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Universidad de San Carlos de Guatemala

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Mecánica Industrial

DOCUMENTACIÓN Y COSTEO DE LOS PROCESOS

REALIZADOS EN LA EMPRESA POWER LINE HARDWARE

INCORPORATED, S.A.

VERÓNICA NOELIA HERRERA GONZÁLEZ

Asesorada por Inga. Norma Ileana Sarmiento Zeceña de Serrano

Guatemala, marzo de 2005.

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UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE INGENIERÍA

DOCUMENTACIÓN Y COSTEO DE LOS PROCESOS REALIZADOS EN LA

EMPRESA POWER LINE HARDWARE INCORPORATED, S.A.

TRABAJO DE GRADUACIÓN

PRESENTADO A JUNTA DIRECTIVA DE LA


POR

VERÓNICA NOELIA HERRERA GONZÁLEZ

AL CONFERÍRSELE EL TÍTULO DE

INGENIERA MECÁNICA INDUSTRIAL

GUATEMALA, MARZO DE 2005

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA


NÓMINA DE JUNTA DIRECTIVA

DECANO Ing. Sydney Alexander Samuels Milson

VOCAL I Ing. Murphy Olympo Paiz Recinos

VOCAL II Lic. Amahán Sánchez Álvarez

VOCAL III Ing. Julio David Galicia Celada

VOCAL IV Br. Kenneth Issur Estrada Ruiz

VOCAL V Br. Elisa Yazminda Vides Leiva

SECRETARIO Ing. Carlos Humberto Pérez Rodríguez

TRIBUNAL QUE PRACTICÓ EL EXAMEN GENERAL PRIVADO

DECANO Ing. Sydney Alexander Samuels Milson

EXAMINADORA Inga. Norma Ileana Sarmiento Zeceña de S.

EXAMINADORA Inga. Sigrid Alitza Calderón de León

EXAMINADORA Inga. Marcia Ivonne Véliz Vargas

SECRETARIO Ing. Carlos Humberto Pérez Rodríguez

HONORABLE TRIBUNAL EXAMINADOR

Cumpliendo con los preceptos que establece la ley de la Universidad de San

Carlos de Guatemala, presento a su consideración mi trabajo de graduación

titulado:

DOCUMENTACIÓN Y COSTEO DE LOS PROCESOS REALIZADOS EN LA

EMPRESA POWER LINE HARDWARE INCORPORATED, S.A.

Tema que me fuera asignado por la Dirección de la Escuela de Ingeniería

Mecánica Industrial, con fecha 27 de mayo de 2004.

_____________________________

Verónica Noelia Herrera González

CON TODO MI CORAZÓN, DEDICO ESTE ACTO A: Dios y la Virgen María

Porque han guiado mi vida y me permiten estar hoy aquí.

Mi madre

Nora González Porque no tengo palabras para agradecerle el sacrificio, el amor y el apoyo incondicional.

Mis abuelos

Carlos González (†) y Mercedes Arias Por ser el mejor ejemplo de personas honestas, correctas y trabajadoras y por demostrarme que ningún sueño es imposible de alcanzar.

Mi esposo

Didier Martell Porque con su amor me ha obligado a ser mejor persona, a no decaer y a luchar por lograr nuestros objetivos.

Mis tías

Ada, Guisela y Carlota Porque cada una ha sido mi segunda madre y siempre me han amado y apoyado sin condiciones.

Mis hermanos Pablo y Gerardo Andrea, Fernando y Karina

Porque han sido parte fundamental de mi vida y hemos crecido y aprendido juntos.

Leopoldo Figueroa

Porque ha sido siempre un ejemplo digno de imitar en todos los aspectos de su vida.

Las familias González y Arias

Porque todos han formado mi carácter y han contribuido a mis éxitos.

Todas mis amigas y amigos

Por ser y por estar, siempre.

AGRADEZCO A:

