INGENIERÍA EN METAL MECÁNICA
ESTUDIO DE TIEMPOS Y MOVIMIENTOS EN LA LÍNEA LÍ NEA DE ENSAMBLE DE ARMAZÓN 29 EN LA INDUSTRIA DE MOTORES ELÉCTRICOS S.A. DE C.V.
MEMORIA PRESENTADA COMO REQUISITO PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO EN METAL MECÁNICA
AUTOR: RICARDO ALVARADO HERNÁNDEZ ASESOR ACADEMICO: ING. ÁLVARO ÁLVAREZ GONZÁLEZ ASESOR INDUSTRIAL: ING. JORGE GONZÁLEZ OSNAYA
CIUDAD LÓPEZ MATEOS, MEX.
Abril de 2019
ESTUDIO DE TIEMPOS Y MOVIMIENTOS EN LA LÍNEA DE ENSAMBLE DE ARMAZÓN 29 EN LA INDUSTRIA DE MOTORES ELÉCTRICOS S.A. DE C.V.
Memoria presentada
por
RICARDO ALVARADO HERNÁNDEZ
Ante la Universidad Tecnológica de la Huasteca Hidalguense como requisito parcial para optar al título de:
INGENIERO EN METAL MECÁNICA
.
Abril 2019
DATOS GENERALES DE LA EMPRESA EMPRESA INDUSTRIA DE MOTORES ELÉCTRICOS S.A. DE C.V.
SECTOR INDUSTRIAL
DIRECCIÓN AV. EDO. DE MÉXICO NO. 4 ATIZAPÁN AT IZAPÁN DE ZARAGOZA, EDO. DE MÉXICO C.P. 52940
PROYECTO ESTUDIO DE TIEMPOS Y MOVIMIENTOS EN LA LÍNEA DE ENSAMBLE DE ARMAZÓN 29 EN LA INDUSTRIA DE MOTORES ELÉCTRICOS S.A. DE C.V.
ASESOR INDUSTRIAL ING. JORGE GONZÁLEZ OSNAYA
CARGO DEL ASESOR SUPERVISOR
Dedicatorias A Dios: Por permitirme seguir viviendo y poder darme la oportunidad de obtener conocimiento para el cumplimiento de mis sueños y sobre todo por estar conviviendo con mis seres queridos. A mis padres, Julio Alvarado Castillo y María Fca. Hernández de la Cruz: Por ser el principal apoyo en la obtención de mi educación y sobre todo por el apoyo incondicional y moral. A mis hermanas: Por los consejos que me brindan día a día para seguir adelante y no desistir ante mis sueños. A mi tía Evarista Hernández de la Cruz y mi primo José Manuel Martínez Hernández: Por permitirme hospedarme en su casa y convivir con ellos durante mi estancia en la ciudad, sin duda gracias a ellos pude concentrarme más en el proyecto sin tener que preocuparme por cosas del quehacer. que hacer.
Agradecimientos Decidí trabajar con este proyecto debido a la experiencia que mi asesor industrial tiene sobre la línea de ensamble para motores de armazón 29, una semana después le pregunté cual eran los principales problemas en la línea y él sin dudar mucho me dijo que no había un plan de trabajo bien especificado para esa línea, gran parte de los motores que se ensamblaban eran rechazados por calidad y se tenían que realizar re-trabajos hasta corregir ciertas fallas. Entonces decidí a tratar de resolver el problema. En la primera fase de mi investigación fue conocer el proceso de la línea, desde de la entrada de la materia prima hasta el ensamble final, algunas de las personas que entreviste frecuentemente fueron Débora Jiménez González y Gregorio Pérez Hernández ambos del área de troquelado, gracias a ellos pude conocer todo el proceso de la fabricación de un motor. En la siguiente fase fue documentar el proceso mediante diagramas de flujo y la persona experta en el tema, Adier Abdi Hernández, Hernández , pudo instruirme y darme algunos tips para la elaboración de los diagramas, también me facilitó documentación servible se rvible para los antecedentes generales del proyecto. En la tercera fase (toma de tiempos y movimientos), el principal apoyo para esta tarea fue Ángel y Gabriel, ambos con experiencia en manufactura y análisis de tiempos. Recibí varios consejos sobre cómo hacer un buen estudio de tiempos, los tres pudimos tomar los tiempos de todas las operaciones del proceso hasta dar con los “cuellos de botella”, que se refiere al proceso más lento que afecta críticamente a la producción.
Estoy muy agradecido con todas las personas que contribuyeron en la realización del proyecto, a los ingenieros de la empresa, a los supervisores, s upervisores, a los operarios, operar ios, a todo el equipo de trabajo y sobre todo a mis asesores, nada de esto hubiera sido posible sin la aprobación de ellos.
Índice de contenido Página Dedicatorias….……………….…………………………………..…………….. iv Agradecimientos….…………………………………...………………………... v Índice de contenido….………………………………………...……………….. vi Índice de tablas…………………………………………………………..…....... viii Índice de figuras …….…………………………………………………………. ix Glosario…………………………………………………………………………. x Resumen…………………………...……………………………………………. xi Abstract……………….……………...…………………………………………. xii
I. Introducción…..…………………...…………………………..……………... 15 II. Antecedentes……………………...…………………….…..…….…………. 16 2.1Datos generales de la empresa…………………………………...…………… 16 2.1.1 Reseña histórica…………………… histórica……………………………………………… ………………………………………. ……………. 16 2.1.2 Misión y visión…………………………… visión………………………………………………………… ……………………………….. ….. 17 2.1.3 Descripción y distribución de la empresa………………………………….. empresa………………………………….. 18 2.1.4 Ubicación del edificio……………………………………………………… edificio……………………………………………………… 20 2.1.5 Organización interna de la empresa………………………………………... 21 2.2Trabajos previos………………………… previos……………………………………………………… ………………………………….... …….... 22 III. Planteamiento del problema……………………………………………….. 23 3.1 Justificación………………… Justificación…………………………………………… ……………………………………………….. …………………….. 23 3.2 Objetivos de investigación..……………..……….…………………………... investigación..……………..……….…………………………... 24 3.2.1 Objetivo general…………………………………………………................ general…………………………………………………................ 24 3.2.2 Objetivos específicos………………………………………...…………….. específicos………………………………………...…………….. 24 3.3 Metas………...……………… Metas………...…………………………………………… ……………………………………………..... ………………..... 24 IV. Fundamentos teóricos……...…………………….………………………… 25 4.1 Estudio de tiempos……………… tiempos…………………………………………… …………………………………………… ……………… 25 4.2 Estudio de movimientos……………………………………………………... movimientos……………………………………………………... 25 4.3 Principio de economía economí a de movimientos……………………………………… 25 4.4 Calificación de desempeño…...………………………………… desempeño…...……………………………………………… …………… 26 4.5 Diseño del lugar del trabajo…….………………… trabajo…….……………………………………………. …………………………. 26 4.6 Diagrama de operaciones……………………… operaci ones…………………………………………………… …………………………….. 26 4.7 Diagrama de flujo….………………………………………………………… flujo….………………………………………………………… 27 4.8 Diagrama de recorrido……………………………………………………..… recorrido……………………………………………………..… 28 4.9 Diagrama bimanual……………………… bimanu al……………………………………………………… ………………………………….. ….. 29 4.10 Balance de líneas……..…………………………………………………….. líneas……..…………………………………………………….. 30 4.11 Factores ambientales…….…………………………………………………. ambientales…….…………………………………………………. 31 V. Hipótesis……….. …………………………………………………………… 33 VI. Desarrollo del proyecto……………………………………………………. 34 6.1 Metodología…......………………………… Metodología…......…………………………………….………………...…... ………….………………...…... 34 6.2 Desarrollo…………...…………………………………...…………………... 35 6.2.1 Situación actual del proceso………………………… proceso……………………………………………….. …………………….. 35
6.2.1.1 Descripción del proceso…………………………………………………. proceso…………………………………………………. 6.2.1.2 Descripción de las operaciones del proceso……………………………... 6.2.1.3 Maquinaria, equipo y dispositivos………………………………………. 6.2.1.4 Lay-out de la línea de ensamble armazón 29………………………….… 6.2.1.5 Análisis del personal de la línea d e armazón 29………………………… 6.2.1.6 Jornadas de trabajo………………………………………………………. trabajo………………………………………………………. 6.2.1.7 Análisis de tiempos realizados en 2004…………………………………. 6.2.1.8 Partes del motor……………………… motor………………………………………………… …………………………………. ………. 6.2.1.9 Condiciones ambientales……….……….………………………………. ambientales……….……….………………………………. 6.2.1.9.1 Condiciones de seguridad e higiene…………………………………… 6.2.1.9.2 Protección personal……………………… personal…………………………………………………… …………………………….. 6.2.1.9.3 Ergonomía………………………… Ergonomía……………………………………………………… …………………………………... ……... 6.2.1.9.4 Ambiente laboral……………………… laboral…………………………………………………… ………………………………. …. 6.2.1.9.5 Control de calidad…………………… calidad………………………………………………… ………………………………… …… 6.2.1.9.6 Materia prima……………………… prima………………………………………………… ………………………………….. ……….. 6.2.2 Propuesta para la implementación de estudio de tiempos…………………. 6.2.2.1 Metodología para la implementación……………………… implementación……………………………………. ……………. 6.2.2.2 Descripción de d e procedimientos………………………………………….. procedimientos………………………………………….. 6.2.2.2.1 Recepción d e componentes……………………………………………. componentes……………………………………………. 6.2.2.2.2 Pasos para llevar a cabo el estudio de tiempos………………………… 6.2.2.2.3 Pasos para realizar el estudio de movimientos………………………… 6.2.2.3 Intervención de calidad………………………...………………………… calidad………………………...………………………… 6.2.2.4 Mantenimiento de maquinaria y equipo………………………………….. 6.2.2.5 capacitación capa citación al personal……………………… personal…………………………………………………. …………………………. VII.Resultados ……………………………………..…………………….…….. 7.1 Interpretación de resultados ………………………… …………………………………………………. ………………………. VIII. Conclusiones… ………………..……………………..……………..…….. IX.Referencias bibliográficas …………………………………….…...………. X. Anexos…………………………………………………………………….…. Anexos A. Solicitudes………………………………………….....…………….. Anexo B. Ventanas del programa……………………………………………...
