UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE MECANICA INDUSTRIAL INGENIERIA DE METODOS SECCION “N” ING. VALDEVELLANO
TAREA No. 5 Resumen, preguntas y problemas del libro “INGENIERÍA INDUSTRIAL, Métodos, Estándares y Diseño del Trabajo”, Trabajo”, capítulo 3.1-3.3, Benjamín W. Niebel y Andris Freidvalds. “
Nombre: Dilan Arnulfo Zamora Tobar Carné: 201212782
CIUDAD GUATEMALA, 11 DE AGOSTO DEL 2014
INTRODUCCION
El análisis de operación tiene como propósito el mejoramiento de los métodos utilizados en los procesos manufactureros. Hay que considerar varios aspectos dentro del análisis de la operación como el propósito de operación, siempre la finalidad de todo ingeniero de métodos es la de reducir costos y si no es posible al menos no aumentarlos, esto se logra mediante la planeación adecuada. El diseño de la operación es otro factor importante dentro del análisis de operación el cual se encarga de ver los mejoramientos de los procesos, por más pequeño que sea el cambio en el diseño, siempre se puede llegar a mejorar un proceso. Por último se tiene las tolerancias y especificaciones las cuales pueden ser un factor económico importante en el análisis del diseño porque una tolerancia muy estrecha innecesaria puede llegar a elevar los costos de fabricación y una tolerancia muy liberal puede llegar a afectar la calidad de las piezas fabricadas. El analista siempre debe de verificar la calidad, cantidad, dimensiones y desempeño.
OBJETIVOS I.
Resolver de forma clara los ejercicios relacionados con análisis de la operación, propósito de la operación, diseño de partes y tolerancias y especificaciones.
II.
Analizar los aspectos que hay que seguir para obtener diseños de menor costo para cada componente y su ensamble.
III.
Entender el propósito de la operación, los aspectos y detalles que hay que tomar en cuenta.
IV.
Comprender la importancia que tienen las tolerancias y las especificaciones dentro un proceso, desde el punto de vista económico.
MARCO TEÓRICO (RESUMEN) ANÁLISIS DE OPERACIONES Se analizan las operaciones con el fin de estudiar todos los elementos productivos y no productivos que las componen para incrementar la productividad y reducir los costos sin limitar la calidad, esto con el objetivo de aumentar la eficiencia y su mejoramiento. El análisis de métodos desarrolla un mejor método para hacer el trabajo simplificando procedimientos y manejo de materiales proponiendo formas de manejar los equipos de manera eficaz. También se puede incrementar el entusiasmo en los operadores mejorando el ambiente de trabajo y sueldos y minimizando la fatiga. El analista debe revisar cada operación y realizarse una serie de preguntas: 1. ¿Por qué es necesaria esta operación? 2. ¿Por qué esta operación se lleva a cabo de esta manera? 3. ¿Por qué estas tolerancias son tan estrechas? 4. ¿Por qué se ha especificado este material? 5. ¿Por qué se ha asignado para hacer el trabajo a esta clase de operador? 6. ¿Por qué es necesaria esta operación? 7. ¿Por qué esta operación se lleva a cabo de esta manera? 8. ¿Por qué estas tolerancias son tan estrechas? 9. ¿Por qué se ha especificado este material? 10. ¿Por qué se ha asignado para hacer el trabajo a esta clase de operador? PROPOSITO DE LA OPERACIÓN Siempre hay que buscar mejorar procesos mediante el estudio del diseño y del proceso. Un analista tiene como regla siempre buscar eliminar una operación antes que mejorarla ya que al eliminar una operación se ahorra los costos de instalación o renovación de algo ya existente.