Félix Samayoa Morales

Su tolerancia Mario González y Dina McLaughlin de González

La confianza y oportunidad brindada

Inga. Norma Sarmiento e Ing. Rodolfo Tarragó

El asesoramiento y sus valiosos consejos

Todo el personal de grupo ITM Su invaluable colaboración

I

ÍNDICE GENERAL

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES V

LISTA DE SÍMBOLOS IX

GLOSARIO XI

RESUMEN XV

OBJETIVOS XVII

INTRODUCCIÓN XIX

1. GENERALIDADES DE LA EMPRESA

1.1 Historia 1

1.2 Misión 2

1.3 Visión 2

1.4 Estructura organizacional 2

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

2.1 Fuentes de información de costeo 5

2.2 Mano de obra 6

2.2.1 Métodos de medición del trabajo 7

2.2.2 Estudio de tiempos y sus elementos 8

2.2.2.1 Equipo 8

2.2.2.2 Técnicas 10

2.2.2.2.1 Continuo 10

2.2.2.2.2 Regreso a cero 11

2.2.2.3 Número de ciclos a estudiar 13

II

2.2.3 Calificación de la actuación 14

2.2.4 Márgenes y tolerancias 15

2.3 Materiales 15

2.3.1 El departamento de compras 16

2.3.2 Precios de materiales 18

2.4 Energía eléctrica 22

2.5 Soldadura 26

2.5.1 Soldadura por arco eléctrico 27

2.5.2 Soldadura MIG (Metal Inert Gas) 29

2.6 Herrajes 30

2.6.1 Definición 30

2.6.2 Evolución 31

2.7 La documentación y su relación con la

productividad total 31

3. ANÁLISIS DE LOS PROCESOS ACTUALES

3.1 Generalidades 37

3.1.1 Principales usos y aplicaciones de los herrajes 37

3.1.1.1 Herrajes para electrificación 37

3.1.1.2 Herrajes para telefonía 38

3.1.2 Diseño y procedimientos actuales 39

3.1.3 Materiales para la fabricación de herrajes 40

3.1.4 Operaciones básicas en la fabricación de herrajes 40

3.1.4.1 Cizallado 41

3.1.4.2 Embutido 42

3.1.5 Análisis del transporte y flujo de materiales 44

3.1.6 Análisis del proceso actual de corte de lámina 46

3.2 Tiempos de fabricación 47

III

3.2.1 Descripción del método de medición 47

3.2.2 Hoja de registro de tiempos 47

3.2.3 Evaluación de tiempos cronometrados por herraje 49

3.3 Documentación de los productos 49

3.3.1 Diagramas de flujo y de operaciones 50

3.3.2 Descripción general de los herrajes 66

3.4 Evaluación de costos 66

3.4.1 Costo de materiales 66

3.4.2 Costo de mano de obra 67

3.4.3 Costo de soldadura 67

3.4.4 Costo de energía eléctrica 67

3.4.5 Costo de transporte 67

3.4.6 Costo de galvanizado 68

3.4.7 Costos indirectos 68

3.5 Especificaciones y tolerancias para herrajes 68

3.5.1 Ensayos de materiales aplicables a herrajes 69

3.5.1.1 Ensayo a tensión 69

3.5.1.2 Ensayo a tensión por corte directo 70

3.5.2 Estudio de resistencia teórica 71

3.5.2.1 Ensayo a tensión pura 71


3.5.2.3 Ensayo a compresión 73

3.5.2.4 Ensayo de soldadura 73

3.5.3 Estudio de resistencia ensayada en el laboratorio 74





3.5.4 Análisis y comparación de datos teóricos y ensayados 76

IV





4. PROPUESTAS PARA LA REDUCCIÓN DE COSTOS

4.1 Estandarización de tiempos por familia de herrajes 79

4.2 Estandarización de tiempos de referencia 82

4.3 Descripción propuesta de los procesos 87

4.4 Diagramas de flujo propuestos 89

4.5 Determinación de tolerancias y especificaciones para la

fabricación de herrajes 99

4.6 Estandarización de los costos de referencia 99

4.6.1 Costo de materia prima 102

4.6.2 Costo de mano de obra 104

4.6.3 Costo de soldadura 106

4.6.4 Costo de energía eléctrica 107

4.6.5 Costo de transporte 108

4.6.6 Costo de galvanizado 109

4.6.7 Costos indirectos 110

4.7 Costo de implementación de las propuestas 110

CONCLUSIONES 115

RECOMENDACIONES 117

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 119

BIBLIOGRAFÍA 121

V

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

FIGURAS

1 Organigrama 3

2 Diagrama de flujos de energía eléctrica 23

3 Comparación de las pérdidas en vatios de motores estándares

con motores eficientes 24

4 Flujo esquemático de la flama de arco 28

5 Diagrama esquemático del proceso de soldadura por arco

metálico con gas 30

6 Reacción en cadena 35

7 Proceso de cizallado de metal con punzón y matriz 42

8 Recuperación elástica en operaciones de doblado 42

9 “Macho” de embutido al producir la cavidad de un molde 43

10 Disposición del punzón y la matriz en operaciones de embutido 43

11 Flujo de materiales en la planta 45

12 Hoja de registros de tiempos por herraje 48

13 Diagrama de operaciones AT 51

14 Diagrama de flujo AT 52

15 Diagrama de flujo AT 53

16 Diagrama de operaciones AR CU 54

17 Diagrama de flujo AR CU 55

18 Diagrama de flujo AR CU 56

19 Diagrama de operaciones ARDSP 56

20 Diagrama de flujo ARDSP 57

21 Diagrama de operaciones CRFON 58

VI

22 Diagrama de flujo CRFON 59

23 Diagrama de flujo CRFON 60

24 Diagrama de operaciones PR 34 60

25 Diagrama de flujo PR 34 61

26 Diagrama de operaciones PAS 62

27 Diagrama de flujo PAS 63

28 Diagrama de operaciones TP 64

29 Diagrama de flujo TP 65

30 Hoja de evaluación de tiempos cronometrados 81

31 Evaluación de tiempos AR CU 82

32 Evaluación de tiempos AT 83

33 Evaluación de tiempos ARDSP 84

34 Evaluación de tiempos PR 34 84

35 Evaluación de tiempos CRFON 85

36 Evaluación de tiempos PAS 86

37 Evaluación de tiempos TP 86

38 Diagrama de flujo propuesto AT 90

39 Diagrama de flujo propuesto AT 91

40 Diagrama de flujo propuesto AR CU 92

41 Diagrama de flujo propuesto ARDSP 93

42 Diagrama de flujo propuesto CRFON 94

43 Diagrama de flujo propuesto CRFON 95

44 Diagrama de flujo propuesto PR 34 96

45 Diagrama de flujo propuesto PAS 97

46 Diagrama de flujo propuesto TP 98

47 Formato general de evaluación de costos 100

48 Evaluación de costos AT 101

VII

TABLAS I Número de ciclos a observar 13

II Ejemplo de precios de materiales 19

III Aumento de la productividad con propuesta 1 112

IV Aumento de la productividad con propuesta 2 113

V Resumen del aumento de la productividad 114

IX

LISTA DE SÍMBOLOS

°C Grados centígrados (temperatura)

A Amperios (corriente eléctrica)

CO2 Dióxido de Carbono

gal Galones (volumen)

gal/hr Galones por hora (rendimiento)

kVA Kilo voltio – amperio (potencia aparente)

kW Kilo watt (potencia activa)

kW – h Kilo watt – hora (consumo de energía eléctrica)

min Minuto o minutos (tiempo)

MPa Mega pascales (tensión, presión, módulo de

elasticidad)

N Newton (fuerza)

oper. Operario u operarios

X

Pa Pascales (tensión, presión, módulo de elasticidad)

V Voltio o voltios (voltaje)

VA Voltio – amperio (potencia eléctrica)

W Watt o watts (potencia eléctrica)

XI

GLOSARIO

Arriete Parte móvil de una prensa que realiza la fuerza.

Capacitor Combinación de dos conductores que tienen cargas

iguales y opuestas, y que tienen una diferencia de

potencial V entre ellos

Carga axial La carga que se aplica sobre el eje central de la

pieza.

Centroide Centro geométrico de un cuerpo.

Coalescencia Unión de partículas en suspensión coloidal para

formar gránulo. También unión de gotas en una

emulsión para formar otras gotas de mayor tamaño.

Ductilidad Calidad de los metales que admiten grandes

deformaciones mecánicas en frío sin llegar a

fracturarse.

Distribución normal Distribución estadística en que las observaciones

que equidistan del máximo central tienen la misma

frecuencia.

XII

Diagrama unifilar Diagrama de distribución de energía eléctrica que

muestra la distribución física de las cargas y su

alimentación.

Galvanizado Tratamiento aplicado a las superficies metálicas

consistente en cubrirlas con un revestimiento de otro

metal resistente a la corrosión. Se consigue

mediante electrólisis o mediante inmersión en baño

caliente.

Inductancia Constante de proporcionalidad en la fórmula de fem

autoinducida que depende de la geometría del

circuito y de otras características físicas.

Isotrópico Material que presentan una o más propiedades que

no dependen de la dirección en que se miden.

Metalúrgica Perteneciente al conjunto de técnicas y

procedimientos que tienen por objeto la producción

comercial, preparación y tratamientos físicos o

químicos de los metales y sus aleaciones.

Módulo de elasticidad Constante de un material que indica su capacidad de

recuperación elástica.