35 35 40 47 48 48 49 50 51 51 51 52 52 52 53 54 54 56 56 57 58 59 60 61 62 62 xii xiii xiv
Índice de tablas Tabla 6.1 Análisis de tiempos………………………………………………..…..
Página 49
Índice de figuras
Página Figura 2.1 Lay-out de la planta………….……………………………..………... planta………….……………………………..………... 20 Figura 2.2 Organigrama …………….………….………………...……………... …………….………….………………...……………... 21 Figura 4.1 Símbolos para el diagrama de operaciones………………....………... 27 Figura 4.2 Símbolos para el diagrama de flujo.………………………...…… flujo.………………………...……….. ….. 28 Figura 4.3 Therbligs efectivos.....………...……………………………....…....... 29 Figura 4.4 Therbligs no efectivos ...……...…..………...………………… ...……...…..………...…………………...…... ...…... 30 Figura 6.1 Prensa manual.……...……………….……………………………..… manual.……...……………….……………………………..… 41 Figura 6.2 Máquina para inserción estato-coraza……………………………….. 41 Figura 6.3 Máquina para bruñir……………..…...………………………....…… bruñir……………..…...………………………....…… 42 Figura 6.4 Prensa para ensamble rotor-estator……………...…………………… 42 Figura 6.5 Hi- pot………………………………………………………..…… pot………………………………………………………..……….. ….. 43 Figura 6.6 Máquina crimpadora de coraza......……………………………… co raza......…………………………………... …... 43 Figura 6.7 Máquina crimpadora de zapatas zap atas no. 05.……………………………... 44 Figura 6.8 Máquina crimpadora de zapatas zap atas no. 06…………….………………... 44 Figura 6.9 Máquina crimpadora de zapatas zap atas no. 07………………..…………….. 44 Figura 6.10 Máquina crimpadora de zapatas z apatas no. 08……………………….……. 44 Figura 6.11Máquina crimpadora de zapatas no. 09…………………….……….. 44 Figura 6.12 Máquina crimpadora de zapatas z apatas no. 10……………………..……… 44 Figura 6.13 Equipo para prueba de continuidad……….………………………... 45 Figura 6.14 Hi- pot……………………………………..……………………… pot……………………………………..………………………… … 46 Figura 6.15 Disp. Para verificación de la alineación de tornillos……………….. 46 Figura 6.16 Disp. Para abertura de paquete…………………………….……….. 46 Figura 6.17 Distribución de las estaciones de trabajo…………………………… 47 Figura 6.18 Partes del motor de corriente alterna……………………………….. 50 Figura 6.19 Soplador centrífugo…………………… centrífugo………………………………………………… …………………………… 50
Glosario Retrabajos:
Acción de corregir un trabajo de una operación que haya salido mal con el fin de mejorarlo y seguir el siguiente proceso.
Fallas comunes:
Serie de fallas que se presentan en el motor debido a un mal ensamble o por la falta de seguimiento del plano. Estás fallas pueden ser: ruido de baleros, rotación contraria co ntraria de la flecha, bloqueo del rotor, bobina interrumpida, a tierra, consumo cons umo alto de energía, entre otros.
Lay-out:
Es un plano de la distribución total o parcial de la planta, en donde se muestran las áreas de producción y en ellas, las estaciones de trabajo con las dimensiones reales a escala.
Cuellos de botella:
Es un elemento ya sea el método de trabajo, la maquinaria, equipo o incluso el operario, que afecta críticamente el proceso de producción ralentizándolo ralentizánd olo hasta obtener pérdidas de producción.
Blowers:
Término que se utiliza en la empresa Industria de Motores Eléctricos S.A. de C.V. para definir a un ventilador centrífugo, el cual es un modelo que se fabrica dentro de la línea de armazón 29.
Ruido de rodamientos:
Falla común del motor que es causado por el asentamiento de aceite cuando el balero se almacena por mucho tiempo.
Bobinado interrumpido:
Es una falla que se presenta cuando la bobina está segada provocando una interrupción en el flujo de corriente. co rriente.
Crimpado:
Es un proceso que consiste en doblar la ceja de la coraza mediante una máquina neumática, para que las tapas queden fijas y cubran al rotor y estator
Bruñido:
Proceso mediante el cual un eje en movimiento del diámetro igual al interior del estator cuyo propósito es alinear las láminas del paquete para que al momento de ensamblar el rotor esta gire libremente con una holgura adecuada.
Acorazado:
Parte del proceso de ensamble que consiste en insertar el estator al interior de la coraza con una prensa ya sea neumática o manual.
Gromet:
Es un componente con una abertura circular que va colocado a la coraza para la salida de cables del motor.
Zapatas:
Es un componente importante que va prensada en cada una de las terminales de cables del motor, sirve para realizar las conexiones con el capacitor.
Resumen Esta investigación, cuyo objetivo es aumentar la productividad de motores eléctricos en la línea de ensamble armazón 29 a través de un estudio de tiempos y movimientos y objetivos específicos: observar el proceso actual de producción definiéndolo mediante diagramas de flujo, de proceso y de recorrido, toma de tiempos de cada operación, deficiencias de la línea y buscar los cuellos de botella de las operaciones, se presenta como un proyecto factible que propone solución a la falta de un plan de producción, cuyo problema se abordó con una investigación de campo del tipo descriptivo, explicando cada detalle del proceso pro ceso que se lleva a cabo en la línea de ensamble para posteriormente analizar y realizar una propuesta de actuación sobre las deficiencias, las fallas comunes de los motores, la mala distribución, la falta de capacitación, la falta de estandarización, el modo de operación, entres otros. Como no fue posible observar el proceso de ensamble de los 3,500 modelos que maneja la línea, se realizó una entrevista al supervisor si el proceso no variaba mucho, lo cual dificultó di ficultó el análisis de tiempos debido a la variedad de modelos, entonces se improvisó y se calcularon los tiempos de cada operación de los modelos que más demanda tienen en el mercado. Esto se enlaza a la poca claridad de la documentación realizada, generalizando las operaciones que llevan a cabo, asociados al desconocimiento de las demás operaciones de cada modelo.
Palabras clave: cuellos de botella, armazón 29, estandarización, fallas comunes,
deficiencias.
Abstract This research, whose objective is to increase the productivity of electric motors in the frame assembly line 29 through a study of times and movements and specific objectives: to observe the current production process by defining it by means of flow, process and flow diagrams , Take the times of each operation and the deficiencies of the line and look for the necks of the operations bottle, it is presented as a feasible project that proposes the solution to the lack of a production plan, whose problem is approached with an investigation field of the descriptive type, explaining each detail the process that takes place in the line of set to improve and make a proposal about the deficiencies, the common engine failures, the bad distribution, the lack of training, the lack of standardization, the mode of operation, enter others. How was it possible to observe the assembly process of the 3,500 models that the line is handled, an interview was conducted with the supervisor, the process was not modified much, the analysis of the times was prevented due to the variety of models, then it was improvised and Calculate the times of each operation. This refers to the lack of clarity of the documentation made, generalizing the operations carried out, associated with the ignorance of the other operations of each model.