Los procesos ineficientes se deben a una mala planificación, por eso es que hay que buscar siempre la manera de mejorar sin elevar costo. Por ejemplo a veces un proveedor externo puede llegar a resultar más económico que la realización propia de ciertas piezas. DISEÑO DE PARTES Ya teniendo el diseño no hay que limitarse, siempre un ingeniero de métodos tiene que buscar la manera de mejorar por muy pequeña que sea la modificación. Para mejorar el diseño, deben tomarse en cuenta los siguientes aspectos, con el fin de obtener diseños a menor costo para cada componente y sub-ensamble: 1. Simplificar los diseños para reducir el número de partes 2. Reducir el número de operaciones y las distancias recorridas en la fabricación, ensamblando mejor las partes y facilitando el maquinado. 3. Utilizar mejores materiales. 4. Liberar tolerancias y apoyar la exactitud en las operaciones clave, en lugar aplicar una serie de límites estrechos. 5. Diseñar para la fabricación y el ensamble. TOLERACIAS Y ESPECIFICACIONES. Este aspecto se relaciona con la calidad del producto que se vende. Hay que tener cuidado con las toleraciones ya que se pueden presentar dos fenómenos. El primero es que las tolerancias sean demasiado estrechas lo cual hace que se rechacen mayor número de piezas y se eleven los costos innecesariamente ya que puede haber piezas que en realidad no necesiten una tolerancia tan estricta. El segundo es que la tolerancia sea demasiado liberal ya que esto afectaría la calidad del producto lo cual se traduce en pérdidas económicas, ya que ningún cliente compra piezas defectuosas. El ingeniero en métodos tiene que tomar en cuenta varios aspectos con la tolerancia y especificaciones como lo son la calidad, la cantidad, las dimensiones y
el desempeño. Hay varias técnicas que se pueden utilizar para inspeccionar la calidad. Está la inspección puntual, inspección por lote e inspección al 100%. La inspección puntual es una verificación periódica para evaluar que se cumplan las especificaciones. La inspección por lote es la evaluación pero a una muestra obtenida del lote original de piezas. Y la inspección al 100% es la evaluación de todas las piezas que se fabrican. MARCO PRÁCTICO PREGUNTAS
1. Explique cómo se puede aplicar la simplificación del diseño al proceso de manufactura. El analista debe revisar cada operación e inspección que se presenta gráficamente en los diagramas y realizar una serie de preguntas, la más importante de ellas es porque. Por ejemplo con el diagrama de procesos operativos los analistas se podrán formular las preguntas como ¿Por qué es necesaria la operación? ¿Porque esta operación se lleva a cabo de esta manera?; con el fin de determinar qué tan prácticas son las mejoras que se quieren incorporar.
2. ¿Cómo se relacionan el análisis de la operación con la ingeniería de métodos? Estudian los analistas para estudiar todos los elementos productivos y no productivos de una operación, incrementar la productividad por unidad de tiempo y reducir los costos unitarios con el fin de conservar o mejorar la calidad.
3. ¿Cómo surgen las operaciones innecesarias en la industria? Son producto de la planeación inadecuada cuando la tarea se hace por primera vez.
4. ¿Cuál ha sido el impacto de la computadora en relación con la documentación?
La computadora permite tener un mejor control de casi todos los aspectos en comparación de la documentación. Permite analizar las operaciones, hacer simulaciones para poder predecir el funcionamiento de un proceso. La documentación es anticuada es más fácil perder o arruinar documentos, etc.
5. ¿Cuáles son los cuatro aspectos que el analista no debe olvidar para mejorar el diseño? I.
Simplificar los diseños para reducir el número de partes
II.
Reducir el número de operaciones y las distancias recorridas en la fabricación, ensamblando mejor las partes y facilitando el maquinado.
III.
Utilizar mejores materiales.
IV.
Liberar tolerancias y apoyar la exactitud en las operaciones clave, en lugar aplicar una serie de límites estrechos.
6. ¿Qué significa tolerancia estrecha? Una tolerancia estrecha se refiere a cuando las especificaciones son muy rígidas, esto se hace con el fin de que los departamentos de manufactura produzcan dentro del intervalo de tolerancia real. Sin embargo a veces estas especificaciones rígidas son innecesarias.
7. Explique por qué puede ser deseable “cerrar” las tolerancias y especificaciones. Porque a menudo facilita una operación de ensamble u otro paso subsecuente.
8. ¿Qué significa inspección lote por lote? Es cuando se examina una muestra para determinar la calidad de la corrida de producción o lote.
PROBLEMAS
1. ¿Cuánto más eficiente es un motor de consumo eficiente en energía de 5HP que el motor estándar de 50HP? SOLUCION R=W/E Donde R= eficiencia W= trabajo E= energía Se toma el trabajo de los dos motores como constante, por lo tanto.
E1= 5HP Y E2=50HP
R. Esto quiere decir que por el mismo trabajo el motor de 5HP es 10 más efectivo que el motor de 50 HP.
2. ¿La tolerancia de acabado del eje de la figura 3.4 se cambió de 0.004 pulgadas a 0.008 pulgadas?, ¿Qué mejora en los costos se obtuvo con este cambio? u.m. (unidades monetarias) En base a los datos de la gráfica se procede a realizar una aproximación para los costos según las tolerancias: T0.004 = 2.25 u.m.