Punto cedente Punto en que un material pierde sus condiciones de

recuperación elástica

XIII

Resistencia elástica Capacidad de un material de recuperar su forma

original luego de ser sometido a diferentes

esfuerzos.

Torque Relación entre potencia y velocidad de giro en una

flecha o eje.

XV

RESUMEN

La empresa Power Line Hardware Incorporated S.A., como parte de su

mejora continua, ha iniciado un arduo trabajo de aumento de la productividad.

La documentación y el costeo de los procesos realizados dentro de la planta

son el punto de partida para ese largo proceso.

El presente documento abarca las principales áreas relacionadas con

ambos temas: las generalidades de la empresa, los aspectos teóricos que

fundamentan el trabajo realizado, la documentación y el costeo de los procesos

propiamente dicho, y un análisis de las características físicas de los productos

evaluados (incluyendo ensayos de materiales).

Dentro de las propuestas se incluyen aquellas que, de ser aplicadas

correctamente, ayudarán a disminuir los costos de fabricación y por lo tanto, a

aumentar la productividad.

XVII

OBJETIVOS

• GENERAL

Documentar y evaluar el costo de los procesos realizados, para mejorar

la productividad y disminuir los costos de fabricación.

• ESPECÍFICOS

1. Evaluar los procedimientos de fabricación actuales y analizar los

puntos susceptibles de mejora.

2. Documentar mediante diagramas de flujo y de operaciones, los

procesos de fabricación actuales y propuestos.

3. Establecer los criterios de evaluación de los costos de fabricación.

4. Analizar teórica y experimentalmente las condiciones de trabajo

esperadas para los diferentes productos y materiales y establecer las

tolerancias permisibles.

5. Estandarizar tiempos y costos de fabricación para productos que

podrían fabricarse en el futuro.

6. Evaluar el costo de implementación de las propuestas.

XIX

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, para que una empresa sea competitiva y permanezca

en el mercado, debe conocer, evaluar y corregir los aspectos deficientes en sus

diferentes áreas.

Consciente de este principio, la empresa Power Line Hardware

Incorporated S.A. ha iniciado el proceso de evaluación de métodos de trabajo

actuales y medición de la productividad para cuantificar las utilidades reales

obtenidas.

El trabajo de graduación que a continuación se presenta es el primer

paso que la empresa da en este sentido; puesto que tanto los costos como la

documentación, son los pilares fundamentales para lograr los objetivos trazados

por la presidencia. Dicho trabajo presenta en su primer capítulo las

generalidades de la empresa a fin de conocer un poco su historia y actividades

principales.

Como segundo capítulo se incluye el fundamento teórico fundamental

para la realización del trabajo.

En el tercer capítulo se analizan todos los procesos de fabricación

actuales y se evalúan sus deficiencias.

XX

Luego de analizar los procesos de fabricación actuales, al final del

trabajo se presentan las conclusiones y recomendaciones que, bien llevadas a

la práctica, deberán disminuir los costos de fabricación y elevar la productividad

hasta llegar a los márgenes de utilidad esperados.

1

1. GENERALIDADES DE LA EMPRESA

1.1 Historia

La empresa Power Line Hardware Incorporated S.A. es una de las ocho

empresas que forman el grupo ITM y se dedica a la elaboración de artículos

para electrificación y telefonía.

El grupo ITM es de reciente formación; sin embargo, sus orígenes se

remontan al año 1958, cuando fue fundada Galvánica Guatemalteca por el

empresario guatemalteco Guillermo González.

Galvánica Guatemalteca producía tornillería y herrajes galvanizados para

líneas de transmisión. Desde entonces, se consolidó como pionera y líder en el

área centroamericana en la fabricación de herrajes, tomando luego el nombre

de Industria Técnica Metálica.

Con el correr del tiempo se fortaleció, hasta que nació el grupo ITM y

abrió sus puertas a mercados internacionales al incluir en su producción torres

para telefonía, torres para electrificación, subestaciones eléctricas, postes

telefónicos, postes eléctricos, etc.

2

1.2 Misión

“Ser una organización que brinda servicios y productos de alta calidad y

rentabilidad, con el propósito de cumplir con los requerimientos de los clientes,

fortaleciendo constantemente nuestras alianzas estratégicas con nuestros

proveedores y contratistas. Capacitar y desarrollar permanentemente a

nuestros colaboradores para ser más eficientes. Investigar e innovar

constantemente nuestros procesos para garantizar la rentabilidad de los

negocios”.1

1.3 Visión

“Ser la organización líder en soluciones técnicas metálicas, para el

desarrollo del sector telecomunicación y eléctrico regional”.2

1.4 Estructura organizacional

La presidencia del grupo es la encargada de la toma de decisiones y está

conformada por el presidente y la vice presidenta. El asistente de la presidencia

es el principal apoyo para las actividades presidenciales.

El gerente general coordina las actividades de las ocho empresas que

conforman el grupo y se encuentra justo arriba del gerente de producción, quien

es el encargado de distribuir el trabajo según su naturaleza. Cada una de las

3

empresas tiene una estructura propia y diferente, acoplada a sus necesidades,

con empleados que pueden laborar para más de una empresa.

La empresa Power Line Hardware está dirigida por el jefe de planta,

quien tiene a su cargo todas las actividades realizadas dentro de ella. Su

principal apoyo está en el encargado de máquinas y en el encargado de

soldadores, quienes supervisan directamente el trabajo de los operarios y

soldadores y toman la dirección en caso de no encontrarse el jefe.

Figura 1. Organigrama

Asistente dela presidenciaPRESIDENCIA

GERENCIAGENERAL

JefaturaPOWER LINE

GERENCIA DEPRODUCCIÓN

Encargado demáquinas

Operarios

Empresa 2

Encargado desoldadura

Empresa 3 Empresa 4 Empresa 4 Empresa 4 Empresa 4 Empresa 4

Soldadores

5

2. FUNDAMENTO TEÓRICO

2.1 Fuentes de información de costeo

Por costeo se entiende la determinación del monto de los gastos en que

se incurre en un solo artículo o grupo de artículos.

Debe tenerse en cuenta que ningún sistema de costeo puede ser más

exacto que la información que se le proporcione, aun cuando se hayan

acumulado considerables datos. Básicamente, existen tres tipos de costos:

- El tiempo invertido y por quién (costo de mano de obra): la forma más

conveniente de obtener información acerca de este rubro es estudiando

de cerca el trabajo de las personas por cualquiera de los métodos que

para ello existen (estudio de tiempos y movimientos, calificación de la

actuación, relaciones entre hombres y máquinas, análisis de puestos,

etc.)