Key words: bottle necks, frame 29, standardization, common faults, deficiencies.
I.
Introducción
Desde hace más de 50 años la empresa Industria de Motores Eléctricos S.A. de C.V. fabrica motores eléctricos, donde su producto de mayor demanda son los de tipo armazón 29 y blowers, no obstante, fabrica gran variedad de otros tipos de motores sobre pedido. Desde hace 28 años industria de motores eléctricos cuenta con una nueva planta de producción en Altamira, Tamaulipas, aumentando considerablemente la exportación ex portación a EUA y Canada, esta es una empresa de capital mexicano que beneficia a cientos de familias con empleos directos. IMESA Motors, tiene expectativas de crecimiento, por lo que pretende extender la exportación a otros países. Para poder incrementar su participación en el mercado, pretende dar el primer paso realizando un estudio de tiempos y movimientos con el fin de mejorar el plan de producción, controlando la calidad de sus productos, y por ende aumentar la producción de motores de tipo armazón 29. Es claro que, con la implementación de este estudio, los pedidos se entregarán en tiempo y forma garantizando la satisfacción de los clientes, por lo que se traducirá a un aumento de nuevos clientes. Para tener éxito con este estudio se necesitará el apoyo directo del personal de la planta: el gerente de producción, los supervisores, los inspectores de calidad, y sobre todo quienes operan el proceso de la línea de producción, deberán ajustarse al cambio que presenta el nuevo plan de producción, dando mayor ma yor prioridad a la calidad del producto, desarrollando nuevos métodos de trabajo, esforzándose con las metas diarias que se les impone.
15
II.
Antecedentes
2.1 Datos generales de la empresa Industria de Motores Eléctricos es una familia de empresas mexicana privada que se especializa en la producción de motores eléctricos. Recientemente, celebra los primeros 50 años de operación, ahora fabrica más de 3,500 diseños de propiedad exclusiva de la mejor calidad, cumpliendo con los más altos estándares nacionales e internacionales. Son proveedores clave para las industrias de calefacción, ventilación, aire acondicionado y refrigeración, y también suministra productos para equipos de restaurantes, preparación de alimentos, equipos médicos y otras necesidades industriales generales. Los desarrollos recientes les permiten participar en nuevas tecnologías, aplicaciones y mercados como los motores y aplicaciones ECM, PMDC y BLDC.
2.1.1 Reseña histórica 1965: Se establece la empresa. Con sede en la Avenida Año de Juárez # 7 (Iztapalapa - México, DF), la compañía fabricó, vendió y distribuyó motores eléctricos subfraccionales, fraccionales e integrales, así como productos con motores desde 1/100 hasta 7.5 HP. 1967: Nace la marca Paramount. La empresa comienza a fabricar tampones y molinos con esta marca. 1974: El comienzo de la era de exportación.
16
1982: Después de 7 años de compartir una ubicación (Atizapán - México, DF), Paramount y McMillan se fusionan. 1983: comienza a funcionar la Manufactura de Motores Eléctricos. La empresa fabrica piezas de plástico y recubrimientos electrolíticos para nuestros productos. 1991: comienza a funcionar una nueva planta. Altamira, Tamaulipas es la nueva sede de la empresa y gracias a esta operación, aumentamos considerablemente nuestro potencial de exportación.
2.1.2 Misión y visión Misión: Consolidarse como el mejor fabricante y proveedor de motores eléctricos nacional e internacional. Estamos en constante cambio, mejorando continuamente en proveer ingeniería, ejecución, servicios y satisfacción total a nuestros clientes, logrando un entorno seguro y confiable para la industria mexicana. Visión: Ser una empresa comprometido en el cumplimiento hacia nuestros clientes y consolidar la imagen de Industria de Motores Eléctricos S.A. de C.V. en el mercado nacional como una empresa líder en la fabricación de motores eléctricos con las diferentes herramientas innovadoras, técnicas y tecnologías existentes.
17
2.1.3 Descripción y distribución de la empresa El edificio donde se encuentra instalado la empresa es de un solo nivel (excepto el departamento de ingeniería) con paredes de block y y piso de cemento firme. El techo es de lámina galvanizada. El área superficial del terreno donde se ubica el edificio es de 12, 000 m2. La planta de producción se divide en diferentes áreas, como se mencionan a continuación: 1.- área de troquelado: en esta área se cuentan con máquinas, como: cizallas, troqueladoras, punzonadoras, dobladoras, roladoras, rolador as, en esta misma área se encuentra soldadura soldadu ra y control de calidad. Todas estas máquinas no se encuentran bien distribuidas ya que, para cada operación, en algunos modelos de motores, los operadores se tienen que desplazar a gran distancia. Es esta área se fabrican tapas, corazas, caja conduit, soportes, retén para chumacera, cubierta para capacitor, ventury para caracol, brida para caracol, laminación rotor y laminación estator. 2.- área de químicos: una vez formado las piezas, el siguiente proceso es, para algunos componentes, el recubrimiento de protección, ya sea fosfatado, galvanizado o pavonado. 3.- área de pintura: después del recubrimiento, algunos componentes pasan por el área de pintura electrostática, por lo regular son las tapas embutidas, embu tidas, caracol, ventury´s y corazas. 4.-área de tratamientos térmicos: solo aplica para las laminaciones ya sea de estator o rotor. 5.- área de fundición: en esta área se manejan tres tipos de fundiciones, fundición zamac, fundición de aluminio y soldado de estator.
18
6.- área de soldadura: después de que la laminación rotor estator haya pasado por el tratamiento térmico, el siguiente proceso es el formado de paquetes, para ello se aplican cordones de soldadura a cada paquete para formar el estator o rotor. 7.- área de maquinado y Paramount: se cuenta con máquinas, tales como: con tornos paralelos, taladros, rectificadores y centros de d e mecanizado CNC. Los componentes que se trabajan son: tapas fundidas, corazas, disipadores, estatores, flechas, y rotores. Así como el pre-ensamble de algunas piezas. 8.- área de embobinado: las devanadoras se realizan con máquinas, todo lo demás se hacen de forma manual, entre ellos, la inserción de mylar cuña, cuña, el embobinado principal y auxiliar, la conexión y soldado de bobinas, amarrado de bobinas, el conformado de bobinas, y el barnizado del estator. 9.-Área de ensamblaje armazón 29: todos los componentes llegan a esta área para ser ensambladas, gran parte de los componentes se fabrican, las otras son de proveedor, alguno de ellos: tornillos cables, capacitores, rodamientos, terminales, turbinas, entre otros.
19
Fig. 2.1 Lay-out de de la planta
Fuente: Industria de Motores Eléctricos S.A. de C.V.
2.1.4 Ubicación del edificio Las instalaciones de la empresa se encuentran ubicadas en la avenida Edo. De México No. 4 Atizapán de Zaragoza, Edo de México. Este lugar cumple con los requerimientos de la empresa ya que se encuentra en el centro de la ciudad, con 20
disponibilidad de servicios como: energía eléctrica, agua potable, drenaje, extracción de basura, medios de comunicación, medios de transporte transpor te y calles asfaltadas.
2.1.5 Organización interna de la empresa Se encuentra conformado por el área administrativa y operativa. En el área administrativa se compone de: dirección general, subdirección, gerencia de relaciones industriales, gerencia de desarrollo organizacional, gerencia de ventas y gerencia de compras. En el área de operación está integrado por: la dirección de manufactura, gerencia de ingeniería, gerencia de nuevos proyectos, gerencia de calidad, gerencia de almacén de materia prima, gerencia de almacén de producto terminado, gerencia de mantenimiento y gerencia de taller mecánico. Ver figura 2.2 Fig. 2.2 Organigrama
Estructura organizacional organizacional de la Industria de Motores Eléctricos S.A. de C.V.
21
2.2 Trabajos previos En 2004 se realizó un estudio de tiempos y movimientos con el objetivo de calcular el personal requerido en la línea de armazón 29. Cuyo diseño fue descriptivo, mostrando como resultados el tiempo estándar (horas/pza.), pzas./hr. y número de personas con un total de 17 personas en la línea para un volumen a producir de 256 pzas. por turno.
