d. Determinación del volumen: Para ello se pesó un recipiente con una
cantidad de agua conocida en una balanza analítica. Posteriormente se
taró la balanza para que registrara el peso del recipiente más el agua
con un valor igual a cero.
e. Se sumergió cada muestra en el recipiente con ayuda de una aguja de
disección de modo que la madera quedara totalmente cubierta de agua,
el peso del agua desplazada por la madera se registró como el volumen
verde de la pieza (dado a que un gramo de agua equivale a un cm3).
f. Medición de las dimensiones lineales iniciales de las muestras: Se midió
el largo, ancho y grueso de cada pieza con ayuda de un vernier
79
electrónico en mm para poder determinar con ello las contracciones
lineales de cada muestra.
g. Secado de las muestras: Las muestras se introdujeron a una estufa de
deshidratación a una temperatura de 102±3 °C hasta obtener un peso
constante para lo cual se registraron periódicamente los pesos y
volúmenes repitiendo el procedimiento de los pasos e y f.
h. Obtención del peso y volumen anhidro: Una vez que las piezas no
registraron cambios en su peso por más de 12h. se terminó el
experimento. Se registró el último peso (peso anhidro (Po)) y volumen
anhidro (Vf).
i. Medición de las dimensiones lineales finales de las muestras: Se volvió
a medir el largo, ancho y grosor de cada pieza con ayuda de un vernier
electrónico.
j. Determinación de las propiedades: Usando los datos y las ecuaciones
correspondientes se determinaron las propiedades de CH, PSF,
Cambios dimensiónales.
2 . 5 . 1 . 2 . 2 . P R O P I E D A D E S M E C Á N I C A S ( D U R E Z A )
El experimento se realizó en una máquina universal. Se realizaron tres pruebas a
cada muestra las cuales se promediaron con excepción de las muestras 3 y 7 con
las cuales se realizaron 2 pruebas debido a que las probetas solo permitieron esa
cantidad de pruebas. Las unidades manejadas por la máquina son libras/ cm2.
a. Preparación del material: Se cortaron probetas de las muestras
utilizadas para la descripción organoléptica de 5cm * 4 cm.*0.4cm.
80
b. Preparación de la máquina: Se colocó en la máquina universal los
aditamentos para realizas pruebas de dureza.
c. Realización de las pruebas: La probetas se colocaron abajo del
dispositivo y este se hizo bajar para penetrar la madera a una velocidad
constante hasta que la probeta tronara.
2 . 5 . 1 . 3 . D E T E R M I N A C I Ó N D E E X T R A C T O S A C U O S O S Y E N S O L V E N T E S O R G Á N I C O S , C O N T E N I D O D E C E N I Z A S Y V A L O R D E L P H
2 . 5 . 1 . 3 . 1 . E X T R A C T O S A C U O S O S
Se realizó la extracción en agua caliente tomando como base la norma TAPPI
T207 om–88 con una modificación en la cantidad de muestra. Para la
determinación de la solubilidad en agua caliente, la madera se mantuvo bajo
reflujo con agua caliente por 3 horas.
La prueba de solubilidad acuosa es aplicada normalmente para la madera que no
han sido extraídas con solventes orgánicos.
a. De las muestras usadas para la descripción organoléptica de produjo
una cantidad de astillas las cuales se molieron con el objetivo de
producir harina de madera.
b. La harina de madera se tamizó a través de maya del 40 y del 60 siendo
la que se utilizó para el experimento la comprendida en la maya 60.
c. La harina se colocó dentro de una estufa a 102 ±3 °C durante 24 horas
para conseguir su estado anhidro.
81
d. Se colocaron en la estufa 2 dedales de papel para conseguir su peso
constante.
e. Se pesaron los dedales de papel y se coloco dentro de ellos 0.5 ±0.02 g
de harina en estado anhidro.
f. Se colocaron dentro de un sistema de extracción por reflujo durante tres
horas contabilizadas a partir de la primera descarga.
g. Se retiraron del sistema de extracción los dedales y se colocaron dentro
de una estufa a 102 ±3 °C durante 24 horas.
h. Se pesó el dedal con la muestra anhidra y se procedió a determinar él
contenido de extractivos.
i. Con los datos obtenidos en gabinete se determinó el contenido de
extractivos con agua caliente utilizando la Ecuación 2.7.
Ecuación 2.7.
E 100(%) XB
BA
Donde:
E(%)= Porcentaje de extractivos
A= Peso inicial anhidro de la muestra (g.)
B= Peso anhidro de la muestra después de la extracción (g).
El peso de la muestra después de la extracción se obtiene con la Ecuación 2.8.
82
Ecuación 2.8.
100*
100*
Par
ParPaiPd
PssaPsdpPar
PssaPscaiPai
PtsaPtcaPa
PcaPcdiB
PdvPvcaPa
Va
PaDa
PciPcdiB
PdPdaB
Vi
VfVi
Donde:
B= Peso anhidro de la muestra después de la extracción (g)
Pda= Peso del dedal con madera antes de la extracción (g)
Pd = Peso del dedal con madera después de la extracción (g)
2 . 5 . 1 . 3 . 1 . E X T R A C T O S E N S O L V E N T E S O R G Á N I C O S
La determinación de los extractivos en solventes orgánicos se utilizó como
solvente etanol-benceno (en una proporción 1:2) y se tomo como base la norma
TAPPI T 204 om–88. Con una modificación en la cantidad de muestra.
a. De las muestras usadas para la descripción organoléptica de produjo
una cantidad de astillas las cuales se molieron con el objetivo de
producir harina de madera.
b. La harina de madera se tamizó a través de maya del 40 y del 60 siendo
la que se utilizó para el experimento la comprendida en la maya 60.
c. La harina se colocó dentro de una estufa a 102 ±3 °C durante 24 horas
para conseguir su estado anhidro.
d. Se mezclaron 50 ml de etanol con 100ml de benceno el cual se utilizó
como solvente.
e. Se colocaron en la estufa 2 dedales de papel para conseguir su peso
anhidro.
83
f. Se pesaron los dedales de papel y se colocó dentro de ellos 0.5 ±0.02 g
de harina en estado anhidro.
g. Los dedales se colocaron dentro de un sistema de extracción por reflujo
durante tres horas contabilizadas a partir de la primera descarga. Se
colocó la mezcla de etanol benceno en el matraz.
h. Se retiraron del sistema de extracción los dedales y se colocaron dentro
de una estufa a 102 ±3 °C durante 24 horas.
i. Se pesó el dedal con la muestra anhidra y se procedió a determinar el
contenido de extractivos.
j. Con los datos obtenidos en gabinete se determinó el contenido de
extractivos con agua caliente utilizando la Ecuación 2.9.
Ecuación 2.9.
E 100(%) XB
BA
Donde:
E(%)= Porcentaje de extractivos
A= Peso inicial anhidro de la muestra (g)
B= Peso anhidro de la muestra después de la extracción (g)
El peso de la muestra después de la extracción se obtiene con la Ecuación
2.10.
84
Ecuación 2.10.
100*
100*
Par
ParPaiPd
PssaPsdpPar
PssaPscaiPai
PtsaPtcaPa
PcaPcdiB
PdvPvcaPa
Va
PaDa
PciPcdiB
PdPdaB
Vi
VfVi
Donde:
B= Peso anhidro de la muestra después de la extracción (g)
Pda= Peso del dedal con madera antes de la extracción (g)
Pd = Peso del dedal con madera después de la extracción (g)
2 . 5 . 1 . 3 . 3 . C O N T E N I D O D E C E N I Z A S
Para la determinación del contenido de cenizas se uso como base la Norma
TAPPI 211 om-85. Con una modificación en la cantidad de muestra.
a. De las muestras usadas para la descripción organoléptica de produjo
una cantidad de astillas las cuales se molieron con el objetivo de
producir harina de madera.
b. La harina de madera se tamizó a través de maya del 40 y del 60 siendo
la que se utilizó para el experimento la comprendida en la maya 60.
c. La harina se colocó dentro de una estufa a 102 ±3 °C durante 24 horas
para conseguir su estado anhidro.
d. Se colocaron en la estufa 2 crisoles de porcelana para conseguir su
peso constante.
e. Se pesaron los crisoles y se colocó dentro de ellos 0.5 ±0.02 g de harina
en estado anhidro.