- El material usado (costos de material). Luego de observar de manera

directa el trabajo que se realiza y previo a la obtención de costos en este

rubro, debe cuantificarse el material considerando como factor muy

importante la cantidad de desperdicio que se obtiene.

- Los gastos generales en que se incurrió (gastos indirectos): que incluyen

todo lo relativo al área administrativa.

6

2.2 Mano de obra

Uno de los componentes básicos del costo en la fábrica es el costo de

mano de obra, directa o indirecta. En la mayor parte de los artículos el costo de

mano de obra representa la porción mayor del costo total. Deben establecerse

estándares de los elementos de la mano de obra para tener una idea del costo

real de los productos. Generalmente se utilizan tres medios para determinar

dichos estándares: estimaciones, registros históricos y medición del trabajo.

Las estimaciones como medio para establecer estándares se usaron más

en años anteriores que ahora y se ha demostrado que no es posible establecer

estándares de producción consistentes y justos con el simple expediente de dar

un vistazo a un trabajo y luego apreciar el tiempo requerido para efectuarlo.

Siendo así, los estándares quedarán en un 25% en promedio. Tanto el método

de registro histórico como el de medición del trabajo, dan valores mucho más

exactos que el de las estimaciones.

En el método de los registros históricos, los estándares de producción se

basan en los registros de trabajos semejantes realizados con anterioridad. Por

lo general, quedan incluidos los retrasos personales, los retrasos inevitables y

los retrasos evitables en mayor grado de lo debido, mientras que en otros no se

tiene la proporción adecuada del tiempo de retrasos. Sin embargo, es mejor

usar estos registros que no utilizar ninguno como base para determinar

estándares para mano de obra. Este método proporciona resultados más

fidedignos que el de las estimaciones, pero no aporta resultados

suficientemente válidos para asegurar que haya valores equitativos y

competitivos de costos de mano de obra.

7

2.2.1 Métodos de medición del trabajo

También llamadas técnicas de medición (estudio de tiempos con

cronómetro, datos de estándares, fórmulas de tiempos y estudios de muestreo)

son un buen medio para establecer estándares justos de producción. Todos se

basan en hechos y estudian cada detalle del trabajo y su relación con el tiempo

normal que se requiere para ejecutar el ciclo completo.

Los estándares de tiempo cuidadosamente establecidos posibilitan una

mayor producción en una planta, incrementando así la eficiencia del equipo y

del personal que la opera. Estándares deficientemente establecidos, aunque

sirven más que no utilizar ninguno, ocasionarán inevitablemente costos más

elevados, dificultades con los trabajadores y aun una posible crisis de la

empresa.

A fin de lograr la implantación satisfactoria de una técnica de medición

del trabajo, debe haber un verdadero empeño por parte de la dirección o

gerencia. Tal empeño requiere aplicar entusiasmo, tiempo y los recursos

financieros en forma continua. Para que un programa de este tipo funcione sin

tropiezos, requiere una considerable planeación y comunicación eficaz por parte

de todos los miembros de una empresa. Una buena comunicación es esencial

durante la implantación y durante el desarrollo del programa.

8

2.2.2 Estudio de tiempos y sus elementos

Básicamente, un estudio de tiempos es una técnica utilizada cuyo fin es

establecer un estándar de tiempo asignado para ejecutar una tarea

determinada. Esta técnica se basa en la medición del contenido de trabajo en el

método prescrito, con la debida consideración a la fatiga y a los retrasos

personales e inevitables.

Hasta la fecha, los procedimientos del estudio de tiempos son los únicos

métodos conocidos que pueden proporcionar información razonablemente

exacta acerca de estándares de tiempos, esenciales para toda operación

eficiente y provechosa de industrias y otras actividades. Para asegurar los

resultados más ventajosos de la utilización del estudio de tiempos, el analista

debe contar con la colaboración de los trabajadores de la empresa.

El estudio de tiempos es una de las formas de trabajo más importantes y

exigentes en cualquier empresa u organización industrial, comercial o

gubernamental. Ofrece notables beneficios a los trabajadores, a las empresas y

al público en general, cuando se utiliza inteligentemente y su valor es

cabalmente comprendido por los interesados.

2.2.2.1 Equipo

El equipo mínimo que se requiere para llevar a cabo un programa de

estudio de tiempos comprende un cronómetro, un tablero para estudios de

tiempos, formas impresas y calculadora de bolsillo.

9

a) Cronómetros: existen cuatro clasificaciones básicas para los

cronómetros más utilizados:

- Aparato para decimales de minuto (0.01 min)

- Aparato para decimales de hora (0.0001 hr)

- Cronómetro electrónico

Actualmente existen máquinas muy versátiles que facilitan la

medición de intervalos de tiempo. Éstas pueden ser utilizadas en

ausencia del analista para medir el tiempo en que es productiva una

instalación.

b) Equipo cinematográfico y de vídeocinta: las cámaras de estos equipos

son ideales para registrar los procedimientos del operario y el tiempo

transcurrido. En la mayor parte de los casos, no es posible emplear estos

aparatos debido al costo de las películas y al tiempo que requiere el

revelado de éstas. Ambos instrumentos son especialmente útiles para

establecer estándares por medio de una de las técnicas de tiempo de

movimientos sintéticos.

c) Tablero portátil: no es más que una paleta de madera en la que se

sostiene el formato de toma de tiempos que se está utilizando. Puede

fijarse sobre él el cronómetro para que su manejo sea más fácil.

10

2.2.2.2 Técnicas

Existen dos técnicas para anotar los tiempos elementales durante un

estudio: la continua y la de regreso a cero.

2.2.2.2.1 Continua

En esta técnica el cronómetro se deja correr mientras dura el estudio y se

lee en el punto terminal de cada elemento, mientras las manecillas están en

movimiento. Pueden leerse las manecillas detenidas cuando el cronómetro es

de doble acción. Cuando se utiliza un cronómetro digital, el sistema split permite

hacer lecturas parciales mientras el tiempo continúa corriendo.

Esta técnica es recomendable por varios motivos; sin embargo, la razón

más significativa es que presenta un registro completo de todo el período de

observación y toma en cuenta los elementos extraños. La técnica continua se

adapta mejor para registrar elementos muy cortos, puesto que al no perder

tiempo regresando la manecilla a cero, pueden obtenerse valores exactos de

elementos sucesivos muy cortos cuando van seguidos de un elemento

relativamente largo. Se logra esto recordando las lecturas cronométricas de los

puntos terminales de los tres elementos cortos, anotándolas luego mientras

transcurre el elemento más largo.