22
III. Planteamiento del problema En la industria de motores eléctricos S.A. de C.V. se cuenta con varias líneas de producción clasificándose de acuerdo al tipo de armazón, entre ellos: armazón 29, 42, 48 y 56, por mencionar a algunos. Pero las de mayor demanda es el de tipo armazón 29, por ser una de las líneas que cuenta con varios modelos, sin embargo, es una de las líneas más críticas ya que al final del ensamble, el motor llega a tener ciertas fallas, tales como, ruido de balero, mal alineación del eje, el bobinado interrumpido, la coraza y las tapas hacen conexión a tierra, incluso al momento del ensamble algunos componentes no coinciden, provocando gran cantidad de re trabajos. tr abajos. Otra de los problemas es la mala distribución de la línea, el proceso no sigue un diagrama de flujo. Debido a la falta de un plan de producción, el supervisor de área hace la distribución del personal a su criterio. Todo ello conlleva una productividad baja. Por lo tanto, se pretende realizar un estudio de tiempo y movimientos para detectar los “cuellos de botella” dentro de la línea y buscar métodos para la solución del problema.
3.2 Justificación El estudio de tiempos y movimientos establece un estándar de tiempo permisible para realizar una tarea determinada, para ello, la importancia impor tancia de realizar este proyecto, determinando tiempos estándares en cada una de las actividades que se realiza en la línea de ensamblaje, permitirá aumentar la productividad de la mano de obra y de la maquinaria. Definiendo un conjunto de documentos, tales como procedimientos específicos para la
23
operación, diagramas de flujo, distribución de la línea, etc. Evitando los tiempos muertos en la operación.
3.3 Objetivos de la investigación 3.2.1 Objetivo general Aumentar la productividad de motores en la línea de ensamblaje de armazón 29, mediante un estudio de tiempos y movimientos.
3.2.2 Objetivos específicos
Observar el proceso de ensamble.
Realizar lay-out de de la línea de ensamble armazón 29.
Analizar la situación actual del proceso de producción.
Elaborar formatos de apoyo para el estudio de tiempos y movimientos.
Realizar propuesta para la implementación del estudio de tiempos y movimientos.
Interpretación de resultados.
3.3 Metas
Encontrar deficiencias de la línea de producción.
Distribuir apropiadamente la línea de producción.
Implementar procedimientos adecuados para el proceso de producción.
24
IV.
Fundamentos teóricos
4.1 Estudio de tiempos El estudio de tiempos es una técnica utilizada para determinar el tiempo estándar permitido en el cual se llevará a cabo una actividad, tomando en cuenta las l as demoras personales, fatiga y retrasos que se s e puedan presentar al realizar dicha actividad. El estudio de tiempos busca producir más en menos tiempo y mejorar la eficiencia en las estaciones de trabajo. [1]
4.2 Estudio de movimientos El estudio de movimientos consiste en analizar detalladamente los movimientos del cuerpo al realizar una actividad con el objetivo de eliminar los movimientos inefectivos y facilitar la tarea. Este estudio se combina con el estudio de tiempos para obtener mejores resultados respecto a la eficiencia y la velocidad con que se lleva a cabo la tarea. [1]
4.3 Principio de economía de movimientos La capacidad humana para la realización de tareas depende del tipo de fuerza, el músculo que se utiliza en la realización de la tarea y la postura de la persona al realizar dicha tarea. Por eso se debe diseñar el el trabajo de acuerdo con las las capacidades físicas del individuo para lograr un mejor rendimiento en la realización del trabajo. [1]
25
4.4 Calificación de desempeño La capacidad humana para la realización de tareas depende del tipo de fuerza, el músculo que se utiliza en la realización de la tarea y la postura de la persona al realizar dicha tarea. Por eso se debe diseñar el el trabajo de acuerdo con las capacidades físicas del individuo para lograr un mejor rendimiento en la realización del trabajo. [1]
4.5 Diseño del lugar del trabajo Con el diseño del lugar de trabajo, se busca que el entorno, las herramientas y el equipo de trabajo se ajusten al trabajador y de esta forma contribuyan a una mayor producción y eficiencia, así como a la disminución de lesiones ocasionadas o casionadas por herramientas y equipo. El lugar de trabajo debe diseñarse de modo que sea ajustable a una variedad amplia de individuos. [1]
4.6 Diagramas de operaciones Este diagrama muestra la secuencia cronológica de las operaciones e inspecciones que se realizan en las líneas de producción, así como las entradas de materia prima y materiales que se utilizan en el proceso de fabricación de los productos. [1] Al construir el diagrama de operaciones se utilizan 3 símbolos: un círculo que representa una operación, un cuadrado que representa una inspección y un círculo dentro de un cuadrado el cual representa una inspección que se realiza junto con una operación. [1]
26
Fig. 4.1 Símbolos para el diagrama de operaciones
Fuente: Benjamín, Niebel, Ingeniería Industrial. Pág 141
4.7 Diagramas de flujo El diagrama de flujo muestra la secuencia cronológica de las actividades que se realizan en el proceso de producción, pero de forma más detallada que en el diagrama de operaciones. El diagrama de flujo flujo se utiliza para registrar costos ocultos no productivos tales como distancias recorridas, demoras y almacenamientos temporales, que al ser detectados pueden analizarse para tomar medidas y minimizarlos. [1] El diagrama de flujo además de registrar las operaciones e inspecciones, muestra las siguientes actividades: transporte, representado con una flecha; almacenamiento, el cual se representa con un triángulo equilátero sobre uno de sus vértices; y demora, la cual se representa con una letra D mayúscula. [1] A continuación, se describen los símbolos utilizados en el diagrama de flujo (figura 4.2)
27
Fig. 4.2 Símbolos para el diagrama de flujo
Fuente: Benjamín, Niebel, Ingeniería Industrial. Pág 142
4.8 Diagrama de recorrido El diagrama de recorrido es una representación gráfica de la distribución de la planta en la que se muestra la localización de las actividades del diagrama diagr ama de flujo. El diagrama de recorrido se construye colocando líneas de flujo al plano de distribución de la planta. Las líneas indican el movimiento del material de una actividad a otra. La dirección del flujo se debe indicar con pequeñas flechas sobre las líneas de flujo. [1] El diagrama de recorrido es una herramienta muy útil, ya que permite visualizar mejor las distancias entre cada una de las operaciones y la forma en que estas se encuentran distribuidas en la planta. [1]
28
4.9 Diagrama bimanual El diagrama bimanual muestra los movimientos realizados por ambas manos del operario. El objetivo de este este diagrama es presentar una operación con suficiente detalle como para poder ser analizada y de esta forma mejorarla [1] Frank y Lilian Gilbreth denominaron los movimientos de las manos con el nombre de therbligs, los cuales se dividen en efectivos y no efectivos. Los therbligs efectivos son los que implican un avance directo en el progreso del trabajo, pueden acortarse, pero no eliminarse; mientras que los no efectivos son los que no hacen avanzar el progreso del trabajo, estos, de ser posible, deben eliminarse. [1] A continuación, se muestra la descripción de los therbligs efectivos y no efectivos (fig. 4.3 y 4.4). Fig. 4.3 Therbligs efectivos
Fuente: Benjamín, Niebel, Ingeniería Industrial. Pág 144
29
Fig. 4.4 Therbligs no efectivos
Fuente: Benjamín, Niebel, Ingeniería Industrial. Pág 144
4.10 Balance de líneas Todos los operarios que realizan operaciones distintas en una línea de producción trabajan como una unidad, por lo que la velocidad de producción de la línea depende del operario más lento. [1] El balance de líneas permite determinar el número de operarios que se asignan a cada estación de trabajo de la línea de producción para cumplir con una tasa de producción determinada. También permite determinar la eficiencia de la línea, línea, y de esta forma saber qué tan continua es la línea o módulo de producción. [1]
30
4.11 Factores ambientales El ambiente del trabajo debe ofrecer al trabajador condiciones de comodidad y seguridad, ya que se ha comprobado que las plantas con buenas condiciones de trabajo producen más que las plantas con malas condiciones condicion es de trabajo. [1] Las buenas condiciones del ambiente de trabajo, además de incrementar la producción, elevan el ánimo del trabajador, reducen reduce n el ausentismo, la rotación de personal y los retrasos, y mejoran la seguridad y las relaciones públicas de los trabajadores. [1] Los factores ambientales que se deben tener en cuenta para mejorar la productividad son los siguientes: iluminación, ruido, temperatura, ventilación y seguridad. [1] Iluminación: este factor es muy importante en la estación de trabajo, ya que de este depende directamente la visibilidad. Por eso se debe contar con una iluminación adecuada, aunque depende también de otros factores como el ángulo visual en que se encuentra el objeto y el contraste del objeto con el fondo. [1] Ruido: el ruido es más sencillo de controlar en su fuente y, aunque no afecta directamente la productividad, puede causar pérdida auditiva a los trabajadores cuando son sometidos en exposiciones prolongadas a ruidos que superan los 90 decibeles. [1] Temperatura: el clima causa un efecto variable en la productividad según la motivación del individuo. La comodidad del clima está en función de la cantidad y velocidad en el cambio del aire, la temperatura y la humedad. [1] Ventilación: es necesario contar con un sistema de ventilación adecuado al lugar de trabajo para mantener una buena temperatura, humedad y cambio de aire para eliminar contaminantes y mejorar la evaporación del sudor. [1] 31
Seguridad: la seguridad del lugar de trabajo se debe enfocar en las condiciones inseguras; se debe contar con un buen mantenimiento de las instalaciones, equipo y herramientas de trabajo y se debe proteger adecuadamente a los trabajadores. Debe existir participación de parte de los empleados y de la administración de la empresa. empres a. [1]
32
V.
