Procesos de manufactura ss14

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Procesos de manufactura

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Parte 1

1. Individualmente, busquen dentro del salón de clases o dentro del campus, 4 productos

de la siguiente clasificación de materiales:

o Un producto de plástico.

o Un producto de metal.

o Un producto de vidrio.

o Un producto que contenga la combinación de cualquiera de los materiales

anteriores.

2. Analiza su estructura y componentes, describe de manera detallada cómo está

fabricado tal producto.

3. Reúnanse en equipos y en consenso elijan un producto que contenga la combinación

de los materiales que les interesen para analizar su proceso de fabricación.

4. Describan el proceso de fabricación del producto elegido detallando:

o Layout de la distribución de maquinaria de cada uno de los componentes del

producto.

o Diseño de la ruta de producción con sus operaciones e inspecciones y

almacén del producto analizado.

o Posibles sub-ensambles.

Nota: Enriquece el trabajo apoyándote en un software de layout como MSVisio de acceso libre

en Internet.

Parte 2

5. Contesten las siguientes preguntas:

o ¿Cuáles de las características de cada una de las piezas considerarían críticas

para el cliente?

o ¿Cuáles procesos de manufactura son los que determinan la calidad de dichas

características?

o ¿De qué forma asegurarían la calidad de dichas características?

o ¿De qué forma creen que los materiales afectan la calidad del proceso?

6. Reúnanse con su equipo y con base en la parte 1 realicen lo siguiente:

a. Con el fin de abaratar los costos de los procesos, investiguen y discutan cuáles

son las propiedades físicas y químicas de los materiales usados en el producto

analizado y sustitúyanlos con otros materiales de características similares, si

no es posible sustituirlos, justifiquen su respuesta.

b. Determinen los tiempos de cada una de las operaciones de manufactura si la

empresa desea mantener una producción de 8 horas diarias de producción.

Justifiquen su respuesta despreciando tiempos de traslado.

Parte 3


7. Mencionen las estrategias necesarias para aplicar las siguientes tendencias de

manufactura, desde el nivel gerencial hasta el piso de producción.

a. Producción justo a tiempo.

b. Manufactura esbelta.

c. Manufactura ágil.

Parte 1

1. En equipo, consideren el siguiente escenario:

Una característica de la calidad importante en la fabricación de una llanta es la

longitud de capa, que a cierto tipo de llanta debe de ser de 550 mm, con una tolerancia

de ±8 mm.

La longitud de la capa es el resultado de un proceso de estirado de una tira de hule, el

cual debe garantizar que la longitud esté entre la especificación inferior LSL = 542 y la

superior USL = 558 con un valor ideal o nominal N = 550.

Para detectar la posible presencia de causas especiales de variación, y en general

para monitorear el correcto funcionamiento del proceso de corte, cada hora se toman

cinco capas y se miden. Los datos obtenidos en el primer turno de los últimos cuatro

días aparecen en la siguiente tabla:

Muestra Mediciones de longitud

1 556 552 552 551 552

2 556 555 553 552 554

3 556 554 552 553 552

4 552 554 554 554 549

5 551 556 551 551 552

6 552 553 554 550 549

7 551 550 551 552 551

8 550 550 553 555 552

9 556 553 555 552 550

10 554 552 553 552 555

11 551 553 554 559 553

12 556 551 553 551 554

13 553 553 554 548 551


14 550 553 548 556 553

15 554 552 553 555 549

16 556 552 554 553 553

17 553 552 555 555 552

18 550 550 553 550 549

19 556 557 551 550 551

20 552 554 552 550 553

21 550 553 552 555 553

22 554 554 553 552 552

23 549 551 558 551 555

24 551 551 552 551 554

25 552 548 551 552 553

26 551 553 551 554 548

27 551 550 555 552 554

28 551 556 553 552 555

29 552 554 557 553 553

30 551 552 554 553 550

31 557 551 552 554 555

32 550 554 554 554 556

33 552 552 553 552 553

34 552 556 554 552 554

35 552 550 553 552 553

36 553 553 549 551 552

2.

3. Con base en el escenario:

a. Obtengan las medidas de tendencia central.

b. Obtengan la desviación estándar del muestreo.

c. Grafiquen la frecuencia de la media de las muestras, incluyendo en la gráfica

las especificaciones y la curva de distribución normal.

Parte 2


3. Reúnanse en equipo y discutan lo siguiente:

a. ¿Se podría considerar este proceso como centrado? ¿Por qué?

b. ¿De qué forma podría saberse si existe simetría en la distribución de datos?

c. ¿Cómo se puede determinar si el proceso está dentro de las especificaciones?