Su principal inconveniente es que necesita más trabajo de oficina para

evaluar el estudio. Como el cronómetro se lee en el punto terminal de cada

elemento mientras las manecillas continúan moviéndose (o el tiempo corriendo

11

si es electrónico), es necesario efectuar restas sucesivas de las lecturas

consecutivas para determinar los tiempos elementales transcurridos.

2.2.2.2.2 Regreso a cero

En esta técnica el cronómetro se lee a la terminación de cada elemento y

luego las manecillas se regresan a cero de inmediato. Al iniciarse el siguiente

elemento, las manecillas parten de cero. El tiempo transcurrido se lee

directamente en el cronómetro al finalizar este elemento y las manecillas se

devuelven a cero otra vez. Este procedimiento se sigue durante todo el estudio.

Con cronómetro digital, el sistema LAP permite los regresos a cero.

La técnica de regreso a cero también es conocida como “snapback” y

tiene ciertas ventajas e inconvenientes en comparación con la técnica continua.

Debido a que los valores elementales de tiempo transcurrido son leídos

directamente en la técnica de regresos a cero, no es preciso, cuando se emplea

esta técnica, hacer trabajo de oficina adicional para efectuar las restas

sucesivas, como en el otro procedimiento. Además, los elementos ejecutados

fuera de orden por el operario pueden registrarse fácilmente sin recurrir a

notaciones especiales, sin necesidad de anotar los retrasos.

Un reconocido inconveniente de esta técnica es que los elementos

individuales no deben quitarse de la operación y estudiarse

independientemente, porque los tiempos elementales dependen de los

elementos precedentes y subsiguientes. Si se omiten factores como retrasos,

elementos extraños y elementos transpuestos, prevalecerán valores erróneos

en las lecturas aceptadas.

12

Una de las objeciones a esta técnica que ha recibido considerable

atención, particularmente de organismos laborales, es el tiempo que se pierde

en poner en cero la manecilla; puesto que “se ha encontrado que la manecilla

del cronómetro permanece inmóvil de 0.00003 a 0.000097 de hora, en el

momento del regreso a cero, dependiendo de la velocidad con la que se oprime

y se suelta el botón del cronómetro”.3 Esto significaría una pérdida media de

tiempo de 0.0038 min por elemento (3.8% de error en un elemento que dure

0.10 min).

Obviamente, mientras más corto sea el elemento, tanto mayor será el

porcentaje de error introducido y cuanto más largo sea el elemento, tanto menor

será el error. Es importante hacer notar que este inconveniente tiende a

desaparecer, puesto que con los cronómetros electrónicos (ampliamente

difundidos en la actualidad) no se pierde tiempo regresándolos manualmente a

cero.

En resumen, la técnica de regreso a cero tiene las siguientes

desventajas:

- Se pierde tiempo al regresar a cero la manecilla; por lo tanto, se

introduce un error acumulativo en el estudio. Si se utilizan cronómetros

electrónicos, esta desventaja desaparece.

- Es difícil tomar el tiempo de elementos cortos (0.06 min o menos).

- No siempre se obtiene un registro completo de un estudio en el que no

se hayan tenido en cuenta los retrasos y los elementos extraños.

13

- No se puede verificar el tiempo total sumando los tiempos de las lecturas

elementales.

2.2.2.3 Número de ciclos a estudiar

Debido a que la actividad de un trabajo y el tiempo de su ciclo influyen

directamente en el número de ciclos que deben estudiarse desde el punto de

vista económico, no es posible apoyarse totalmente en la práctica estadística

que requiere un cierto tamaño de muestra basado en la dispersión de las

lecturas de elementos individuales.

La General Electric Co. estableció la siguiente tabla como guía para

determinar el número de ciclos que deben observarse.

Tabla I. Número de ciclos a observar

Fuente: Benjamín Niebel. Ingeniería Industrial. Pág. 358

Tiempo de ciclo(en minutos)

Número de ciclos recomendado

0.10 200 0.25 100 0.50 60 0.75 40 1.00 30 2.00 20 2.00 - 5.00 15 5.00 - 10.00 1010.00 - 20.00 820.00 - 40.00 540.00 - en adelante 3

14

La media de la muestra de las observaciones debe estar razonablemente

cerca de la media de la población. Por consiguiente, el analista debe tomar

suficientes lecturas para que cuando sus valores se registren se obtenga una

distribución de valores en la que haya una característica de dispersión de la

población. Algunos analistas toman lecturas y grafican los valores para elaborar

una distribución de frecuencias puesto que, aunque no hay seguridad de que la

población de tiempos elementales tenga una distribución normal, la experiencia

ha demostrado que las variaciones en la actuación de un operario se aproximan

a la curva normal en forma de campana.

2.2.3 Calificación de la actuación

Como parte del estudio y antes de abandonar la estación de trabajo, el

observador tiene que dar una calificación justa de la actuación del operario.

Para ciclos cortos de trabajo repetitivo se puede aplicar una calificación a

todo el estudio; sin embargo, cuando los elementos son largos y comprenden

movimientos manuales diversos, es más práctico evaluar la ejecución de cada

elemento tal como ocurre durante el estudio.

En el sistema de calificación de la actuación, o nivelación, el analista

evalúa la eficiencia del operador en términos de su concepto de un operario

“normal” que ejecuta el mismo elemento. Esta efectividad o eficiencia se

expresa en forma decimal y se asigna al elemento observado. Un operario

“normal” se define como un obrero preparado, altamente calificado y con gran

experiencia, que trabaja en las condiciones que suelen prevalecer en la

15

estación de trabajo a una velocidad o ritmo no muy alto ni muy bajo sino uno

representativo del promedio.

2.2.4 Márgenes y tolerancias

Debido a que es imposible que un operario mantenga el mismo ritmo en

cada minuto de trabajo del día, hay tres clases de interrupciones que se

presentan ocasionalmente, que hay que compensar con tiempo adicional: la

primera clase son las interrupciones personales, como idas al servicio sanitario

o a tomar agua; la segunda es la fatiga, que, como se sabe, afecta a todos los

trabajadores aun cuando efectúen trabajos ligeros; por último, hay algunos

retrasos inevitables para los cuales hay que conceder ciertas tolerancias, como

ruptura de las herramientas, interrupciones por el supervisor y ligeros tropiezos

con los útiles de trabajo.

Para llegar a un estándar justo de un operario normal que labore con un

esfuerzo de tipo medio, debe incorporarse cierto margen o tolerancia al tiempo

nivelado o tiempo base.

2.3 Materiales

En la mayoría de empresas, el costo del material forma parte sustancial

del precio final de venta del producto, por lo que es de suma importancia

considerar cinco aspectos básicos:

16

- Encontrar materiales más económicos y fáciles de procesar,

- Emplear materiales en forma más económica,

- Utilizar materiales de desecho,

- Usar más económicamente los suministros y las herramientas, y

- Estandarizar los materiales.