Hipótesis
5.1 Hipótesis
“Es posible aumentar la productividad mediante la herramienta de tiempos y movimientos”
“las fallas más comunes, tales como: desalineación de eje, ruido, etc. de los motores son debido a la falta de hojas de proceso”.
“Todas las áreas que depende de ensamblaje arm, 29, tales como troquelado,
maquinado, pintura, etc. son los responsables que el personal de la línea no llegue a cumplir con la meta diaria de producción debido a falta de disposición de los componentes a ensamblar”.
“si se reducen los cuellos de botella, crecerá proporcionalmente la productividad”
33
VI.
Desarrollo del proyecto
6.1 Metodología Para el desarrollo del proyecto primero se llevó a cabo una recopilación de información de los antecedentes generales de la empresa, en ello, se enmarcó los datos generales de la empresa, la reseña histórica, misión y visión y los trabajos previos del tema a tratar. El siguiente paso fue identificar los objetivos: general y específico, el objetivo general planteado por la gerencia, fue: “aumentar la productividad en la línea de ensamble
de Armazón 29, en un plan de 8000 piezas mensuales, partiendo de esto se puntualizaron los objetivos específicos, puntos necesarios para llegar al objetivo principal. Con base a los objetivos específicos se realizó una investigación documental del estudio de tiempos y movimientos, una vez teniendo los conceptos necesarios se llevó a cabo la investigación de campo, en ello se investigó el método actual de trabajo en la línea de armazón 29, desglosando ciertos puntos, necesarios para conocer el proceso actual. A continuación, se mencionan estos puntos: Layout de de la planta, realización de formatos y ejecución de estos; diagramas de flujo y de recorrido, a través de ellos se conocieron los “cuellos de botella”, término utilizado en el proceso productivo, que se define como una
fase de la cadena de producción más lenta y que ralentiza el proceso de producción general [x]. Reduciendo esto, se estima un aumento en la producción de la línea. Una vez analizado la situación actual del proceso de producción de la línea de ensamble de armazón 29 e identificado los “cuellos de botella”, se hace la propuesta del proceso de producción, entre ellos: la distribución de planta, la diagramación, 34
mantenimiento de la maquinaria y equipo, características del personal, las horas de trabajo necesarias, el procedimiento para realizar un estudio de tiempos y movimientos, las hojas de proceso, entre otros.
6.2 Desarrollo
6.2.1 Situación actual del proceso 6.2.1.1 Descripción del proceso La fabricación de motores de tipo armazón 29, se realiza en un proceso de producción por lotes, que va desde la fabricación de un motor hasta “n” número de
motores, debido a los distintos modelos que maneja la línea, cada lote exige un plan de producción específico. Para cada lote o modelo deben d eben modificarse y adecuarse las máquinas y herramientas para atender a los diferentes productos.
6.2.1.2 Descripción de las operaciones del proceso Todas las operaciones que realizan para el ensamble de cada componente del motor son manuales, excepto las máquinas bruñidoras y crimpadoras. Las operaciones requieren de habilidad en el uso de las máquinas y cierto grado de precisión al trabajar las piezas, ya que de lo contrario habría problemas al momento de ensamblar. El proceso de ensamble lleva una secuencia de operaciones y es necesario identificar tanto el inicio como el final.
35
Para lograrlo es necesario observar el proceso. A continuación, se enlistan y se describen las operaciones que se llevan a cabo para el ensamble de un motor:
Acorazado
Bruñido
Verificación de continuidad
Acomodo de terminales: colocación del gromet, y ensamble de la primera tapa
Preparación de la flecha-rotor
Colocación de rotor y segunda tapa
Prueba eléctrica
Crimpado de coraza
Verificación de longitud de terminales
Crimpado de zapata en terminales
Adaptación del capacitor
Prueba de arranque y tierra
Terminación estética del motor
o
Inspección de coraza pintada
o
Verificar remache de terminales
o
Zapatas conectadas
o
Verificación de cuerda del tornillo
Empaque final o
Colectivo
o
individual 36
Insertado de estator a coraza: hay dos formas de llevar a cabo este proceso una es insertando el estator a la coraza con una prensa manual y la otra es haciendo uso de una prensa hidráulica, en el primero; se realiza una expansión ex pansión pequeña del borde de la coraza coraz a esto con el fin de facilitar la inserción ya que tiene que quedar a presión dentro de la coraza, una vez expandido se acomoda el cableado al interior del estator para que al momentos de la inserción no estorbe, por último se lleva a cabo la inserción, esta debe de quedar una distancia específica. En el insertado con prensa hidráulica el proceso no cambia mucho, solo se evita el golpeteo con martillo antes de ser insertado. En el siguiente proceso aún no se encuentra bien definido ya que algunos operadores realizan primero el bruñido y después la prueba de continuidad. Se tomará como siguiente proceso el bruñido.
Bruñido interior del estator: este proceso ayuda a tener mejor concentricidad la laminación del estator, se alinean el paquete de laminación y se alisa el interior del estator para que el rotor gire libremente. El operador coloca el estator en un eje en movimiento, tiene que sujetarlo bien para que se lleve a cabo el proceso de bruñido, después de unos segundos retira el estator y para seguir con el siguiente proceso.
Prueba de continuidad: una vez que el estator ha pasado por el proceso de bruñido, es siguiente proceso es la prueba de continuidad. el operador separa los cables y va revisando que cada terminal marque una resistencia, en este caso cuando hay continuidad el foco se ilumina, esto aplica también para las terminales donde conecta el capacitor.
Colocación de gr omet : primero se desenreda el cableado, hay dos salidas, lo cual en el primer gromet se van colocando cable por cable c able debido a la pequeña abertura del gromet,
37
después el gromet es es fijado en la coraza, en el segundo paso de cables se batalla menor ya que el número de cables que entra al gromet es es menor, de igual forma se fija a la coraza. En esta misma estación de trabajo, se coloca la primera tapa y se hace la prueba de tierra. Este proceso es crítico ya que para la colocación de tapa es necesario conformar el cabezal (el embobinado) se realiza este proceso debido a que al momento del ensamblar la tapa hace tierra y además los barrenos para la entrada de los tornillos son obstruidos por la bobina. El proceso es tardado ya que si aterriza ater riza a tierra tienen que corregir el problema para pa ra seguir el siguiente proceso.
Preparación de flecha rotor: en este proceso se colocan los candados a la flecha. Con ayuda de una pinza se abren los candados y se fijan a la muesca del rotor, se colocan para que los baleros tengan un tope. Después de fijar los candados, se colocan a presión los baleros esto con ayuda de una prensa prens a manual.
Colocación de rotor y segunda tapa: primero se engrasan los baleros y se inserta el rotor al retén fijándolo a presión con un martillo, una vez fijado, se coloca cuidadosamente la segunda tapa sin hacer contacto con la bobina ya que de lo contrario aterriza a tierra.
Prueba eléctrica: en esta prueba se verifica si hay ruido en los baleros, si la bobina esta interrumpida, se checa la resistencia, si hay juego axial en el eje, se verifica que la rotación sea conforme marque la etiqueta de conexiones, entre otros. Por lo regular es en esta fase donde se descubren las fallas comunes que a continuación se mencionan:
Ruido en los baleros
Forzado
Interrumpido 38
A tierra
Juego axial
Bloqueado
Mayor consumo
Rotación contraria
No arranca
todas estas fallas son debido al mal ensamble y si no se soluciona el problema, el auditor de calidad los rechaza.