Si es así, ¿Qué porcentaje de capas exceden las especificaciones? Y ¿qué

medidas deberían tomarse para evitar salirse de las especificaciones?

Parte 3

4. Con base en los conocimientos adquiridos, determinen:

o La capacidad potencial del proceso.

o La capacidad real del proceso.

5. Finalmente, concluyan lo siguiente:

a. ¿Cuál es la interpretación de la capacidad potencial del proceso?

b. ¿Cuál es la interpretación de la capacidad real del proceso?

c. ¿Cuáles son las consideraciones a tomar para calcular cada uno de los índices

de capacidad?

d. De no ser capaz el proceso, ¿Qué recomendaciones harían para que sea

aceptable?

Diagrama de flujo del proceso de fabricación convencional de una pieza en específico.

Instrucciones para realizar evidencia:80%

Con base en los conocimientos adquiridos en este módulo, lleva a cabo lo siguiente:

1. Elige entre algún producto que sea elaborado mediante procesos de manufactura en

tu comunidad o cercano a ella. Recuerda que el producto no tiene que ser

necesariamente producido a gran escala, por ejemplo: una PyME de torno o una

PyME de cerámica en donde realizan piezas como tazas, tazones, garrones etc.

Asegúrate que el proceso cuente con la mayor cantidad de mediciones posibles a lo

largo de su producción, tales como medición de temperatura, dimensionamiento del

producto, contador de piezas buenas/malas, etc.

2. Inspecciona el comportamiento de la producción de principio a fin, ya sea mediante

gráficas, visualmente, indicadores de producción, etc.

3. Realiza un diagrama de flujo de proceso de la pieza, que incluya todas las etapas por

las que pasa la pieza hasta llegar a ser un producto final.

4. Elige una característica de calidad del producto y realiza un cálculo de los índices de

capacidad del proceso potencial y real.

5. Recuerda las consideraciones para realizar dicho cálculo.

6. Con base en los valores de los índices obtenidos, realiza la interpretación de ambos,

así como tus conclusiones acerca de la calidad del producto.

Parte 1

http://bbsistema.tecmilenio.edu.mx/bbcswebdav/institution/UTM/semestre/profesional/in/in13103/bb/modulo1.htm#collapseEV3


1. Reúnanse en equipo y realicen las siguientes actividades para la elaboración del

modelo de cera.

a. Mezclen la plastilina epóxica y recubran el objeto del que desean realizar la

fundición en aceite o algún otro tipo de lubricante.

b. Impriman una cara del objeto recubierto en aceite en la plastilina epóxica de la

siguiente manera:

2. Recuerden que deben retirar el objeto en menos de dos horas de la plastilina epóxica,

o podrían tener problemas para separarlo. También deben hacerle un bebedero por el

cual vaciaran la parafina. Anoten sus observaciones.

3. Impriman la segunda pieza del molde.

4. Anoten las conclusiones del procedimiento y las complicaciones con las que se

encontraron.

Parte 2

5. Junten y sellen las dos partes del molde. Vacíen cera para formar el modelo, es

importante que lo llenen hasta que la cera cubra totalmente el bebedero. Anoten sus

observaciones.

6. Separen el molde del modelo y recubran la cera con arcilla, incluyendo el bebedero,

solo tengan cuidado de no cubrir la parte superior de este para que el chocolate tenga

forma de entrar al molde. Anoten sus observaciones.

7. Una vez que se seque la arcilla, caliéntenla hasta que la cera se derrita y salga por el

bebedero.

8. Derritan el chocolate dentro del molde de arcilla.

9. Una vez que el chocolate se haya solidificado remuevan la arcilla.

10. Anoten las conclusiones del procedimiento y las complicaciones con las que se

encontraron.

Parte 3


11. Reúnanse en equipo y elaboren una presentación libre (ppt, video, animación, etc.) en

la cual respondan a lo siguiente:

a. Mencionen el comportamiento de la cera y del chocolate al momento de

solidificarse.

b. ¿Cuáles fueron las operaciones más complicadas del proceso?, ¿por qué?,

¿qué acciones tomarían para hacerlas más sencillas?

c. Identifiquen los elementos del proceso de fundición en molde desechable.

d. ¿Qué tipo de trabajo tuvieron que realizar al modelo y al producto final para

que cumpliera con las especificaciones?

e. Alteren teóricamente el proceso para que sea una fundición de molde

permanente en vez de molde desechable.

f. ¿A qué se debe que algunas compañías opten por realizar las fundiciones en

molde desechable en vez de molde permanente?

Nota: Considera que tu actividad debe estar documentada (proceso) y fundamentada.