85
f. Se colocaron dentro de un mufla incrementando lentamente la
temperatura hasta alcanzar los 500 °C y desde ese momento se regulo
la temperatura hasta alanzar los 550-600 °C rango en el que se debe
estar para conseguir una ceniza blanca en aproximadamente 2 horas.
g. Se retiraron y se colocaron dentro de una cámara de desecación hasta
que se enfriaran.
h. Se pesó el crisol con la muestra anhidra y se procedió a determinar el
contenido de cenizas.
i. Con los datos obtenidos en gabinete se determinó el contenido de
cenizas. Con las siguientes ecuaciones.
Ecuación 2.11.
Cc 100(%) XB
BA
Donde:
Cc= contenido de cenizas
A = Peso inicial anhidro de la muestra ( g)
B = Peso de la muestra después de la incineración (g)
El peso de la muestra después de la incineración se obtiene con la ecuación 2.12
Ecuación 2.12.
100*
100*
Par
ParPaiPd
PssaPsdpPar
PssaPscaiPai
PtsaPtcaPa
PcaPcdiB
PdvPvcaPa
Va
PaDa
PciPcdiB
PdPdaB
Vi
VfVi
86
Donde:
B= Peso de la muestra después de la incineración (g)
Pcdi= Peso del crisol con muestra después de la incineración (g)
Pci= Peso inicial del crisol
2 . 5 . 1 . 3 . 4 . V A L O R D E L P H
Se utilizó como base la metodología de la norma TAPPI 252 om-90 con unas
modificaciones en cuanto al procedimiento y cantidad de muestra.
a. De las muestras usadas para la descripción organoléptica de produjo
una cantidad de astillas las cuales se molieron con el objetivo de
producir harina de madera.
b. La harina de madera se tamizó a través de maya del 40 y del 60 siendo
la que se utilizó para el experimento la comprendida en la maya 60.
c. La harina se colocó dentro de una estufa a 102 ±3 °C durante 24 horas
para conseguir su estado anhidro.
d. En tubos se ensayo se colocaron 0.5 ±0.02 g de harina en estado
anhidro y se adicionó 5 ml de agua destilada.
e. Los tubos de ensayo se colocaron a baño María durante 2 horas.
f. Se calibró el pH-metro electrónico como lo marcan los estándares.
g. Se midió el pH y se registró.
87
2 . 5 . 2 . C A R A C T E R Í S T I C A S D E L A D H E S I V O
Las características que se evaluaron en el presente trabajo fueron: a) Densidad,
b)pH, c) Contenido de sólidos, d) Comportamiento del fraguado a diferentes
temperaturas y e) Comportamiento del adhesivo a incrementos de temperatura.
2 . 5 . 2 . 1 . A N Á L I S I S D E P H
a. Se colocaron 2g de adhesivo en un tubo de ensayo.
b. Se agregaron 3ml de agua destilada al adhesivo y se procedió a
mezclar.
c. Se colocó una tira de papel pH dentro de la muestra para determinar el
pH del adhesivo, se sacó el papel de la muestra y se observó el color al
cual viro.
d. Se comparo el color de la tira con la escala de colores de pH
procediendo a anotar el pH.
2 . 5 . 2 . 2 . D E N S I D A D
a. Se colocó un vaso de precipitado de 10 ml en un horno a 70 °C durante
24 horas. Después de este periodo se colocó en un desecador hasta su
aclimatación.
b. Se pesó el vaso de precipitado en una balanza analítica.
88
c. Se colocó en el vaso una cantidad de 10 ml de adhesivo.
d. Se obtuvo el peso del vaso con el adhesivo en gramos en una balanza
analítica.
e. En gabinete se determinó la densidad del adhesivo utilizando las
ecuaciones 2.13. y 2.14.
Ecuación 2.13.
100*
100*
Par
ParPaiPd
PssaPsdpPar
PssaPscaiPai
PtsaPtcaPa
PcaPcdiB
PdvPvcaPa
Va
PaDa
PciPcdiB
PdPdaB
Vi
VfVi
Donde:
Da= Densidad del adhesivo
Pa= Peso del adhesivo
Va = Volumen del adhesivo.
Ecuación 2.14.
100*
100*
Par
ParPaiPd
PssaPsdpPar
PssaPscaiPai
PtsaPtcaPa
PcaPcdiB
PdvPvcaPa
Va
PaDa
PciPcdiB
PdPdaB
Vi
VfVi
Donde:
Pa= Peso del adhesivo.
Pvca= Peso del vaso con adhesivo.
Pdv= del vaso sin adhesivo.
89
2 . 5 . 2 . 3 . C O N T E N I D O D E S Ó L I D O S
El análisis de contenido de sólidos del adhesivo permitió determinar él
comportamiento del mismo en la formación de las uniones. Este estudió se realizó
por duplicado.
a. Se colocaron en la estufa 2 crisoles de porcelana para conseguir su
peso constante.
b. Se pesaron los crisoles y se colocaron en una cámara de desecación
hasta lograr su aclimatación.
c. Dentro de los crisoles se colocaron 2.0 ±0.5 g de adhesivo.
d. Los crisoles se colocaron dentro de una mufla incrementando
lentamente la temperatura hasta alcanzar los 150 °C y desde ese
momento se reguló la temperatura manteniéndola en el rango de 150 °C
durante 30 minutos.
e. Se retiraron los crisoles colocándolos dentro de una cámara de
desecación hasta lograr su aclimatación con la temperatura ambiente.
f. Se pesó el crisol con la muestra y se procedió a determinar el contenido
de sólidos en gabinete.
El contenido de sólidos se determinó con la Ecuación 2.15.
Ecuación 2.15.
Cs 100(%) XB
BA
90
Donde:
Cs(%) = Porcentaje de contenido de sólidos.
A = Peso inicial del adhesivo (g)
B = Peso de la muestra después de la incineración (g)
Para determinar el peso de la muestra después de la incineración se utilizó
la Ecuación 2.16.
Ecuación 2.16.
100*
100*
Par
ParPaiPd
PssaPsdpPar
PssaPscaiPai
PtsaPtcaPa
PcaPcdiB
PdvPvcaPa
Va
PaDa
PciPcdiB
PdPdaB
Vi
VfVi
Donde:
B = Peso de la muestra después de la incineración (g)
Pca = Peso del crisol
Pcdi = Peso del crisol con adhesivo depuse de la incineración
2 . 5 . 2 . 4 . C O M P O R T A M I E N T O D E L A D H E S I V O A I N C R E M E N T O S D E T E M P E R A T U R A
Esta prueba se realizó con el objeto de observar el comportamiento del adhesivo a
incrementos de temperatura desde la temperatura ambiente hasta alrededor de
100 °C. Esencialmente es el registro de la temperatura en la que se observo algún
cambio en las características del adhesivo.
a. Se colocó en un vaso de precipitados de 100 ml una muestra de
adhesivo de 7g ±0.2 g.
b. La muestra se colocó a baño maría en un litro de agua.
91
c. Se coloco un termómetro dentro de la muestra de adhesivo para
observar los incrementos de temperatura.
d. Se agito la muestra con ayuda de una varilla de cristal de forma
constante.
e. Se registro la temperatura a la que se inicio el experimento y registrando
cuando existiera algún cambio en del adhesivo y la temperatura a la que
ocurría.
2 . 5 . 2 . 5 . C O M P O R T A M I E N T O D E L F R A G U A D O A D I F E R E N T E S T E M P E R A T U R A S
Para analizar el comportamiento del fraguado a diferentes temperaturas se
realizaron dos pruebas una bajo condiciones controlables de laboratorio y la otra
dentro de las condiciones existentes en la empresa.
El análisis tiene como objeto caracterizar el comportamiento del adhesivo
sometido a distintas condiciones ambientales al momento de llegar al
endurecimiento superficial y al fraguado.
2 . 5 . 2 . 5 . 1 . A N Á L I S I S E N E L L A B O R A T O R I O
Bajo condiciones de laboratorio se realizaron los experimentos en triplicado a tres
distintas condiciones ambiéntales (5 °C, 20 °C y 70 °C) con el objeto de observar
el tiempo de gelado, endurecimiento superficial y cristalización. Así mismo con
ayuda de un microscopio se observo la eficiencia de la polimerización.
92
a. Se colocó en un portaobjetos 0.5 ±0.1 g de adhesivo.
b. Se marcaron los portaobjetos para su identificación acorde a la
condición en la que se sometieron.
c. Se registro la hora l ingreso de cada muestra a dichas condiciones.
d. Se registró el tiempo (minutos) en que cada muestra alcanzó los
siguientes puntos a) Gelado, b) Endurecimiento superficial y c)
Cristalización.
e. Finalmente se observo cada muestra con ayuda de un microscopio
estereoscópico para determinar las características de la cristalización
alcanzada bajo cada condición.