2.3.1 El departamento de compras

La función primordial del departamento de compras es obtener el artículo

apropiado, en el tiempo apropiado, en la cantidad apropiada y al precio

apropiado. Sin embargo, tiene otras tareas: constituye la “ventana al exterior” de

la empresa, debiendo proveer información sobre productos, procesos,

materiales y servicios nuevos. También debe tener información de precios,

entregas y comportamiento probable de los artículos bajo consideración en los

diferentes departamentos de la empresa. Puesto que el material comprado

puede constituir una proporción muy grande del precio final de venta de los

productos, comprar es una función especializada muy importante que nunca

hay que subestimar.

La ubicación del comprador en la organización varía de una empresa a

otra, pero por lo general los ejecutivos ante quienes es responsable son:

17

a) El contador: se atribuye al comprador el gastar dinero de la compañía y,

puesto que el control del dinero es responsabilidad del contador, es a él a

quien el comprador tiene que rendir cuentas. Este sistema funciona mejor

cuando la variedad de las compras es pequeña y la fuente de suministro,

limitada.

b) El director administrativo: cuando se adquieren cantidades considerables

de material, en especial de alto costo, es deseable que la compra se

realice al más alto nivel posible, ya que los términos favorables, a veces,

sólo se pueden negociar directamente con los directores administrativos

de las compañías proveedoras. Por esta razón, muchos directores

administrativos asumen la función de compras o las delegan en alguna

persona directamente responsable ante ellos.

c) El gerente de producción: en la producción en lotes por órdenes del

cliente, la necesidad de que los recursos manufactureros sean flexibles,

con frecuencia hará que el comprador sea parte del equipo del gerente

de producción, ya sea directamente bajo sus órdenes o bajo las del

controlador de producción, posiblemente como jefe de la sección de

control de material, donde asumirá deberes más amplios que los de

compra.

Por lo general, en la actualidad se acepta que en una fábrica todas las

compras las efectúe un departamento. Esto evita la compra antieconómica de

pequeñas cantidades innecesarias, el enojo del vendedor al tener diversos

contactos con la compañía y el que personas sin experiencia efectúen una

función especializada. En compañías con varias plantas o divisiones autónomas

dentro de la misma planta, la situación es un poco más compleja. En estas

circunstancias, las compras pueden efectuarse en un lugar central para todas

18

las plantas, aunque estén separadas geográficamente, o por departamentos de

compras situados en cada planta.

Básicamente, las tareas que se asignan a un departamento de compras

son: hallar y aprobar proveedores, comprar al menor costo, asegurar la entrega

a tiempo, prever los retrasos, verificar las facturas, organizar todas las

discusiones con los proveedores, comprar especulativamente, asesorar en

precios y actuar como ventana al exterior.

2.3.2 Precios de materiales

Si se conoce la cantidad de materiales, es necesario asignarles un

precio. Si se conoce el precio realmente pagado por el material (precio

específico), no se presenta ningún problema puesto que:

Precio cargado = Número de unidades x precio unitario

Sin embargo, puede ocurrir que se adquieran cantidades del mismo

material a diferentes precios y que las entregas tengan lugar entre varias

recepciones del material. En este caso, puede elegirse entre alguno de los

siguientes métodos para establecer el precio:

1. Precio promedio ponderado

2. Precio LIFO

3. Precio FIFO

4. Precio estándar

5. Precio de reemplazo

19

Para explicar cada uno de los métodos, supóngase el siguiente caso:

El 1 de enero se reciben 100 unidades de 10p por unidad, por lo que

habrá almacenadas 100 unidades. El 1 de febrero y el 1 de marzo se entregan,

respectivamente, 50 y 30 unidades (siendo el precio, 10p). El 1 de abril se

reciben otras 100 unidades para que el total disponible en el almacén sea de

120, pero el precio unitario se ha elevado a 15p. El 1 de mayo se entregan 50

unidades y es imposible identificar su procedencia, es decir, si incluyen 50 de

las primeras 100, 50 de las segundas 100 o una combinación de ambas, ¿qué

precio unitario debería darse a este envío?

Tabla II. Ejemplo de precios de materiales

ENTREGADAS EXISTENCIASPrecio unitario

(p )Cantidad

(unidades)Cantidad

(unidades)Cantidad

(unidades)1 de enero 10 100 1001 de febrero 50 501 de marzo 30 201 de abril 15 100 1201 de mayo 50 70

RECIBIDAS

Fuente: Keith Lockyer. La producción industrial. Pág. 285.

1. Precio promedio ponderado: se obtiene un promedio sumando los

valores de las existencias en el almacén y las añadidas, y dividiendo por

la cantidad total de existencias. De este modo, el 1 de abril, el valor de

las existencias en el almacén es 20 x 10p = 200p. A éstas se agregan

100 unidades a 15p por unidad = valor 1500p, Entonces, el valor total de

las existencias es (200 + 1500)p y el precio unitario promedio ponderado

es:

p

p17.14

1201700 =

20

Entonces, las existencias entregadas el 1 de mayo tendrán un precio de

(50 x 14.17)p = 708.50p. Si ahora se recibieran más existencias –

supóngase 100 unidades más a 20p cada una– el precio promedio

ponderado sería:

por unidad.

Este promedio debe compararse con el método de promedio simple en el

que el precio se obtiene sumándolos precios unitarios (10p + 15p = 25p)

y dividiendo por el número de órdenes –en este caso, 2– para dar el

precio promedio por unidad. Este método no tiene más ventajas que su

simplicidad.

2. Precio LIFO (Last In, First Out): aquí, el precio cargado es el último

precio pagado. Entonces, a las existencias del 1 de mayo se les carga el

último precio pagado, es decir, 15p por unidad, de forma que el precio

total será (50 x 15)p = 750p. Si tuviera que cubrirse una orden de,

supóngase 60 unidades, 50 de ellas tendrían el último precio (15p). Estas

50 unidades habrían agotado la entrega de abril, así que las restantes 10

tendrían el anterior último precio, es decir, 10p por unidad. Por lo tanto, el

1 de junio, el precio de las 60 unidades, suponiendo que no haya nuevas

entregas, sería:

50 unidades a 15p = 750p

10 unidades a 10p = 100p

PRECIO TOTAL = 850p

3. Precio FIFO (First In, First Out): aquí, el precio cargado es el primero del

material de donde se obtenga el envío. Por lo tanto, el 1 de mayo al

170)20100()7.1470( p×+×

21

material enviado se le cargará 10p por unidad por 20 unidades.