Crimpado de tapa / coraza: una vez resuelto el problema de las fallas comunes, las tapas del motor son fijados a presión con la coraza. Este proceso se hace con una prensa hidráulica.
Verificación de longitud de terminales: antes de crimpar las zapatas a los terminales, es necesario tener la longitud adecuado de los cables, conforme a las especificaciones del dibujo. El proceso se lleva a cabo manualmente midiendo cada cable con una regla de madera cortando el cable con una pinza.
Crimpado de zapata en terminales: teniendo las longitudes adecuadas de cada terminal, se procede a colocar las zapatas a los terminales para la conexión al capacitor. Hay 7 crimpadoras que de acuerdo al modelo de motor se colocan las zapatas. Hay diferentes tipos de zapatas, todos ellos cambian con respecto a las medidas y al tipo de ojillo ya sea hembra o macho.
39
Adaptación del capacitor: el siguiente proceso es hacer la conexión de cables al capacitor, se colocan los cinchos fijándolos a la coraza, se pegan las etiquetas; de conexión y especificaciones técnicas. Todo este proceso re lleva a cabo de forma manual.
Prueba de arranque: este proceso se lleva a cabo para checar si el capacitor funciona correctamente. Se verifica con un equipo llamado hi-pot
Terminación estética del motor: es la etapa final del motor antes de ser empacado. Se verifica que le coraza este bien pintada, en caso de ser contrario, se hace el retoque manual. Los remaches deben de estar fijos, las zapatas bien conectados a las terminales. Cualquier detalle es corregido en esta estación de trabajo, para posteriormente ser liberado por el inspector de calidad.
Empaque final: es esta fase el motor no debe de tener ningún detalle, dependiendo al volumen de motores, se selecciona la caja correspondiente, la forma de empaque varía respecto al modelo.
6.2.1.3 Maquinaria, equipo y dispositivos La maquinaria, equipo y algunos dispositivos que se utiliza en esta área son los siguientes:
Prensa manual para inserción de estator-coraza: como su nombre lo dice, este dispositivo se utiliza para la inserción del estator a la coraza. Este es el primer proceso de la línea de ensamble. Es de uso manual.
40
Fig. 6.1 Prensa manual
Fuente: industria de motores eléctricos S.A. de C.V.
Máquina para inserción estator coraza: su función es la misma que la prensa sólo que este en vez de ejercer presión manual, esta ejerce mediante una prensa hidráulica con palanca. Trabaja a 110 V. Fig. 6.2 Máquina para inserción estator-coraza estator-coraza
Instalación eléctrica: 110 V.
Bruñidor de estator: se utiliza para el limado interior del estator y para alinear la laminación interior del estator. Esta máquina trabaja a 110 V.
41
Fig. 6.3 Máquina para bruñir
Instalación eléctrica: 110 V.
Prensa manual para el ensamble rotor-estator: con esta prensa se colocan manualmente los rodamientos a la flecha, el rotor al estator y las tapas de aluminio, para las tapas embutidas no aplica. Fig. 6.4 Prensa para ensamble rotor-estator
De uso manual
Equipo para prueba eléctrica: en este este equipo se hacen las pruebas de voltaje, ruido eléctrico, amperaje, giro, resistencia óhmica, entre otros. 42
Fig. 6.5 Hi-pot
Instalación eléctrica: 110 V.
Crimpadora de coraza: máquina utilizada para crimpar las “pestañas” de la coraza a las tapas “A” y “B” (fijarlos). Trabaja a 110 V.
Fig. 6.6 Máquina crimpadora
Instalación eléctrica: 110 V.
Crimpadora de zapata en terminales: máquina que se usa para la colocación de las zapatas a los terminales de cada cable, hay varios tipos de máquinas que depende del tipo 43
de zapata, hay unos que son especiales, para un solo tipo de zapata y otros que son para varios tipos de zapatas. Fig. 6.7 Máquina Crimpadora No. 05
Fig. 6.8 Máquina Crimpadora No. 06
Para uso especial: zapata tipo bandera, hembra aislado Instalación eléctrica: 110 v
Para uso especial: ojillo No. 8 y 10 Instalación eléctrica: 110 v
Fig. 6.9 Máquina Crimpadora No. 07
Fig. 6.10 Máquina Crimpadora No. 08
Para uso especial: zapata hembra de latón Instalación eléctrica: 110 V. Fig. 6.11 Máquina Crimpadora No. 09
Para ojillos de varios tipos, hembra y macho. Instalación eléctrica: 110 V. Fig. 6.12 Máquina Crimpadora No. 10
Para zapatas hembra y macho aislados Instalación eléctrica: 110 V.
Para uso especial: para ojillas de ¼ Instalación eléctrica: 110 V.
44
Equipo para la prueba de continuidad: son dos terminales (fase y neutro) para verificar que las bobinas no estén interrumpidas, cuando no están interrumpidas prende el foco, y viceversa. Fig. 6.13 Equipo para prueba de continuidad
Instalación eléctrica: 110 V.
Equipo para prueba a tierra: Para la prueba de tierra, se realiza en dos ocasiones, al principio, cuando la coraza es pre-ensamblada pre-ens amblada con las tapas de aluminio y la otra en el ensamble final. Para la primera fase, se coloca una terminal a la coraza o las tapas y la otra a la terminal tierra, en caso de hacer tierra en una de ellas, esta se le regresa al operador quien lo trabajó para corregir el error de ensamble, para la segunda fase, se coloca una terminal a la conexión a tierra y el otro extremo hace contacto con los componentes de ensamble ya sea la flecha, tapas o la coraza. Para ambos casos no deben de tener continuidad.
45
Fig. 6.14 Hi-pot
Instalación eléctrica: 110 V.
Dispositivos: son utilizados para la alineación de algunos componentes o ensambles, como expansor boquilla de la coraza, bases para apoyo para colocación de tornillos, entre otros más. Se hacen uso dependiendo el modelo que se esté trabajando. Fig. 6.15 Disp. para verificación de la alineación de tornillos
Fig. 6.16 Disp. para abertura de paquete
Cada dispositivo aplica para varios modelos.
Aplica para varios modelos
46
6.2.1.4 Lay-out de la línea de ensamble Arm. 29 Fig. 6.17 Distribución de las estaciones de trabajo
Algunos operarios realizan varias actividades por lo que están en constante movimiento movimiento entre las estaciones de trabajo
47
6.2.1.5 Análisis del personal de la línea de armazón 29 El personal que labora dentro de la línea, hay variabilidad en la habilidad y experiencia, algunos llevan de 20 a 30 años laborando, sin embargo, hay unos trabajadores que llevan de 2 a 5 meses trabajando dentro de la línea por lo que el proceso de producción no es tan bueno y en ocasiones tienen que traer personal de otras áreas para compensar el proceso. En algunos procesos, el tiempo de ensamble es más tardado debido a que q ue algunos componentes llegan con ciertos detalles que impiden un ensamble adecuado. Cuando un trabajador es nuevo, el mismo personal de la línea lo instruye, aparentemente no se asegura de que el trabajador tenga el rendimiento adecuado en la operación que realiza, al trabajador no se le exige demasiado con el cumplimiento de su labor, tampoco tienen un puesto de operación asignado, sino que realizan diferentes operaciones dentro de la línea.
6.2.1.6 Jornadas de trabajo De lunes a viernes se trabaja con dos horarios, el primer turno tiene un horario de 06:00 a 14:30 y el segundo de14:30 a 22:00. El día sábado el primer turno entra de 06:00 a 11:00 y el segundo de 11:00 a 16.00. Las horas extra, por lo regular son de 4 horas de 14:30 a 18:30 de lunes a viernes, solo en algunas situaciones, cuando urge un pedido, el personal dobla el turno. La hora de comida para la línea de ensamble arm. 29 es a las 11:00 y entran a las 11:30 hrs.
48
6.2.1.7 Análisis de tiempos realizado en 2004 Tabla 6.1 Análisis de tiempos
Operación
Tiempo de
Tiempo std
operación (min)
(hra/pza.)
Pzas/hora
Ensamble estator a coraza
0.25
0.0041
240
Bruñido
0.16
0.0027
360
Prueba de continuidad est.-cza
0.3
0.005
200
Colocación de gromet
0.75
0.0125
80
Colocación de 1ra. Tapa y
1.2
0.02
50
Preparación de flecha rotor
0.75
0.0125
80
Colocación de rotor y 2da tapa
0.5
0.0083
120
Prueba eléctrica
1
0.166
60
Colocación de zapatas
1.5
0.025
40
Adaptación del capacitor
0.75
0.0125
80
0.5
0.0083
120
prueba de tierra
Crimpado de coraza Verificación de longitud de terminales
Prueba de arranque Terminación estética del motor Empaque final
Nota: estos resultados resultados se obtuvieron obtuvieron en el año 2004 49
6.2.1.8 Partes del motor En la línea de ensamble arm. 29 Fig. 6.18 Motor de corriente alterna
Fuente: industria de motores eléctricos S.A. de C.V.