2 . 5 . 2 . 5 . 2 . A N Á L I S I S B A J O L A S C O N D I C I O N E S D E L A
E M P R E S A
El comportamiento del adhesivo es afectado por el sustrato y las condiciones
ambientales a la que es sometido. Por lo anterior se tuvo que caracterizar el
comportamiento de este bajo los procedimientos de producción de la empresa y el
medio ambiente en la misma.
Para analizar el comportamiento del fraguado adhesivo bajo las condiciones
existentes en la fabrica se sometió a las muestras a temperatura existente dentro
del área de engomado (24 °C) y a una temperatura superior (50 °C) utilizando
como sustrato la madera de Juniperus sp.
Para el presente experimento se utilizaron tabillas canalizadas las cuales se
engomaron utilizando la engomadora mecánica que se usa habitualmente durante
el proceso. Realizándose por duplicado para cada condición.
93
a. Se tomaron cuatro tablillas de la canalizadora. Las cuales fueron
pesadas.
b. Se marco cada tablilla para su identificación.
c. Se colocó cada tablilla en la engomadora para la aplicación del adhesivo
(la cantidad promedio de adhesivo fue de 1.58g).
d. Se peso cada tablilla con adhesivo para conocer la cantidad de
adhesivo aplicado. Usando la formula 2.17.
Ecuación 2.17.
100*
100*
Par
ParPaiPd
PssaPsdpPar
PssaPscaiPai
PtsaPtcaPa
PcaPcdiB
PdvPvcaPa
Va
PaDa
PciPcdiB
PdPdaB
Vi
VfVi
Donde:
Pa = Peso del adhesivo
Ptca = Peso de la tablilla con adhesivo
Ptsa = Peso de la tablilla sin adhesivo
e. Se coloco cada muestra bajo las condiciones ambientales.
f. Cada diez minutos se registró el peso de las tablillas con pegamento.
Durante 30 min. Utilizando la ecuación 2.17 se calculó el peso del
adhesivo.
g. Se realizó una inspección para observar la calidad del fraguado del
adhesivo en la superficie de las tablillas.
94
2 . 6 . M e t o d o l o g í a d e l c a p í t u l o 8 “ C a r a c t e r í s t i c a s d e l a u n i ó n e n t r e m a d e r a y a d h e s i v o ”
2 . 6 . 1 . A N Á L I S I S D E L A U N I Ó N E N L A E M P R E S A
Los datos fueron obtenidos en condiciones existentes en el proceso de producción
utilizado la madera de Juniperus sp. El objetivo de esta prueba consistió en
determinar la cantidad de adhesivo por unidad de superficie, la cantidad de
adhesivo desperdiciado en el proceso de producción.
a. Se ocuparon tablillas canalizadas (para 8 lápices) de 18 cm de largo
con un diámetro de canal de 3.5mm.
b. Se midió el largo y ancho de cada tablilla marcándose para su
identificación.
c. Cada muestra consistió de una tapa y una base que forman un
“sándwich” el cual se pesó.
d. Se coloco adhesivo a las bases de las muestras con ayuda de la
canalizadora.
e. Después de colocar el pegamento se colocó la tapa correspondiente
a cada muestra.
f. Se prensaron las muestras con adhesivo.
g. Se aplico presión a las muestras con ayuda de una orquilla usada
en el proceso de producción.
95
h. Se eliminó el exceso de adhesivo y se retiraron las muestras de la
orquilla.
i. Se pesó cada muestra para determinar la cantidad de adhesivo
residual.
j. En gabinete se realizaron los cálculos correspondientes. Utilizando
las siguientes formulas.
La determinación de la cantidad de adhesivo aplicado al inicio en las muestras se
obtuvo por medio de la Ecuación 2.18.
Ecuación 2.18.
100*
100*
Par
ParPaiPd
PssaPsdpPar
PssaPscaiPai
PtsaPtcaPa
PcaPcdiB
PdvPvcaPa
Va
PaDa
PciPcdiB
PdPdaB
Vi
VfVi
Donde:
Pai= Peso del adhesivo inicial (g)
Pscai= Peso del “sándwich” con adhesivo sin prensar (g)
Pssa= Peso del “sándwich” sin adhesivo. (g)
La determinación del adhesivo residual se obtuvo con la Ecuación 2.19
Ecuación 2.19.
100*
100*
Par
ParPaiPd
PssaPsdpPar
PssaPscaiPai
PtsaPtcaPa
PcaPcdiB
PdvPvcaPa
Va
PaDa
PciPcdiB
PdPdaB
Vi
VfVi
96
Donde:
Par= peso del adhesivo residual (g)
Psdp = peso del “sándwich” con adhesivo después de aplicar presión y eliminar
excesos (g)
Pssa= Peso del “sándwich” sin adhesivo. (g)
La determinación del porcentaje de desperdicio se calculó con la Ecuación 2.20.
Ecuación 2.20.
100*
100*
Par
ParPaiPd
PssaPsdpPar
PssaPscaiPai
PtsaPtcaPa
PcaPcdiB
PdvPvcaPa
Va
PaDa
PciPcdiB
PdPdaB
Vi
VfVi
Donde:
Pd = Porcentaje del desperdicio (g)
Par = Peso del adhesivo residual (g)
Pai = Peso del adhesivo inicial (g)
La cantidad de adhesivo por unidad de superficie se calculó mediante la ecuación
2.21.
Ecuación 2.21.
2
2
max
**2
**3
**2
**3
db
LpE
db
LPMOR
A
ParApus
LP
97
Donde:
Apus = Cantidad de adhesivo por unidad de superficie (g/mm2)
Par = Peso del adhesivo residual (g)
A= Área de la muestra (mm2)
2 . 6 . 2 . A N Á L I S I S D E L A U N I Ó N E N L A B O R A T O R I O
Para determinar las características de la unión se realizó pruebas a flexión
estática de vigas combinadas (muestras obtenidas de “sándwich”). La fuerza se
aplico en sentido paralelo y perpendicular a la unión. Se considera una unión
adhesiva satisfactoria, aquella en que la falla se produce en la madera y no en la
línea de pegado.
a. Obtención de muestras: Se utilizaron “sándwiches” (para 8 lápices) de
18 cm de Juniperus sp. obtenidos antes del proceso de modelación.
b. Preparación de muestras: Se cortaron vigas de 0.8 cm *0.8cm *18cm
cuidando que en el centro de cada viga quedara la puntillas (ver figura
2.1).
c. Se midió el largo y se determinó el centro de la pieza, midiendo un claro
de 14 cm para todas.
d. Se colocaron los aditamentos en la máquina universal para la medición
de flexión estática.
e. Se determinó la base y peralte para cada muestra. Se agruparon las
muestras en un primer grupo a las que la aplicación de la carga se
realizó en forma paralela a la línea de adhesivo (muestras 6, 7,8 y 9) y
98
en un segundo grupa aquellas a las que la aplicación de la carga se
realizó perpendicular a la línea de adhesivo (muestras 1, 2, 3, 4 y 5).
f. Por medio de la gráfica generada por la máquina universal se obtuvieron
los valores de carga máxima al límite proporcional, carga máxima
deformación la límite proporcional y deformación máxima.
g. En gabinete se determinó la deformación proporcional, deformación
Máxima, MOR MOE.
Puntilla
Base
Pe
ralte
Linea de
pegamento
Figura 3.1 “Diagrama muestra para la preparación de muestras”
Para él calculó del módulo de ruptura se utilizó la Ecuación 2.22.
Ecuación 2.22.
2
2
max
**2
**3
**2
**3
db
LpE
db
LPMOR
A
ParApus
LP
99
Donde:
MOR= Modulo de ruptura
Pmás= Carga máxima de flexión
L= Claro
b= Base
d= Peralte
Para el cálculo del módulo de elasticidad (E) se usó la Ecuación 2.23 el cual indica
una medida de rigidez para cualquier material.
Ecuación 2.23.
3
3
***4
*
db
LpE LP
Donde:
E= Modulo de elasticidad
PLP= Carga al limite proporcional
L= Claro
b= Base
d= Peralte
= Deformación al límite proporcional
100
3. DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA
3 . 1 . M e r c a d o
La producción mensual de lápices cosméticos de la empresa “X” es superior a
2,500,000 unidades. Actualmente la empresa está fabricando 37 diferentes
marcas, para compañías de mercado masivo. Los productos se comercializan en
EE.UU., Centro y Sudamérica, Europa Oriental y España.