Habiéndose agotado las existencias de 10p, las restantes 30 unidades se

cargarán a 15p cada una, de forma que el precio total sería (20 x 10)p +

(30 x 15)p = 650p

Estos tres métodos dan para el envío de 1 de mayo los siguientes

precios:

Promedio ponderado 708p

LIFO 750p

FIFO 650p

4. Precio estándar: aquí se fija un precio ficticio para el material, y todo se

entrega a este precio estándar. Cuando el precio real varía con respecto

al estándar, se declara una varianza, positiva para indicar que el precio

de compra es mayor que el estándar y negativa si es menor. El precio

estándar se usa sólo como parte de un sistema de costeo estándar

completo.

5. Precio de reemplazo: de nuevo se fija un precio ficticio, siendo el que se

prevé que se pagará al reemplazar el material.

El de promedio ponderado es el más común de los métodos utilizados,

excepto cuando se usa un sistema e costeo estándar completo.

22

2.4 Energía eléctrica

La electricidad desempeña un papel muy importante en las instalaciones

industriales, ya sea para accionar motores e instrumentos, para iluminar

ambientes o para mover equipo procesador. La continuidad de la producción

industrial misma puede depender de un sistema eléctrico que no cause

problemas. Por lo tanto, los elementos básicos del sistema eléctrico de una

planta deben diseñarse para que funcionen con óptimo rendimiento y que

suministren los voltajes apropiados para la maquinaria.

Hasta hace poco tiempo, no se había prestado mucha atención a los

procesos que consumen electricidad, porque la mejora de la eficiencia de tales

sistemas resulta bastante difícil. Sin embargo, estos procesos son muy

importantes en vista de que la electricidad está convirtiéndose en una de las

fuentes que suplen la mayor parte de la energía destinada al uso industrial.

Debido a esto, se hace necesaria una política encaminada al ahorro energético

y la introducción de programas y medidas que lleven a una utilización racional y

económica de la energía en cualquiera de sus formas.

La conservación de energía eléctrica debe ser parte integral de un

programa global de administración de energía que cubra en su totalidad las

formas de uso y su consumo.

Para el desarrollo de un programa de ahorro de energía eléctrica a nivel

empresarial y su realización en medidas concretas, se recomienda hacer un

balance energético y un diagrama de flujos de energía en todos los porcentajes

y aplicaciones posibles en las diferentes áreas (total de fuerza motriz,

23

iluminación, aire acondicionado, calentamiento, etc.), como el que se presenta

en la figura 2 y complementado con un flujo de costos.

Figura 2. Diagrama de flujos de energía eléctrica

Fuente: ICAITI. El uso eficiente de la energía eléctrica. Pág. 3

Para la reducción del total de la energía eléctrica comprada por la

empresa es primordial observar los siguientes principios básicos:

- Evitar el uso innecesario de energía útil, es decir, el consumo de energía

que no lleva a un adelanto en la producción o prestación de servicios.

- Reducción de la demanda de energía útil para fines específicos mediante

controles automáticos.

- Incremento del grado de eficiencia en la conversión de energía mediante

mejoras técnicas de los sistemas.

- Concepción integrada de conservación de energía en procesos de

producción completos en todos sus pasos, revisando condiciones o

parámetros como temperaturas, presiones y velocidades que recorre una

línea.

Los principales aspectos que deben incluirse en el programa global de

administración de energía son:

24

1. Sistemas de alambrado y distribución de potencia en plantas (sistemas

eléctricos industriales)

2. Motores eléctricos eficaces

3. Factor de potencia

1. Sistemas eléctricos industriales: existen algunos aspectos fundamentales

que son importantes en el diseño de los sistemas de distribución de

energía. Estos aspectos deben atenderse cuando la nueva red de

alambrado se planee y se añada a la planta para conseguir el más alto

rendimiento en la operación y en el uso de energía.

2. Motores eléctricos eficaces: estos motores (desarrollados desde 1974),

tienen pérdidas en un 25% menos por debajo de las pérdidas de un

motor estándar. La figura 3 muestra la comparación de las pérdidas en

watts entre motores estándar y motores de alto rendimiento, basada en

una reducción de las pérdidas en un 25%.

Figura 3. Comparación de las pérdidas en vatios de motores estándar con

motores eficientes

Fuente: ICAITI. El uso eficiente de la energía eléctrica. Pág. 20

25

El rendimiento de un motor eléctrico es la capacidad de éste de

transformar energía eléctrica en energía mecánica. La única potencia

absorbida por el motor es la pérdida en que incurre éste al convertir la

energía eléctrica a energía mecánica.

100lim

×=entadaaelécticaEnergía

ejeelenmecánicaEnergíaEficiencia

3. Factor de potencia: es el nombre dado a la relación entre la potencia

activa (kW) usada en un sistema y la potencia aparente (kVA) que se

obtiene de las líneas de alimentación o, dicho de otro modo, el coseno

del ángulo formado por el desfase de la corriente con respecto al voltaje

aplicado.

Todos los aparatos que contienen inductancia, tales como

motores, transformadores y demás equipos con bobinas, necesitan

corriente reactiva para establecer campos magnéticos necesarios para

su operación.

El desfase producido por la corriente reactiva se anula con el uso

de capacitares de potencia, lo que hace que el funcionamiento del

sistema sea más eficaz y, por lo tanto, requiera menos corriente en la

línea.

26

2.5 Soldadura

Es un proceso de ensamble de metales en el que la coalescencia se

obtiene por calor y/o presión. También puede definirse como una liga

metalúrgica efectuada por fuerzas de atracción entre átomos. Antes de que

estos átomos se puedan unir, deben eliminarse los vapores absorbidos y los

óxidos de las superficies en contacto. Si se aplica una fuerza entre las dos

superficies metálicas lisas a unir, algunos cristales se fragmentarán a lo largo

de las superficies y se mantendrán en contacto. En tanto se aplique más

presión, estas áreas aumentan y se efectúan otros contactos. Siendo

quebradiza la capa de óxido, ésta se rompe y fragmenta conforme el metal se

deforma plásticamente.

La coalescencia se obtiene cuando los límites entre las dos superficies

son planos cristalinos. El rompimiento o eliminación de las capas de óxido en la

superficie es fundamentalmente lo que sucede cuando se efectúa una

soldadura. Este proceso es conocido como soldadura en frío.

Si se añade temperatura a la presión, se facilitará la soldadura de las dos

superficies, y la coalescencia se obtendrá de la misma manera que para la

soldadura por presión en frío. Conforme se incrementa la temperatura, la

ductilidad del metal de base aumenta y la difusión atómica progresa más

rápidamente. Los materiales no metálicos entre las superficies interfaciales se

ablandan, permitiendo esta circunstancia eliminarlos o romperlos por el flujo

plástico de los materiales de base. Las soldaduras con presión y calor se hacen

con mayor eficiencia, pero no son necesariamente más resistentes si la unión

átomo – átomo es la misma.