Fig. 6.19 Soplador centrífugo
Fuente: industria de motores eléctricos S.A. de C.V.
50
6.2.1.9 Condiciones ambientales 6.2.1.9.1 Condiciones de seguridad e higiene Debido a que la planta es de un solo nivel, excepto para el área de ingeniería que se encuentra frente a las líneas de ensamble subiendo unas escaleras metálicas, de ahí en fuera no se realizan trabajos en altura. En la línea de ensamble, las máquinas se utilizan de forma segura, son de bajo riesgo por lo que hasta el momento no han ocasionado accidentes en los operarios. Gran parte de la línea se trabaja de forma manual por consiguiente c onsiguiente el índice de accidentes en máquinas en muy bajo. Respecto a las condiciones de higiene, es necesario mencionar que el uso de máquinas en movimiento puede salir disparado algún metal, para ello los operadores deben de tener puesto gafas de seguridad. Está prohibido consumir alimentos en las áreas de trabajo. El personal al terminar su labor deja el área limpia.
6.2.1.19.2 Protección personal Todo el personal utiliza gafas de seguridad. Para trabajos específicos como la manipulación de una maquina se hace uso de guantes, en trabajos manuales solo se hace uso de batas para evitar ensuciarse con algún liquido o grasa. Para otras áreas como soldadura, troquelado, pintura, área de químicos, se hacen uso de equipos de protección de acuerdo al trabajo a realizar.
51
6.2.1.19.3 Ergonomía Actualmente, en todos los puestos de trabajo no se cuentan con principios ergonómicos. Algunos operarios permanecen sentados con sillas normales, incluso, ellos mismo han colocado relleno de bolsas al asiento para mayor comodidad. Esto quiere decir que las sillas no son las adecuadas para realización del trabajo.
6.2.1.19.4 Ambiente laboral Se puede considerar que es adecuado ya que se cuenta con suficiente iluminación, el ruido es despreciable debido a que las máquinas no generan altos ruidos, oscilan entre los 58 decibeles como mínimo a 76 decibeles al operador que ejecuta la operación, por lo que es opcional el uso de tapones auditivos. Con respecto a la ventilación se cuenta con algunos ventiladores en las estaciones de trabajo, pero no es suficiente para todo el personal de la línea. No se cuenta con música en el área de producción, por lo que las personas prefieren platicar sin intervención del supervisor. No hay una buena distribución distr ibución de la línea por lo que algunos trabajadores se encuentran juntos realizando el mismo trabajo, la distribución las hace el supervisor a consideración suya.
6.2.1.19.5 Control de calidad En cada línea de producción se cuenta con un auditor, como es el ensamble final, se hace la recepción de todos los componentes, estas llegan de las diferentes áreas y el auditor realiza la inspección visual de una muestra, en caso de un detalle los componentes se regresan al área de partida. Una vez ensamblado, se hace la liberación de la primera pieza, 52
esto si entra dentro de las especificaciones que marca el dibujo del modelo, en caso contrario, se hacen las correcciones de operación y el motor se regresa hacer las correcciones que especifica el auditor. Debido a que se presentan muchas fallas al final del ensamble, el operador al término de cada proceso hace la verificación en dispositivos, por ejemplo: se hacen dos pruebas a tierra al principio y al final cuando se le colocan las tapas, esto ha hecho que las fallas sean menores, aun así, siguen saliendo motores con fallas comunes, como: ruido de baleros, motores interrumpidos y la conexión a tierra en coraza o las tapas. Se les ha inculcado que ellos mismo son los de control de calidad. La última revisión se hace en el área de empaque en donde se revisa que el producto quede bien empacado.
6.2.1.21 Materia prima La materia prima que se utiliza para la fabricación de tapas embutidas y coraza es la lámina negra de varios calibres, dependiendo el modelo. Para los soportes, soportes p/ capacitor, caja conduit , reten para chumacera, cubierta para capacitor, ventury para caracol, brida para caracol y caracol, pueden ser s er lámina galvanizada, aluminizada o lámina negra. La lámina dieléctrica y fowler process se utilizan para la laminación rotor y estator. El alambre magneto, protectores térmicos, aislantes de ranuras, hilo de nylon, entre otros. Los materiales que comúnmente se utilizan en la línea de ensamblaje son:
Tornillos hexagonales de varias medidas
Tuercas hexagonales de varias medidas
Roldana presión 53
Capuchón para capacitor
Capacitores
Rodamientos
Gromet
Terminal (zapata)
Barniz
Etiqueta de poliéster plata
Además, se utilizan los siguientes materiales para empaque:
Caja de cartón corrugado
Relleno de cartón honey
Relleno de cartón tira doble corrugado
Relleno de empaque en v
Separador de cartón corto y largo
Bolsa de plástico polietileno
Tarima de madera
Etiqueta de datos
6.2.2 Propuesta para la implementación de estudio de tiempos 6.2.2.1 Metodología para la implementación
54
La implementación del estudio de tiempos será organizada por el gerente de producción, llevando a cabo una reunión con los involucrados: supervisores encargados de la línea de ensamble arm. 29, mantenimiento, calidad, taller, materiales y demás. En la junta deberán tratarse ciertos puntos que a continuación se mencionan:
Las condiciones actuales de la línea de ensamble armazón 29 que se mencionan en el subcapítulo 6.3.1
La importancia de realizar un estudio de tiempos y el impacto que tendrá
las deficiencias de la línea, que afectan críticamente al proceso, ver apartado 6.3.1
una vez hecho el análisis de la situación actual de la línea se procede a asignar actividades a cada dpto., esto para tener preparado las estaciones de trabajo, antes de realizar el estudio, las tareas que se deben de asignar a los involucrados son lo siguiente: Gerente de producción: deberá convocar las reuniones periódicamente para ir viendo los avances de cada dpto., todos los puntos críticos se deberán analizar para llegar a una solución concreta. Mantenimiento: deberán dar mantenimiento preventivo y correctivo a cada uno de los equipos y maquinarias de la línea, para que, al momento de realizar el estudio, estén óptimas condiciones. Manufactura: verificar que se cuente con herramientas necesarias, dispositivos en buen estado (en caso contrario mandar a hacer nuevos disp.) equipos de seguridad, Los supervisores: Los supervisores de línea harán el estudio de tiempos y movimientos cómo se indica en el inciso 6.3.2.4, haciendo uso de los formatos que se mencionan en el
55
anexo B. Al realizar el estudio, se obtendrán datos del rendimiento de los operarios y se podr án án detectar los “cuellos de botella” que puedan estar afectando la producción. Si se detectan puntos críticos, se hará saber al gerente de producción para que este tome las medidas necesarias. Los operadores: quien ejecute el proceso, será el operador con suficiente experiencia y habilidad, para que el resultado obtenido sea lo adecuado. El operador deberá de contar con el equipo de personal apropiado, deberá estar concentrado en el proceso, tiene que estar consciente de que está siendo monitoreado para que lleve a cabo su trabajo a un ritmo normal.
6.2.2.2 Descripción de procedimientos En esta parte se describen los procedimientos a llevar a cabo en el análisis de tiempos y movimientos. Participan los departamentos antes mencionados, describiendo las actividades como: requisición de materiales, control de calidad, estudio de tiempos y movimientos, capacitación de personal, mantenimiento, maquinaria y equipo.
6.2.2.2.1 Recepción de componentes La línea de ensamble depende de varias áreas para la recepción de componentes, tales como:
Coraza (área pintura)
Estator (área bobinado)
Tapas “A y B” (maquinado Paramount )
Rotor (maquinado Paramount) 56
Capacitor (almacén)
Cubierta (capuchón) (almacén)
Baleros (almacén)
Etiqueta de datos (almacén)
Tornillos (almacén)
Caja de cartón corrugado ya sea
Tuercas (almacén)
Candados para flecha (almacén)
Gromet (manufactura)
Colectivo o individual (almacén)
Tarima de madera, etc. (almacén)
todos ellos deberán de programar la fecha de entrega de los componentes a la línea, sin ningún tipo atraso que afecte el proceso de ensamble. Cuando el supervisor reciba los componentes de ensamble, deberá de realizar lo siguiente:
El supervisor debe hacer la recepción de los componentes
Al recibir los componentes debe verificar que la cantidad sea la correcta, además debe cerciorarse que los elementos no tengan ningún defecto.