La empresa “X” tiene una amplia variedad de lápices de madera y polvos para el
maquillaje que ofrecer al mercado. Estos productos pueden ser lápices
delineadores de ojos, cejas y labios, así como sombras, correctores en lápiz y
plumones para cejas y labios.
Este estudió se concentro exclusivamente en la producción de lápices de madera.
3 . 2 . C a r a c t e r í s t i c a s d e l o s l á p i c e s c o s m é t i c o s
1. Longitud: Los lápices pueden ser fabricados con una longitud desde 9 cm.
hasta 18 cm.
2. Diámetro del Lápiz: Los lápices delgados tienen un diámetro de 0.8 cm. y
los lápices jumbo tienen un diámetro de 1 cm.
3. Diámetro de la Puntilla: La puntilla de los lápices delgados tiene un
diámetro de 0.28 cm. y la de los jumbo es de 0.6 cm.
4. Acabado: El acabado de la madera de los lápices puede ser natural o
entintado.
5. Decorado: En el decorado se ofrecen varias opciones como barniz brillante
o mate, laca de colores, bandas de papel metálico.
101
6. Marcado: El proceso del marcado del nombre del producto marca la cual se
realiza mediante una impresión con calor.
7. Formulación: Todos los lápices son hipoalergénicos y oftalmológicamente
aprobados. Ofrecen una amplia selección de formulas como Kohl, vitamina
E, aloe vera, resistentes al agua y de larga duración. Los lápices pueden
tener desde una textura cremosa y tersa hasta una suave, pero firme.
8. Colores: Actualmente trabajan con 60 colores de línea, aunque en teoría se
puede desarrollar o igualar cualquier color para satisfacer las necesidades
de clientes.
9. Tapa: Ofrecen diferentes tipos de tapas protectoras de la punta, ya sea
plásticas (cilíndrica o cónica) o metálicas.
Figura 3.1 “Dibujo técnico de las características de las tapas para lápices jumbo” Fuente:
Proporcionado por la empresa “X”
102
10. Terminado: El lápiz puede tener distintos acabados como sencillo, boleado
o con casquillo.
Figura 3.2 “Dibujo técnico “Casquillos” utilizado en lápiz Jumbo” Fuente: Proporcionado por la
empresa “X”
11. Etiquetado: Cuentan con distintas opciones de etiquetado para satisfacer
necesidades como etiquetas termoencogibles o adhesivas.
12. Empaquetado: Ofrecen conceptos globales o especializados de
empaquetado.
Las especificaciones 52 para cada modelo dependen de las características de cada
diseño.
A continuación las figuras 3.1 y 3.2 son dibujos técnicos de los lápices fabricados
por la empresa donde se pueden observar las características de diseño.
52
KUME, H. 1992. Herramientas estadísticas básicas para el mejoramiento de la calidad. Editorial Norma.231p. Colombia.
103
Dibujos técnicos
Lápiz Jumbo
Figura 3.3 “Dibujo técnico lápiz Jumbo” Fuente: Proporcionado por la empresa “X”
Lápiz delgado
Figura 3.4 “Dibujo técnico lápiz normal” Fuente: Proporcionado por la empresa “X“
104
Resulta necesario que sea caracterizado el proceso de producción antes de pasar
al análisis de cada una de las etapas. Por lo cual se presenta a continuación el
diagrama de flujo.
3 . 3 . D i a g r a m a d e f l u j o
Tabla 3.1. “Diagrama de flujo del proceso”
Número
de
actividad
Origen de
la M.P. Símbolo Descripción de la actividad
1 ---
Almacenamiento de tablillas
2 1 Transporte de las tablillas a la
canalizadora
3 2
Canalizado de las tablillas
4 3
Clasificación de las tablillas canalizadas
como tapas o bases e inspección de la
profundidad del canalizado
5 4
Demora debido a que las tabillas
canalizadas son colocadas en cajas las
cuales solo son movidas al área de
engomado cuando se han gustado
varias de ellas
6 5
Transporte de la tablilla canalizada al
área de engomado
105
Número
de
actividad
Origen de
la M.P. Símbolo Descripción de la actividad
7 6
Engomados de las tablillas formando
el “sándwich”
8 7 Demora causada por tener que esperar
de 50 a 40 “sándwich” para prensar
9 8
Prensado de los “sándwich”
10 9
Transporte de los “sándwich”
11 10
Clasificación de los “sándwich” si son de
puntilla extruida (es temperizada) o
modelado
12 11
Demora
13 12
Temperizado solo si la puntilla del lápiz es
extruida
14 13
Transporte de los “sándwich” al área de
despegado
15 11 y 14
Despegado de los “sándwich” actividad
netamente manual
16 15
Demora
17 16 Transporte del “sándwich” despegado al
área de modelado
106
Número
de
actividad
Origen de
la M.P. Símbolo Descripción de la actividad
18 17
Pulido de los extremos del “sándwich”
19 18 Modelado del “sándwich” para formar
los lápices
20 19
Transporte del lápiz al área de lijado
21 20
Lijado
22 21
Demora
23 22
Transporte al área de pintura
24 23
Pintura
25 24
Transporte al área de marcado
26 24
Transporte al área de inmersión
27 26 Inmersión para lápices bicolor y
formación de gota
28 27
Transporte al área de marcado
29 25 y 27
Marcado
107
Número
de
actividad
Origen de
la M.P. Símbolo Descripción de la actividad
30 29
Transporte al área de terminado
31 30
Boleado
32 30
Pulido de los extremos
33 30
Etiquetado
34 30
Encasquillado
35 30
Cortado
36 31,32,33,34
y 35
Transporte al área de tajado
37 36
Tajado
38 37 Transporte al área de limpieza y
selección de lápiz
39 38
Selección y limpieza de lápiz
40 39
Transporte al área de guardapuntas
108
Número
de
actividad
Origen de
la M.P. Símbolo Descripción de la actividad
41 40
Guardapuntas
42 41
Transporte al área de empaque
43 42
Demora
44 43
Empaque
45 44
Transporte al almacén de producto
terminado
46 45
Almacenamiento de producto terminado
M.P. = materia prima
En la figura 3.1 se representa el proceso de producción mediante un esquema
donde quedan representadas los orígenes y destino de productos ramificándose
para cada caso de los productos elaborados.
109
Figura 3.5 “Diagrama representativo del proceso de producción de lápices de madera utilizado por la empresa”.
Temperizado (5)
Canalizado (2) Despegado
(7)
Engomado y Colocación de
Puntilla
(3)
Pulido del sandwich
(8)
Modelado (9)
Almacén (1)
Prensado (4)
Tipo de Madera
Retirar marqueta
(6)
Tipo de puntilla
Lijado (10)
Pintura (11)
Inmersión (Bicolores) (12 y 13)
Marcado (14)
Encasquillado (15)
Pulido de extremos
(17)
Boleado (16)
Inmersión (12 y 13)
Etiquetado
Corte del lápiz (18)
Tajado (19)
Selección y limpieza (20)
Guarda puntas (21)
Emblistado
Colocación de termoencogible
(22)
Seleccionado (23)
Empaque (24)
Inspección final de producto terminado (25)
110
4. SITUACIÓN ACTUAL EN EL PROCESO DE PRODUCCIÓN
Para realizar el objetivo del presente estudió fue necesario comprender el sistema
de producción de lápices cosméticos (figura 3.5) empleado por la empresa “X”. En
el presente capítulo se describe cada etapa del proceso de producción. Para la
caracterización de cada una de las etapas de determinó la productividad, estándar
y real.
Se destacan como causas más frecuentes de los problemas más frecuentes
dentro del proceso de producción a aquellas atribuibles al mantenimiento de
máquinas, materias primas y especificaciones de procedimiento.
La estimación promedio del tiempo muerto es del 25% para el proceso de
producción. En otras palabras la eficiencia promedio para cada máquina es del
75%. Siendo las áreas de temperizado, selección, guardapuntas y termoencogible
donde se tiene una eficiencia de trabajo del 90% lo que contrasta con las áreas de
modelado, lijado y pintura donde la eficiencia de producción es del 65 %.
La mayoría de los datos fueron obtenidos cuando se procesaba madera de
Juniperus sp. (Madera california), que es la más frecuentemente usada en le
proceso de producción.