T0.008 = 1.61 u.m. Respuesta: Se redujeron los costos en 0.64 u.m. que responde a 72% de ahorro en este proceso de acabado.
3. ¿Qué tolerancia global se aplicaría a tres componentes que dan la dimensión total si: la componente 1 tiene una tolerancia de 0.002 pulg; la componente 2, 0.004 pulg, y la componente 3, 0.005 pulg?
√ 4. Se considera un material de cerámica como material posible para moldero junto con el moldeo en matriz de latón de 60-40. Se usó un cilindro de material de 8 pulg de diámetro y 10 pulg de largo para obtener una relación fuerza-tensión en la compresión. El material falló con una carga de 265000 libras y una tensión total de 0.012 pulg. ¿Cuál fue la fuerza de ruptura del material, el porcentaje de contracción a la ruptura y el módulo de resistencia?
5. La compañía Dorben desarrolla el diseño de una parte cuya fuerza T se conoce como una función del contenido de carbón C, donde T=2C^2+3/4C-C^3 +k. ¿Qué contenido de carbón debe especificarse para maximizar la fuerza? SOLUCION
⁄ ⁄ ⁄ Obteniendo la primera derivada para obtener las raíces.
⁄ Obteniendo la segunda derivada para comprobar los resultados
() Dado que para C=3/2 el resultado de la segunda derivada es negativo entonces esa es la cantidad de carbón para maximizar la fuerza.
6. Para que una parte dada fuera intercambiable, fue necesario reducir la tolerancia del diámetro externo de ±0.010 a ±0.005 con un incremento en el costo de 50% de la operación de torneado. Ésta representa 30%. El incremento en volumen permite una producción de 90% del costo anterior. ¿Debe el ingeniero de métodos proceder con el cambio en la tolerancia? Explique. Haciendo un supuesto que: Los datos de la pieza sin haber reducido la tolerancia son que la operación de torneado cueste 100 um, su costo total sería 500 um, el volumen de producción original es de 100 piezas y el precio de venta es de 700 um, entonces se hacen los cálculos siguientes: Antes de la reducción de tolerancias
Después
de
la
reducción
de
tolerancias Costo
de
100.00
torneado Costo
Costo
de
150.00
la
675.00
torneado de
la
500.00
pieza Volumen
de
100
de
50,000.00
de
130
Costo
de
87,750.00
por
91,000.00
producción por
70,000.00
ventas Utilidades
Volumen producción
producción Ingreso
de
pieza (90%)
producción Costo
Costo
Ingreso ventas
20,000.00
Utilidades
3250.00
Se concluye que es mejor no reducir la tolerancia dado que se obtienen más utilidades con los costos que permite la tolerancia anterior.
CONCLUSIONES I.
Siempre es importante reducir o quitar operaciones en los procesos antes que modificarlos o agregarles pasos para mejorarlos ya que el reducir no representa un aumento de costos.
II.
La finalidad de todo analista o ingeniero de métodos es la de buscar mejoras en el diseño para poder reducir costos.
III.
Para un correcto diseño siempre hay que reducir el número de partes y el número de operaciones y las distancias recorridas.
IV.
La tolerancia siempre deber de tener un equilibrio ya que una muy estrecha aumenta los costos y una muy liberal compromete la calidad de las piezas fabricadas.
RECOMENDACIONES I.
Se recomienda liberar las tolerancias y apoya la exactitud en las operaciones claves, en lugar de aplica una serie de limites estrechos.
II.
El simplificar los diseños permite reducir el número de partes.
III.
En el análisis de las tolerancias hay que tomar en cuenta el procedimiento ideal de inspección el cual es una verificación de la cantidad, calidad, dimensiones y desempeño.
IV.
El analista de métodos debe conocer bien los detalles de costos y tener plena conciencia del efecto que la reducción innecesaria de las tolerancias o rechas puede tener en el precio de venta.
BIBLIOGRAFIA
1. “ESTUDIO DEL TRABAJO, Ingeniería de métodos y medición del trabajo”. Roberto García Criollo, Segunda edición, editorial McGraw-Hill, Pág. (2570). 2. “INGENIERIA INDUSTRIAL, Métodos, Estándares y Diseño del Trabajo”, Benjamín W. Niebel y Andris Freidvalds, Editorial Alfaomega, 11va. Edición. (pag 70-79). 3. “Calidad en la industria”, consultado el 10/08/2014. Ver en línea en: http://www.calidad.com.mx/articulos_detalle.php?articulo=38