En caso de encontrar algún defecto de un componente, deberá reportar inmediatamente al gerente de producción y al área que hizo la entrega.
Una vez hecho las revisiones, esta deberá ingresarle a la línea de producción para empezar a producir.
6.2.2.2.2 pasos para llevar a cabo el estudio de tiempos Las etapas necesarias para efectuar sistemáticamente la medición del trabajo son:
Seleccionar el trabajo que va a ser el trabajo de estudio.
Registrar todos los datos relativos a las circunstancias en que se realiza el trabajo, a los métodos y a los elementos de actividad que suponen.
57
Examinar los datos registrados y el detalle de los elementos con sentido crítico para verificar si se utilizan los métodos y movimientos más eficaces, y separar los elementos improductivos o extraños de los productivos.
Medir la cantidad de trabajo de cada elemento, expresándola en tiempo, mediante la técnica más apropiada de medición del trabajo.
Compilar el tiempo estándar de la operación previendo, en caso de estudio de tiempos con cronómetro, suplementos para breves descansos, necesidades personales, etc.
Definir con precisión la serie de actividades y el método de operación a los que corresponde el tiempo computado y notificar que ese será el tiempo estándar para las actividades y métodos especificados.
6.2.2.2.3 pasos para realizar el estudio de movimientos El estudio de movimientos es el proceso por medio del cual se analizan los movimientos que hace el cuerpo para realizar una tarea determinada. Este estudio se hará cuando se tenga una operación nueva o para modificar una operación existente que tenga movimientos ineficientes. Los pasos a seguir para realizar el estudio de movimientos son los siguientes: El gerente de producción y los supervisores deben estipular cuándo será necesario realizar un estudio de movimientos. El supervisor debe anotar los movimientos clasificándolos en therbligs
58
eficientes e ineficientes según las tablas 4.3 y 4.4 del capítulo 4.9. El gerente de producción debe analizar los resultados junto con el supervisor. En el caso de encontrar movimientos ineficientes que se puedan evitar, se procederá a analizar la operación y la distribución de la estación de trabajo para hacer los cambios convenientes.
6.2.2.3 intervención de control de calidad Se debe de llevar un control riguroso en cuestiones de calidad del producto, desde que se hace la recepción del material hasta el empaque del producto, porque de ello depende la satisfacción del cliente. Para cumplir las expectativas de calidad del producto, es necesario realizar tres inspecciones en la línea que en seguida se describen.
Inspección de entrada: Cuando la pieza es fabricado dentro de la empresa, se debe realizar una inspección visual y en caso de ser necesario una inspección dimensional del componente, verificando que este bien pintada en cuestiones de acabado, que no tenga ninguna fisura ni ralladura, que las partes estén alineadas, que no estén ásperas ni manchadas.
Inspección durante el proceso: Para que el ensamble tenga éxito, es necesario intervenir durante el proceso, comprobando que, en cada estación de trabajo, se estén colocando los componentes de forma adecuada y la cantidad necesaria, con las dimensiones y tolerancias conforme a las especificaciones del plano. Una vez ensamblado el primer motor, se deben 59
de comprobar las pruebas eléctricas, comprobando que el consumo eléctrico sea conforme a la hoja de pruebas, comparando el amperaje, voltaje, y potencia, también es necesario verificar que no presente mucho ruido de balero, mala alineación de la flecha leve o bloqueo completo del eje, mucha vibración, la bobina interrumpida, que la coraza co raza y tapas no hagan contacto con la terminal a tierra, rotación contraria y el arranque del motor
Inspección en el empaque final: Verificar que cada motor esté detallado, en caso que se haya hecho un retoque del mismo, que la cantidad de producto sea la correcta, que todos los componentes sean conforme a la lista de partes, que la forma de empaque sea conforme al dibujo y que la caja no presente ralladuras ni doblez en los costados, así como su respectiva etiqueta individual de motor que detalla las especificaciones técnicas que con tiene la misma.
6.2.2.4 mantenimiento de maquinaria y equipo El mantenimiento de equipo se debe realizar una vez por semana. El día recomendable para llevar a cabo este proceso es el sábado, porque es el día que el personal de la línea termina el turno temprano, a 1as 16.00 hrs. Y de ahí en adelante entran hasta el día lunes por la mañana. Para ello es recomendable realizar de la la siguiente forma:
Cada sábado se debe lubricar las partes en movimiento de cada máquina, ya sea, engranajes, cremalleras, baleros, entre otros.
Cuando la máquina presente un desperfecto, inmediatamente reportarlo al área de mantenimiento. 60
6.2.2.5 Capacitación al personal Cuando un operario es nuevo, deberá pasar por un entrenamiento de dos meses, donde se le instruirá las tares que se realizan en el área, demostrando sus habilidades y el rendimiento. Al inicio del entrenamiento, se le debe de mencionar las políticas de la empresa, dar un recorrido en toda la empresa para que conozca todo el proceso, terminando el protocolo, se le asignarán tareas simples hasta las tareas más laboriosos, las tareas simples deberán se le deben dedicar menos tiempo, tomando en cuenta el rendimiento y las habilidades que vaya obteniendo, las tareas que se le vaya asignando se deberán evaluarse y dependiendo de su desempeño ir asignándoles tareas que requieren mayor habilidad para maniobrar. Lo que se espera del entrenamiento en el nuevo operador es buscar sus habilidades, y al encontrar la habilidad, asignarle la actividad que más rendimientos obtuvo. El personal de recursos humanos (R.H.) deberá tomar datos necesarios del operador, como la edad, estatura, peso, complexión, etc., esto para tener referencia al momento de contratar un nuevo operador para el mismo puesto. Esto ayudar a obtener una mejor selección de personal. Un ejemplo claro de esto, es lo siguiente: Cuando se realizan actividades pesadas o de mucho movimiento, es necesario seleccionar a una persona con buena condición física para que pueda ejecutar el trabajo sin dificultades, ya que, si se asigna a alguien de estatura baja y complexión delgada, tendrá mayor dificultad que la otra persona. Por ello, es necesario hacer una buena selección de personal.
61
VII.
Resultados
7.1 Interpretación de resultados Al finalizar el estudio de tiempos y movimientos, el gerente de producción deberá convocar una reunión para recabar los resultados del estudio, proporcionando datos con los que se pueden determinar la eficiencia de la línea. Por medio del análisis del estudio de tiempos el gerente de producción, los supervisores de la línea podrán tomar medidas para mejorar y corregir el proceso
62
VIII. Conclusiones Realizando un estudio de tiempos y movimientos se pueden aprovechar con mayor eficiencia el tiempo de operación de cada estación de trabajo, reduciendo pérdidas productivas. Para llevar a cabo un estudio de tiempo y movimientos se debe de planificar con anterioridad para que todas las áreas involucradas estén avisadas y pongan de su parte mejorando lo más que se pueda para que al momento de hacer las tomas de tiempo se pueden estandarizar los procesos sin ninguna interrupción y si se halla un proceso pr oceso crítico, tratar de mejorarlo. Realizar un el lay-out de de la planta permite conocer los espacios que hay en cada estación de trabajo, para cuando se coloque una nueva máquina o dispositivo se pueda acomodar en un lugar adecuado. Actualmente en la línea no se cuenta con un plan de producción, por lo que todas las actividades que se realizan en la línea son improvisadas, haciendo que el personal busque su propio método de trabajo. Esto conlleva a una baja producción. Las fallas más comunes de la línea afectan críticamente a la productividad trayendo consigo gran cantidad de re trabajos, incluso, pérdidas completas de motores. Antes de realizar un estudio de tiempos y movimientos es necesario conocer cada actividad que se opera en la línea. Para ello, es necesario efectuar diagramas de flujo y de proceso ayudando a detallar y entender el proceso.
63
IX. .-
Referencias bibliográficas
Niebel, B, W. (2009). Ingeniería industrial: Métodos, estándares, y diseño del trabajo. Recuperado de
2.-
Castillo, O. (2005): Estudio de tiempos y movimientos en el proceso de producción de una industria manufacturera de ropa. (Tesis de Ingeniería). Recuperado de
64
X.
Anexos
Fig. 10.2 Mapeo del proceso para la fabricax
65
Apéndice B. Formatos de apoyo para el estudio de tiempos y movimientos
Fig. 10.2 Formato para el estudio de tiempos
66
Fig. 10.3 Formato para el diagrama de proceso
67