Se debe entender que los problemas causados en cada área no son restrictivos si
no aditivos dentro del proceso de producción. En este capítulo se esquematizaron
las repercusiones de las etapas más conflictivas en el proceso de forma
independiente para facilitar el análisis.
111
4 . 1 . E t a p a s d e l p r o c e s o d e p r o d u c c i ó n
4 . 1 . 1 . C O M P R A D E M A T E R I A P R I M A
Esta actividad es realizada por el departamento de compras, tomando como base
los requerimientos de materias primas para el proceso. Estos requerimientos son
proporcionados por los departamentos de producción y el de Investigación y
desarrollo.
El departamento de investigación y desarrollo también crea los estándares de la
matera prima adecuados para el proceso de producción.
Los problemas originados durante la compra de materias primas son:
1. Cambio constante de proveedores provoca:
a. Que se tengan problemas en la estandarización de la materia prima
ya que sus características son muy fluctuantes
b. Que se generen problemas en la calidad del producto final.
2. La empresa no respeta las especificaciones de la materia prima en su
compra y en algunos casos no existen especificaciones.
3. Poca planeación en las compras provoca
a. Que se compre lo urgente y no lo necesario.
b. Que se retrace la línea de producción.
112
Los problemas ocasionados por la gran variabilidad de características de las
materias primas y el no contar con estándares de algunas se reflejan como costos
de calidad.
Generalmente se compra la materia prima de acuerdo al costo de la misma y no a
la calidad trayendo como consecuencia una baja en la calidad en el producto
terminado.
4 . 1 . 2 . A L M A C E N A M I E N T O D E M A T E R I A S P R I M A S
Las materias primas que llegan a la empresa son inspeccionadas por el
departamento de investigación y desarrollo. Posteriormente se colocan en el
almacén. Se encuentra representado dentro de la figura 3.5 como la etapa número
1.
Los problemas originados durante el almacenamiento de materias primas son:
1. Retraso del departamento de investigación y desarrollo en la inspección y
aprobación de materias primas provocando:
a. Que materias primas no inspeccionadas se utilicen en el proceso y
que por consecuencia no se cumplan con las especificaciones de los
productos.
b. Retraso en la línea de producción.
2. Retraso en proveedores, provoca:
a. Que se genere un retraso en línea.
b. Que se usen sustitutos que no cumplen con las especificaciones.
113
3. Manejo inadecuado de inventario y poca planeación, provoca:
a. Que no se tenga un inventario de respaldo para hacer frente a las
urgencias.
b. Que exista en almacén materia prima que ya no es utilizada en el
proceso.
c. Retrasos en la línea de producción.
4. Falta de revisión de la calidad de la madera provoca.
a. Problemas en la calidad del producto final.
b. Que él personal asignado a esta actividad la omita debido a la
creencia de que esta actividad no tiene valor para el proceso. Como
consecuencia se acepta madera con defectos (pandeada o torcida),
por lo cual se presentan problemas en las máquinas en lijado, en
modelado, en engomado y en pintura.
5. El almacén de madera se encuentra en un lugar con alta humedad relativa
y se encuentra en desorden lo que provoca:
a. Que la madera se manche
b. Dificulta que los operadores saquen los paquetes de almacén
4 . 1 . 3 . C A N A L I Z A D O
En esta parte del proceso la tablilla que formará el cuerpo rígido del lápiz, es
introducida a la canalizadora, para formar canales (de la mitad del diámetro de la
puntilla) que alojarán la puntilla del lápiz. Al reverso de la tablilla se hace una
114
ranura conocida como guía. Se encuentra representado dentro de la figura 3.5
como etapa número 2.
Un mal canalizado se define como el no-cumplimiento de las especificaciones de
canalizado de las tablillas.
Existen 2 canalizadoras en la fábrica, una de origen alemán y otra de origen
nacional. La máquina nacional solo se ocupa cuando la máquina alemana se
descompone.
La producción de la máquina alemana53 es de 96.2 tablillas / min. lo que
representa que una tablilla se produce en 0.010 minutos. A continuación se
muestran los problemas más frecuentes en el área de canalizado.
Los problemas originados durante el canalizado son:
1. La persona responsable se confunde en el momento de ordenar (las
tablillas ya canalizada) en tapas y bases.
2. No se hace mantenimiento preventivo
a. Desajuste continuo de la máquina lo que provoca:
i. Retraso en la línea de la producción
ii. Los canales no cumplen con las especificaciones del
producto, ya que se tienen canales más profundos o
pequeños de los requeridos.
53
Ver anexo A tabla A.1
115
b. Se pierde mucho tiempo en ajustar la máquina
La eficiencia de la canalizadora es del 74%.54 Por lo anterior se puede deducir que
la producción estándar es tan solo 71 tablillas /min, lo que representa que una
tablilla requiere 0.014 min para ser producida.
Las principales causas de tiempo muerto son: Mantenimiento de la máquina,
muestreo de las tablillas y atascamiento de la tablilla en la máquina. Como se
observa en Gráfico 4.1
Gráfico 4.1. ”Comparativo de causa de tiempo muerto en la canalizadora”
0
5
10
15
20
25
30
35
Atoro
de
tabli
lla
Acom
odo
de ta
blilla
s
Mue
streo
de
calid
ad
Ruptu
ra d
e ta
blilla
Man
tenim
iento
Ajuste
inici
al de
máq
uina
Causa
s atri
buibl
es a
l ope
rado
r
Causa
Po
rce
nta
je
54
Ver anexo A tabla A.2
116
Los defectos causados en esta etapa de proceso repercutirán en las etapas
subsecuentes del proceso de producción. Afectando la calidad del producto y
representando un costo de calidad por concepto de mermas para la empresa. En
la figura 4.1 se puede observar las consecuencias de las fallas en el canalizado.
Las etapas que son más severamente impactadas por los defectos causados en
esta área son:
1. Engomado: donde las los errores en las medidas del canal provocan:
a. Si es por exceso que las puntillas de lápiz se caigan o queden flojas.
b. Si es por defecto provocan que las puntillas se aplasten o no entren.
2. Modelado: Los errores en las dimensiones o características de la guía
provocan problemas en el modelado.
117
Figura 4.1. “Diagrama de las concecuencias ocasionados por los problemas de canalizado”
Falla
Repercusiones severas
Repercusiones ligeras
Eliminación del problema de canalizado
5
Mal canalizado
(2)
7 3 8 9
1 4 6
Tipo de puntilla
10
11
12 y 13
14
15
17
16 12 y 13
Etiquetado 19 20
21
Emblistado
22
23 24
25
18
Tipo de Madera
118
4 . 1 . 4 . E N G O M A D O
Esta operación es realizada en una engomadora, en la cual se coloca en una
tablilla base las puntillas de lápiz y de forma simultanea se coloca adhesivo a la
tapa. Posteriormente se unen la base con la tapa para formar así el “sándwich”. Se
encuentra representado en la figura 3.5 como la etapa 3.
La empresa cuenta con 2 máquinas para realizar esta operación; pero
generalmente se ocupa solo una. Utilizando la otra cuando el exceso producido
por la canalizadora hace costeable el pago de un operario.
La producción estándar55 de cada una de las engomadoras es de 45 “sándwiches”
/ min. Lo que permite inferir que se engoma un “sándwich” en 0.022 min.
La estimación del tiempo muerto representa el 30 % del tiempo de producción. Por
lo anterior se deduce que la productividad real de la engomadora es del 70% de su
potencial por lo que solo se producen 31.5 “sándwiches” / min.56 De la
productividad real se infiere que la cantidad de tiempo necesario para engomar un
“sándwich” es de 0.03175 minutos. A continuación se muestran los problemas
originados en esta área.
1. Falta de mantenimiento de la máquina (corrección o cambio de pestañas
que sujetan los “sándwiches” ya formados) provoca:
a. Ruptura de “sándwich” (aproximadamente 10 “sándwiches” rotos por
hora lo que representa 70 lápices). El proceso de limpieza de los
“sándwiches” rotos provoca que la máquina se pare por lo que se
55
Ver anexo A tabla A.3 56
Ver anexo A. tabla A.4
119
dejan de producir 4.5 minutos por hora equivalentes a 202.5
“sándwiches” por hora = a 1417 lápices por hora.
b. Se para la máquina 4 min. / hora lo que equivale a 180 “sándwiches”
por hora lo que representa 1260 lápices por hora.
c. Retraso en la línea de producción.