Entregable(s):

1. Molde para elaboración del modelo, junto con el producto final de chocolate.

2. Presentación libre de las respuestas a las preguntas en la parte 3.

Parte 1

1. En equipo realicen el siguiente ejercicio:

En una empresa se desea reducir el espesor de planchones de lámina de carbón AISI 1020,

de 1000 mm de ancho y 150 mm de espesor, a 7 mm de espesor, conservando el mismo

ancho. Adicionalmente, el departamento de supply chain determinó que para lograr satisfacer

la demanda de mercado se debe tener una velocidad de laminación de salida de 381 mm/s

con un coeficiente de fricción de 0.5.

2. Diseñen el molino de laminación para el proceso de laminado usando el menor

número de castillos posibles, ya que mientras más rodillos se usen, menos rentable

será la manufactura.

3. Proporcionen los siguientes datos:

a. Torque de laminado.

b. Fuerza de laminado.

c. Radio de los rodillos.

d. Cantidad de rodillos.

e. Velocidades salientes y entrantes de cada castillo.

f. Distancia entre cada uno de los castillos.

4. Diseñen el esquema del molino y el diagrama de proceso.


Parte 2

En equipos continúen trabajando en los siguientes puntos:

5. Dibujen un diagrama de las fuerzas resultantes de un par de rodillos cuando el

planchón entra y muestren el estado de equilibrio que se alcanza una vez que los

rodillos son capaces de arrastrar el metal en el espacio entre ellos. Esto es cuando el

ángulo de contacto es igual al ángulo de fricción.

Con el fin de reducir el número de castillos, la empresa adquirió motores los cuales permiten

girar en doble sentido, así como un tornillo hidráulico, el cual permite reducir el espacio entre

los rodillos por pasada.

6. Teniendo en cuenta esto y manteniendo los requerimientos de la parte, contesta lo

siguiente:

a. ¿En cuántas pasadas se logrará el espesor deseado?

b. ¿Habrá diferencia de torque entre pasada y pasada?

c. ¿Habrá diferencia en la fuerza de laminado entre pasada y pasada?

Parte 3

7. La empresa les ofrece un puesto de trabajo, pero solamente elegirán a los miembros

de un solo equipo, para esto deberán de hacer una presentación libre (ppt, video,

audio, animación, etc.), que dé respuesta a lo siguiente:

a. ¿Cuál sería la producción volumétrica de lámina en un turno de 8 horas?,

suponiendo una proceso de laminación ininterrumpida.

b. ¿Qué otras consideraciones agregarían en el diseño del molino como parte del

proceso de laminación?

c. ¿De qué forma evitarían los posibles defectos externos e internos en la

lámina?

d. Describan la importancia de controlar las velocidades de los rodillos, los

espacios de laminación y la temperatura en el proceso de laminación.


Entregable(s):

1. Diseños de ambos molinos.

2. Presentación libre de las preguntas finales.

Reporte de los procesos de solidificación, conformado masivo y conformado de hojas

metálicas utilizados en una pieza.




De acuerdo a lo visto en el módulo 2, realiza las siguientes actividades de forma individual:

1. Para comenzar deberás de elegir una PyME que se encuentre en tu ciudad y que se

encargue de la producción de hojas metálicas para crear piezas.

2. Una vez elegida la PyME deberás ir a visitarla y realizar lo siguiente:

3. Elabora un reporte de manera secuencial (del primer proceso de manufactura hasta el

último) en donde menciones el proceso de manufactura que la PyME sigue para

elaborar las hojas metálicas. Es importante que menciones cada detalle como:

a. Tipo de acero con el que se fabricó la pieza.

b. Temperatura a la que se fundió el material.

c. Espesor inicial del laminado.

d. Proceso que se usó para dar forma a la lámina.

e. Cuáles moldes se utilizaron para fundir las piezas.

Deberás incluir ilustraciones para explicar de forma visual la secuencia de fabricación, pueden

ser fotos o incluso tomar un video.

Parte 1

1. Reúnanse en equipo y obtengan las coordenadas “x”, y “y” de los siguientes puntos,

considerando todas las circunferencias como tangentes a las rectas, así como todas

las líneas en un ángulo de 90 grados con respecto a las líneas adyacentes, excepto

los ángulos que se especifican en el dibujo.

Punto X Y

A 7


B 6

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

2. Codifiquen la geometría usando los puntos calculados previamente, con códigos de

CNC básicos, como G00, G01, G02, G03, M03, M06, M30, entre otros. Usando una

profundidad de Z = 3 mm.