2. Se omite colocar alguna puntilla en los canales de las tablillas.
3. Se ha utilizado material que no cuentan con la identificación correcta.
4. Se para la máquina para traer materia prima al proceso.
5. Se tienen problemas con el canalizado de las tablillas
a. Cuando es poca la profundidad se muerden las puntillas.
b. Cuando es mucha la profundidad las puntillas se salen.
6. No se regula adecuadamente la cantidad de adhesivo en la formación de
los “sándwiches”.
7. Se deja de producir por limpieza de la guía y tolva de almacenamiento.
a. Se para la máquina aproximadamente 3.5 minutos por hora de
producción lo que representa 157.5 “sándwiches” =1102.5 lápices
por hora.
8. Existe una distribución heterogénea del adhesivo en la superficie a
engomar acumulándose un exceso del mismo en uno de los extremos de la
tablilla.
120
Las principales causas de tiempo muerto que arrojo el análisis son: ruptura del
“sándwich”, atascamiento del “sándwich” por acumulación de adhesivo en uno de
los rieles y limpieza del la engomadora para eliminar el exceso de adhesivo. En la
grafica 4.3 se puede observar un comparativo de las causas de tiempo muerto en
el área de engomado.
Gráfico 4. 3. ”Comparativo causa de tiempo muerto en la engomadora”
Las cusas de tiempo muerto en la engomadora tienen como origen común el que
se coloque una cantidad de adhesivo excedente en la formación de los
“sándwiches” y la falta de mantenimiento.
121
Los problemas originados durante el engomado repercuten en áreas
subsecuentes del proceso de producción, generando mermas de producto como
se observa en la figura 4.4. Los problemas más severos causados por el área de
engomado son:
1. Despegado: A causa de la a acumulación de adhesivo en la máquina, los
“sándwiches” se embarran de adhesivo en uno de los extremos. Lo que
provoca una unión entre “sándwich” y “sándwich” causando conflictos al
momento de separarlos; lo que tiene como consecuencia despegado
deficientes.
2. Canalizado: A causa de las uniones físicas entre “sándwich” y “sándwich”.
Ingresa a esta etapa materia prima deficiente que provoca mermas, lápices
de segunda calidad y retrasos en la línea de producción.
3. Pintura y acabado: Por la heterogeneidad con que se distribuye el adhesivo
en las tapas, aunado a la despolimerización que sufre el adhesivo durante
la etapa de temperizado, se provocan uniones deficientes, que se refleja en
lápices que se abren durante el periodo de pintura y acabado. Lo que se
traduce en mermas.
122
Figura 4.2. “Diagrama de las concecuencias causadas por los problemas de engomado-despegado”
5
2 Problemas de
despegado
(7)
Problemas de engomado
(3)
8 9 1
4 6
Tipo de puntilla
10
11
12 y 13
14
15
17
16 12 y 13
Etiquetado 19 20
21
Emblistado
22
23 24
25
18
Tipo de Madera
Eliminación del problema
Engomado Despegado
Falla
Repercusiones severas
Repercusiones ligeras
123
4 . 1 . 5 . P R E N S A D O
Esta operación consiste en colocar de 45 a 50 “sándwiches” en horquillas
metálicas, las cuales son prensadas con ayuda de un sistema hidráulica a una
presión de 4.2222 kg/cm2 y posteriormente son limpiadas con la finalidad de
retirar el exceso de adhesivo. Se encuentra representado dentro de la figura 3.5
como la etapa 4.
El exceso de adhesivo colocado en los “sándwiches” es regulado por medio de
presión, al momento de ser prensado con ayuda de una franela húmeda es
retirado.
El tiempo promedio para el prensado es de 1.12 minutos por horquilla es decir que
en un minuto se realizan 0.9 horquillas57. La estimación de los tiempos muertos
representa el 33%, de lo anterior se deduce que la productividad real de la
engomadora es del 67% de su potencial.
Por lo anterior solo se producen 0.6045 marquetas por minuto. Por lo tanto cada
marqueta requiere 1.6542 minutos para su elaboración. 58
La eficiencia de la productividad en esta etapa es menor en un 9% al promedio de
productividad real del proceso. Por lo cual se genera un cuello de botella en esta
actividad.
Los problemas más frecuentes durante el prensado son:
1. La no-eliminación del adhesivo presente en la cara de los “sándwiches”
provoca:
a. Unión entre los “sándwiches”.
57
Ver anexo A tabla A.5 58
Ver anexo A Tabla A.6
124
b. Mermas durante el modelado.
2. Los errores en el procedimiento provocan:
a. Tablillas mal alineadas.
b. Tablillas llenas de pegamento.
c. “sándwich” abierto.
Las principales causas de tiempo muerto que arrojo el análisis son: espera del
llenado de la tolva de la engomadora y por causas atribuibles al operador.
Los errores provocados durante la etapa de engomado, que no son eliminados en
esta etapa, provocaran la adhesión entre “sándwich” y “sándwich” lo cual generara
mermas en la modeladora y una baja en la calidad del producto terminado.
4 . 1 . 6 . T E M P E R I Z A D O
En esta etapa del proceso se colocan 182 horquillas en un gabinete, esta actividad
tarda 204 min aproximadamente. Al momento de que el gabinete se encuentra
lleno, es introducido a un horno con un rango de temperatura de 60 a 80 °C. Se
encuentra representada dentro de la figura 3.5 como la etapa número 5.
El tiempo de temperizado depende de las especificaciones de los lápices. Aunque
generalmente es un rango de 2 horas. La finalidad de esta actividad es suavizar
las puntillas extruidas.
Se tiene una producción de 8,190 sándwiches con una productividad real del
90%. Las causas de tiempo muerto son solo por razones atribuibles al trabajador.
Generalmente se temperizan todos los “sándwiches” (puntilla extruida y moldeada)
con el objeto de hacer fraguar más rápido al adhesivo. Sin embargo esta acción
125
provoca una despolimerización del adhesivo y un deficiente fraguado lo cual
repercute en la calidad de la unión.59
Los problemas en la etapa de temperizado son:
1.- Los errores en el procedimiento provocan:
a.- Se temperizan lápices con puntilla modelada lo que no cumple con el
procedimiento de producción.
b.- Cuando se temperiza los sandwiches se provoca una despolimerización del
pegamento, provocando problemas de unión.
c.- Tiempo de temperizado insuficiente o excesivo.
d.- Temperatura de temperizado insuficiente o excesiva.
4 . 1 . 7 . R E T I R A R M A R Q U E T A
Antes de empezar a despegar es necesario retirar los “sándwiches” de las
horquillas. Para dicha actividad se requieren 0.328 minutos, así que en un minuto
se quitan 3.04 horquillas60. Se encuentra representado dentro de la figura 3.5
como la etapa número 6.
La productividad real de la actividad es del 76%61, es decir que solo se retiran
2.3104 marquetas / min. La actividad queda concluida 30 min después de
empezada.
59
Ver Capítulo 7 “Análisis de materia prima”. 60
Ver anexo A tabla A.7 61
Ver anexo A tabla A.8
126
Si se considera que cada horquilla contiene 45 “sándwiches” entonces se tendrán
103 sándwiches / min. Las principales causas de tiempo muerto son atribuibles a
los trabajadores.
4 . 1 . 8 . D E S P E G A D O
Esta actividad es netamente manual. En esta operación se busca el
desprendimiento entre “sándwich” y “sándwich” para que estos puedan pasar al
modelado. Se encuentra representada dentro de la figura 3.5 como la etapa
número 7.
Existen 3 personas encargadas a esta actividad por turno. El tiempo promedio
para el despegado es de 28.2 sándwiches / min por cada persona.62
La productividad real por persona es del 83%63, por lo cada encargado solo
despega 23.406 sándwiches /min. La productividad real por área es de 70.2
sándwiches / min. Las principales causas de tiempo muerto son atribuibles a los
trabajadores.
Los problemas causados durante la etapa de despegado son:
1. En esta actividad es donde se generan los problemas que posteriormente
repercuten en la actividad de moldeado y pintura.
2. Los errores en el procedimiento provocan:
a. Mala separación entre “sándwich” y “sándwich” (provoca que algunos
“sándwiches” lleven una parte de otro).
62
Ver anexo A tabla A.9 63
Ver anexo A tabla A.10
127
b. Merma de material.
3. La actividad NO es realizada con el cuidado que se requiere. Por que se
utilizan herramientas inadecuada para esta operación con el objeto
aumentar la cantidad de sándwiches despegados pero desmeritando la
calidad del producto.
4. Los turnos no siguen la continuidad de producción.
Los defectos causados durante esta etapa repercuten en etapas subsecuentes del
proceso de producción como se observa en la figura 4.2 generando merma o
desmeritando la calidad del producto terminado. Las áreas más severamente
afectadas son:
1. Modelado: Donde los defectos causados durante el modelado provocan el
rechazo del material, por lo cual se generan mermas.
2. Selección y limpieza: Donde los problemas causados durante el despegado
provocan que el producto que presente estas fallas sea desviado a
mercado nacional. Reflejándose como un costo de calidad.
4 . 1 . 9 . P U L I D O D E L “ S Á N D W I C H ”
Etapa del proceso de producción, en la que los sándwiches son cortados en uno
de sus extremos para lograr un largó homogéneo (18 cm). Se encuentra
representado dentro de la figura 3.5 como la etapa número 8.
128
La producción estándar es de 57 “sándwiches” / min 64 y la productividad real de la
actividad es del 67% 65lo que representa que se realizan 38.19 “sándwiches” /
min. La única causa de tiempos muertos registrada es el mantenimiento de
máquina.
De lo anterior se infiere que cada “sándwich” requiere 0.02618 minutos para su
pulido. La productividad real en esta etapa de producción es menor en un 9% al
promedio de la productividad real del proceso.
Los sándwiches que darán orígenes a lápices de tamaño inferior al los 18 cm
algunas veces no son sometidos a esta etapa del proceso por considerarla
innecesaria.
Los problemas dentro de área de pulido de “sándwich” son:
1. Los desajustes de máquina y el poco mantenimiento provocan:
a. “Sándwich” con pulido descuadrado.
b. “Sándwich” astillado.
c. Marcado por la máquina.
d. Longitud de “sándwich” fuera de especificaciones.
e. Desajuste de la guía.
4 . 1 . 1 0 . M O D E L A D O
En esta etapa del proceso se busca la obtención de los lápices por medio del
maquinado de los sándwiches. Se encuentra representado dentro de la figura 3.5
como la etapa número 9.
64
Ver anexo A tabla A.11 65
Ver anexo A tabla A.12
129
Existen en la empresa dos máquinas destinadas a esta actividad una de origen
alemán y otra de origen nacional. Actualmente se ocupa solo la modeladora de
origen nacional cuando la de origen alemán no funciona.
En el presente solo se analizó la modeladora alemana dado a que es la que más
se utiliza durante el proceso.
La producción estandarizada es de 100 sándwiches / min66 y su productividad real
es del 62%67, lo que representa que sólo se producen 62 “sándwiches” / min.
De anterior se deduce que cada “sándwich” requiere 0.01612 minutos para ser
modelado. La eficiencia de producción de esta etapa de producción es la más baja
en todo el proceso de producción. Es inferior a la media de producción real en un
14%. Las principales causas de tiempo muerto que arrojo el análisis son:
desajuste de máquina y el bloqueo de máquina.
Los problemas causados durante el modelado son:
1. La falta de mantenimiento y fallas en el procedimiento provocan:
a. Bloqueo constantes en cadenas o en el suministro
b. Fallas causadas por un mal modelado
i. Puntilla descentrada
ii. Lápiz cónico
iii. Lápiz astillado
iv. Lápiz abierto
v. Lápiz con un extremo plano
vi. Lápiz con costilla
vii. Lápiz marcado
viii. Lápiz rayado
66
Ver anexo A tabla A.13. 67
Ver anexo A tabla A.14
130
2. La falta de capacitación del personal provoca:
a. Retrazo en la línea de producción.
b. Dependencia de una sola persona que sabe ajustar la máquina.
Los defectos causados durante esta etapa repercuten en áreas subsecuentes del
proceso como se observa en la figura 4.3. Teniendo como consecuencia la
generación de merma o una repercusión en la calidad del producto. Las áreas más
severamente impactadas son:
1. En las áreas de acabado y pintura: Debido a que se tienen problemas en la
manipulación del material lo que provocara mermas o desvió de producto.
2. Seleccionado y limpieza: Donde el producto que presenta problemas de
modelado es desviado a mercado nacional. Teniendo como consecuencia
costos de calidad.
3. Inspección final: Donde los lotes que presenten frecuentemente este
defecto es rechazado o desviado. Provocando costos de calidad para la
empresa.
131
Figura 4.3. “Diagrama de las concecuencias causadas por los problemas de modelado”
Falla
Reprecisiones severas
Repercusiones ligeras
5
2 7 3
8
Mal Modelado
(9) 1
4 6
Tipo de puntilla
10
11
12 y 13
14
15
17
16 12 y 13
Etiquetado 19 20
21
Emblistado
22
23 24
25
18
Tipo de Madera
Eliminación del problema
132
4 . 1 . 1 1 L I J A D O
Etapa del proceso en la que se lijan los lápices obtenidos del modelado, con el
objeto de obtener una superficie lisa, abrir los poros de la madera para permitir
mejor acabado y eliminar las imperfecciones resultado del maquinado en la
modeladora. Se encuentra representado en la figura 3.5 como la etapa 10.
El área de producción toma a esta operación como opcional. Se condiciona la
entrada de producto en proceso a esta etapa de producción a la madera con que
se trabaja en el momento.
Sin embargo es deseable lijar todos los lápices para conseguir superficies lisas y
abrir los poros de la madera con el objeto de obtener un mejor acabado. Lo
anterior con llevaría una mejora en la calidad del producto final.
La productividad estándar de la lijadora es de 360 lápices/min68 Con una
productividad real del 65% 69, de su potencial, lo que representa que solo se
producen 237.60 lápices / min. Se infiere de lo anterior que para el lijado de un
lápiz se requieren 0.004208 minutos. Las principales causas de tiempos muertos
son debido a la obstrucción de los lápices de madera en la máquina o por el
cambio de lijas.
La eficiencia de la lijadora es inferior a la eficiencia promedio del proceso de
producción en 11%.
68
Ver anexo A tabla A.15 69
Ver anexo A tabla A.16
133
Los problemas causados durante la etapa de lijado son:
1. Desajuste continuo de la máquina provoca:
a. Lápiz con extremo plano
b. Lápiz ovalado
2. Problemas con lija provoca: aspereza en la superficie lijada, lo que
desmeritara la calidad del acabado que reciba el lápiz.
4 . 1 . 1 2 . P I N T U R A
Etapa del proceso en la que se pinta el cuerpo rígido del lápiz. El número de
capas de pintura se determina de acuerdo a lo señalado en las especificaciones
de cada modelo. La pintura ocupada en esta operación es de secado rápido. Se
encuentra representada dentro de la figura 3.5 como la etapa número 11.
La empresa cuenta con 6 máquinas que trabajan con distinta velocidad, por lo que
fue necesario obtener un promedio de producción en el área. 70
Es importante resaltar la gran disparidad que existente entre las velocidades de
producción de las máquinas. Como ejemplo: el caso de las máquinas tres y cuatro
donde la primera realiza el doble de trabajo que la segunda.
La eficiencia de producción del área es menor al promedio de eficiencia del
proceso en un 11%.
La producción estándar promedio de cada una de las seis máquinas es de 250
lápices / min. Por lo que el área en conjunto produce 1500 lápices / min71. Pero
70
Ver anexo A tabla A.17 71
Ver anexo A tabla A.17
134
debe considerarse que cada lápiz requiere entre 4 a 6 capas de pintura para tener
un buen acabado.
Por lo anterior la producción por área se ve reducida a 300 lápices /min si se
consideran 5 capas de pintura por cada unidad producida. Además la
productividad real del área es del 65%72. Por lo cual se reduce la producción del
área a solo 195 lápices /min. Las principales causas de tiempo muerto son el
cambio de tono, a limpieza de lápiz y el bloqueo de la máquina.
Los problemas durante la pintura son:
1. Sub-utilización de las máquinas provocada por que generalmente se utilizan
2 de las 3 bandas disponibles en cada máquina.
2. Cambio constante de materias primas.
a. Dificultad para lograr una estandarización en la fórmula de
fabricación de pinturas.
b. Retrasos en la línea de producción.
3. Falta de especificaciones para la fabricación de lacas lo que provoca:
a. Dificultad para llegar al tono estándar lo que provoca:
i. Tono de laca desviado.
ii. Lacas muy diluidas.
iii. Lápiz con laca fisurada.
b. Dependencia de la experiencia de los trabajadores para la
elaboración de lacas.