Parte 2

3. Realicen la simulación en el programa Cut Viewer del código obtenido en la parte 1

usando una herramienta Flat End-Mill de 6 mm. Verifiquen que no haya errores de

geometría o de sintaxis en su programa.

4. Respalden su programa en un archivo de texto usando el Block de Notas (Notepad),

ya que lo usarán en la próxima sesión en el laboratorio.


Parte 3

5. Reúnanse con el instructor de laboratorio y tomen nota de lo siguiente:

a. Reglas de seguridad del laboratorio.

b. Equipo con el que cuenta el laboratorio.

c. Procedimiento para transferir archivos hacia el centro de maquinado.

d. Procedimiento para realizar el cero de pieza.

e. Procedimiento para establecer la compensación de altura de la herramienta.

En equipo llenen las siguientes tablas:

Procedimiento para establecer el cero de pieza en Z

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

Procedimiento para establecer el cero de pieza en X y Y

1.

2.


3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

Procedimiento para establecer la compensación de altura de herramienta

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

6. Con ayuda del instructor de laboratorio transfieran su programa y realicen la corrida en

el centro de maquinado.


7. Midan las dimensiones finales de la pieza maquinada, y compárenlas con las

especificadas en el plano original.

Parte 1

1. Reúnanse en equipo y realicen en forma de diagrama, los cinco tipos básicos de

uniones con las placas de cobre usando el cautín y la soldadura de estaño,

documenten las complicaciones y observaciones que tuvieron durante el desarrollo de

las uniones.

Haz clic aquí para ver las imágenes de cada tipo de unión.

2. Ejerzan fuerzas de compresión y tensión axiales (en los ejes x, y, z) en las cinco

uniones y dibujen los diagramas de cuerpo libre para cada una de los casos.

Registren que tipo de unión resistió más y bajo qué condiciones. Así también, como la

que resistió menos y bajo qué condiciones.

Parte 2

Reúnanse con su equipo y realicen los cinco tipos básicos de uniones con las placas de cobre

de la parte 1 usando el adhesivo instantáneo. Documenten las complicaciones y

observaciones que tuvieron durante el desarrollo de las uniones.

3. Ejerzan fuerzas de compresión y tensión axiales (en los ejes x, y, z) en las cinco

uniones y dibujen los diagramas de cuerpo libre para cada una de los casos.

4. Registren que tipo de unión resistió más y bajo qué condiciones. Así también, cómo la

que resistió menos y bajo qué condiciones.

Parte 3

Reúnanse con su equipo y en base a los resultados obtenidos en las partes 1 y 2 realicen lo

siguiente:

a. Usando el cautín y la soldadura de estaño, realicen la unión más débil que

identificaron al momento de usar el adhesivo instantáneo.

b. Ejerzan fuerzas de compresión y tensión axiales (en los ejes x, y, z) y registren

sus resultados.

5. Usando el adhesivo instantáneo, realicen la unión más débil que identificaron cuando

usaron el cautín y la soldadura de estaño.

http://bbsistema.tecmilenio.edu.mx/bbcswebdav/institution/UTM/semestre/profesional/in/in13103/bb/tema13.htm#union


a. Ejerzan fuerzas de compresión y tensión axiales (en los ejes x, y, z) y registren

sus resultados.

6. Concluyan lo siguiente:

a. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de usar soldadura de estaño para

realizar las uniones?

b. ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de usar adhesivo instantáneo para

realizar las uniones?


Propuesta de tecnología de proceso de maquinado aplicada a una pieza industrial.


1. Elige una PyME que se encuentre en tu ciudad y que se encargue de realizar

maquinados en piezas.

2. Una vez elegida la PyME deberás ir a visitarla y realizar lo siguiente:

a. Elabora un reporte en donde menciones el proceso de manufactura que la

PyME sigue para maquinar las piezas. Es importante que menciones cada

detalle como:

i. Tipos de máquinas-herramientas.

ii. Material y tipos de herramienta.

iii. Fluidos de corte.

iv. Verifica si cuentan con centros de maquinados y que tipos tienen, etc.

b. Deberás incluir ilustraciones para explicar de forma visual la secuencia de

fabricación, pueden ser fotos o incluso puedes tomar video si la PyME te

autoriza a ello.

3. Después de documentar los pasos que se siguen en la fabricación, selecciona una

pieza de tu elección y realiza una propuesta de tecnología de proceso de maquinado

para la elaboración de la misma pieza.

4. La propuesta de tecnología de proceso de maquinado debe incluir:

a. Estudio de capacidad de proceso.

b. Comparación de tiempos de manufactura.

c. Flexibilidad para el uso de materiales metálicos y no metálicos.


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