72
Ver anexo A tabla A.18
135
4. Los desajuste de la máquina provocan:
a. Lápiz golpeado
b. Lápiz rayado
c. Lápiz con corona
5. Errores en el procedimiento provocan:
a. Lápiz roto por máquina
b. Una falta de limpieza en el equipo y maquinaria que tiene como
consecuencia:
i. Lápiz contaminado
Los problemas originados en esta área repercuten en áreas subsecuentes del
proceso como lo muestra la figura 4.4. Las áreas más severamente afectadas son:
1. En las etapas de acabado: Donde repercutirá en las características del
acabado a poder aplicar.
2. Seleccionado y limpieza: Donde el producto que presenta problemas de
pintura es desviado a mercado nacional. Teniendo como consecuencia
costos de calidad.
3. Inspección final: Donde los lotes que presenten frecuentemente este
defecto son rechazados o desviados. Provocando costos de calidad para la
empresa.
136
Figura 4.4. “Diagrama de las concecuencias causadas por los problemas de pintura”
Falla
Reprecisiones severas
Repercusiones ligeras
5
2 7 3 8 1 4 6
Tipo de puntilla
10
Mal pintado (11)
12 y 13
14
15
17
16 12 y 13
Etiquetado 19 20
21
Emblistado
22
23 24
25
18
Tipo de Madera
Eliminación
del problema
9
137
4 . 1 . 1 3 . E N M A R Q U E T A D O
En esta etapa del proceso solo entran una parte de la producción. Es decir solo
aquellos modelos que necesiten inmersión para su acabado. Se encuentra
representado dentro de la figura 3.5 como la etapa 12.
Esta actividad se realiza en una máquina de origen alemán. Los lápices son
colocados en marquetas con capacidad de 126 lápices.
La máquina tiene una productividad de 2.01 marquetas / min73. Lo que
representan 253.26 lápices por minuto. La productividad real de la máquina es del
73% 74
Siendo los problemas más frecuentes errores atribuibles al trabajador y de
procedimiento.
4 . 1 . 1 4 . I N M E R S I Ó N
Etapa del proceso en la cual se sumerge al lápiz en laca. Con el objeto de pintar
un extremo a una longitud determinada. Esta operación se realiza en una
máquina. Se encuentra representada dentro de la figura 3.5 como la etapa 13.
Esta operación se condiciona al modelo a fabricar. El caso estudiado en el
presente trabajo corresponde a la formación de gota. Para la formación de gota
se requieren la aplicación de 3 capas de pintura.
73
Ver anexo A tabla A.20 74
Ver anexo A tabla A.21.
138
La productividad estándar de la máquina es de 1.116666 min por cada dos
marquetas75, lo cual equivale a 252 lápices. Es decir, se aplica una capa de
pintura a 217.24 lápices / min.
La productividad real es disminuida si se consideran 3 capas de pintura para la
formación de gota a 72.4 lápices / min. Se considera una productividad real del
76% que es el promedio de eficiencia del proceso.
Los problemas durante la inmersión son:
1. Los problemas por falta de especificaciones en la preparación de lacas
provoca:
a. Tonos de laca desviados.
b. Lacas muy diluidas.
2. Los errores en el procedimiento provocan:
a. Errores en la formación de gota.
b. Longitud de la inmersión fuera de especificaciones.
3. Falta de inspección y clasificación del material antes de someterlo a esta
operación provoca que se inmersiones lápices con defectos graves.
75
Ver anexo A tabla A.22
139
4 . 1 . 1 5 . M A R C A D O
En esta etapa del proceso se marca la leyenda en el lápiz. Esta leyenda esta
compuesta por:
1. El clisset: Es la placa que lleva el nombre del producto y el tono.
2. Contramarcado: Es la placa que contiene el lugar donde fue hecho y la
marca.
3. Placa del código sanitario: Es la placa que lleva el número del lote.
La empresa cuenta con 7 máquinas que trabajan a distintas velocidades de
marcado. La productividad estandarizada promedio por máquina es de 48.85
lápices / min. 76
La productividad estándar del área es de 342 lápices / min. La productividad real
promedio es del 71% es decir que la producción por área se reduce a 264.12
lápices / min77. Siendo las principales causas de tiempo muerto el cambio de
clisset y causas atribuibles al trabajador.
Los problemas durante el marcado son:
1. La falta de eficiencia en la compra de materias primas provoca:
a. Papel para marcado que no cumple con las características
necesarias para un marcado de calidad que tiene como
consecuencia:
i. Un marcado deficiente.
76
Ver anexo A tabla A.23 77
Ver anexo A tabla A.25
140
2. Errores en el procedimiento provocan:
a. Mal acomodo de lápiz cuyas consecuencias son:
b. Leyenda marcada de forma incorrecta.
c. Doble marcado.
d. Desconocimiento de la presión que resiste un lápiz.
4. Poco conocimiento de especificaciones de los lápices a producir.
a. Longitud de marcado fuera de especificaciones.
b. Código sanitario incorrecto.
c. Leyenda incompleta.
d. Tono de papel equivocado.
e. Leyenda marcada con excesiva presión.
Los problemas causados en esta área repercuten en las demás áreas como lo
muestras la figura 4.5. Las áreas más severamente impactadas por los problemas
en marcado son:
1. Seleccionado y limpieza: Donde el producto que presenta problemas de
marcado es desviado a mercado nacional. Teniendo como consecuencia
costos de calidad.
2. Inspección final: Donde los lotes que presenten frecuentemente este
defecto son rechazados o desviados. Provocando costos de calidad para
la empresa.
141
Figura 4.5. “Diagrama de concecuencias ocasionados por los problemas de marcado”
Falla
Repercusiones severas
Repercusiones ligeras
5
2 7 3 8 9 1 4 6
Tipo de puntilla
10
11
12 y 13
Mal marcado
(14)
15
17
16 12 y 13
Etiquetado 19 20
21
Emblistado
22
23 24
25
18
Tipo de Madera
Eliminación del problema
142
4 . 1 . 1 6 . E N C A S Q U I L L A D O
Etapa del proceso de producción en la que se coloca un casquillo o tapa metálica
en el extremo inferior del lápiz. Es una etapa condicionada a las especificaciones
del modelo a producir. Se encuentra representado en la figura 3.5 como la etapa
número 15.
Esta actividad se realiza en dos máquinas antiguas de origen nacional, las cuales
presentan constantemente problemas por desajustes.
La producción estándar del área es de 144 lápices / min78. La productividad real
del área es de 72% 79.Lo anterior quiere decir que la producción del área se
reduce a 103.2 lápices / min.
De los datos anteriores se infiere que un lápiz es encasquillado en 0.01937 min.
La a principal causa de tiempo muerto es el desajuste de máquina provocado por
el atascamiento de la máquina.
Los problemas ocasionados durante el encasquillado son:
1. Máquinas con desajuste constante por fallas mecánicas provocan:
a. Demora en la línea de producción.
b. Problemas en el sistema de abastecimiento que tiene como
consecuencia.
i. Acomodar el casquillo a mano.
c. Golpeado de casquillo.
d. Rayado de casquillo.
78
Ver anexo A tabla A.3 79
Ver anexo A tabla A.27
143
2. La falta de eficiencia en la compra de materias primas provoca.
3. Que el casquillo utilizado es ligeramente más grande que el requerido por
las especificaciones lo que tiene como consecuencia:
a. Deficiente encasquillado.
b. Lápiz astillado.
c. Lápiz roto.
4. Se utiliza personal poco capacitado para esta operación.
4 . 1 . 1 7 . B O L E A D O
Etapa del proceso de producción en la cual se da un maquinado en uno de los
extremos con el objetivo de redondear dicho extremo. Es una operación que
actualmente muy pocos modelos de lápices ocupan ya que ha sido sustituida por
el efecto de gota. Se encuentra representado en la figura 3.5 como la etapa
número 16.
La boleadora que actualmente se utiliza en el proceso de producción es de origen
alemán. Con una producción estándar de 463 lápices / min. Y con una producción
real del 66.5%. Los datos anteriores fueron proporcionados por la empresa.
4 . 1 . 1 8 . P U L I D O D E E X T R E M O S
Etapa del proceso de producción en la cual se limpia un extremo del lápiz. Se
encuentra representado dentro de la figura 3.5 como la etapa número 17.