27

Se han desarrollado diversos procesos de soldadura que difieren

ampliamente en el método de aplicar el calor y en el equipo usado. Dentro de

estos procesos se encuentran los dos más ampliamente utilizados en nuestro

medio: por arco eléctrico y MIG.

2.5.1 Soldadura por arco eléctrico

La soldadura por arco es un proceso en el que la coalescencia se obtiene

por medio del calor producido por un arco eléctrico entre la pieza y el electrodo.

El electrodo o metal de aporte se calienta a un estado líquido y se deposita en

la junta para efectuar la soldadura. Primero se hace contacto entre el electrodo

y la pieza para crear un circuito eléctrico y, después, separando los

conductores, se forma un arco. La energía eléctrica es convertida en calor

intenso en el arco, que alcanza una temperatura de alrededor de 5500° C.

Para la soldadura por arco se puede usar ya sea corriente alterna (CA) o

directa (CD), es preferible utilizar esta última para la mayoría de los propósitos.

Por lo general, mientras que se efectúa la soldadura, el voltaje del arco es de 18

a 40 V. En polaridad directa el electrodo se conecta a la terminal negativa,

mientras que en polaridad invertida el electrodo es positivo.

Originalmente se utilizaban electrodos de carbón, que en los últimos

tiempos han sido sustituidos por electrodos metálicos. Los tres tipos de

electrodos de metal (o varillas) son: desnudo, revestido de fundente y grueso. El

uso de electrodos desnudos está limitado para la soldadura de hierro forjado y

acero medio. El fundente contribuye tanto en la eliminación de óxidos

indeseables como en la prevención de su formación. Sin embargo, los

28

electrodos de arco con revestimiento grueso son los más importantes y los que

más se emplean en todo tipo de soldaduras comerciales. Del total de la

soldadura manual que se hace actualmente, más de un 95% se hace con

electrodos revestidos.

La figura 4 es un diagrama esquemático que muestra la acción de un

arco con electrodo densamente revestido. En un arco ordinario con alambre

desnudo, el metal depositado se afecta en algún modo por el oxígeno y

nitrógeno del aire. Esto causa la formación de óxidos y nitritos indeseables en el

metal de soldadura.

El propósito de los electrodos con revestimiento grueso es proporcionar

una protección de gas alrededor del arco para eliminar tales condiciones, y

también de cubrir el metal de soldadura con una capa de escoria protectora que

previene la oxidación del metal superficial durante el enfriamiento. Las

soldaduras afectadas con varillas de este tipo tienen características físicas

superiores.

Figura 4. Flujo esquemático de la flama de arco

Fuente: Amstead y otros. Procesos de manufactura. Pág. 242

29

2.5.2 Soldadura MIG (Metal Inert Gas)

Es uno de lo dos métodos de soldadura por arco con gas inerte protector

(el otro es la soldadura TIG -Tungsten Inert Gas-). En este proceso, la

coalescencia se produce por el calor que proviene de un arco entre un electrodo

de metal y la pieza, la cual está protegida por medio de una atmósfera de CO2.

Este método emplea alambre de metal consumible como electrodo, es

adaptable tanto a soldaduras manuales como automáticas (aunque se adapta

especialmente a la operación automática) y no requiere de fundente o alambre

revestido para la protección de la soldadura.

La soldadura se realiza por un arco protegido entre el electrodo de

alambre descubierto consumible y la pieza de trabajo. Puesto que el material de

aporte se transfiere a través del arco protegido, se obtiene una mayor eficiencia

que en los procesos no consumibles, resultando una mayor rapidez de

soldadura. El metal se deposita en una atmósfera que previene la

contaminación.

En la figura 5 se muestra este proceso, en donde se alimenta un alambre

continuamente a través de una pistola hacia una superficie de contacto que

comunica la corriente al alambre. La corriente directa de polaridad invertida

proporciona un arco estable y ofrece la mayor entrada de calor en la pieza de

trabajo. Se recomienda generalmente para aluminio, magnesio, cobre y acero.

La polaridad directa con argón tiene un índice alto de combustión, pero el arco

es inestable y con muchas salpicaduras. La corriente alterna es también

inherentemente inestable y se usa muy poco en este proceso.

30

Se utiliza ampliamente el gas dióxido de carbono en la soldadura de

aceros al carbono y de baja aleación. Como tiene una excelente penetración,

produce soldaduras sanas a alta velocidad. Puesto que el gas se descompone

en monóxido de carbono y oxígeno a alta temperatura, generalmente se

proporciona fundente al gas envolvente dentro o sobre el alambre.

Figura 5. Dibujo esquemático del proceso de soldadura por arco metálico

con gas


2.6 Herrajes

2.6.1 Definición

Por herraje se entiende todo tipo de accesorio para electrificación y/o

telefonía fabricado regularmente de metal y que asegura elementos (cables,

31

aislantes, otros herrajes, etc.) a los postes, torres o estructuras de distribución.

Los herrajes no soportan directamente tensiones eléctricas, pero por lo general

soportan esfuerzos mecánicos de tensión, comprensión y corte.

2.6.2 Evolución

En un principio los herrajes eran fabricados de acero y recubiertos con

una capa de zinc proporcionada por galvanizado en frío. Con el desarrollo de

nuevas técnicas, en la actualidad son fabricados en serie por máquinas

altamente especializadas y protegidos con una capa de zinc proporcionada por

la técnica de hot dip galvanized (galvanizado en caliente, por inmersión).

2.7 La documentación y su relación con la productividad total

La documentación es el conjunto de documentos que norman y

estandarizan procesos de fabricación. Al trabajar procesos documentados, se

mejora notablemente la calidad de los productos fabricados; se logra con esto

que la productividad de la empresa mejore (la relación entre productividad y

calidad se observa en la figura 6, página 35).

Actualmente, todas las empresas coinciden en reconocer la necesidad de

mejorar la calidad de los productos y servicios para poder ser competitivos y

permanecer en el negocio. La competitividad de una empresa está determinada

por la calidad, el precio y el tiempo de entrega de sus productos o servicios. Se

32

es más competitivo y productivo si se puede ofrecer mejor calidad, a bajo precio

y en un menor tiempo de entrega.

Ahora bien, existen varias definiciones de calidad, de las cuales se

mencionan tres:

a) “Calidad es que un producto sea adecuado para su uso. Así, la calidad

consiste de ausencia de deficiencias y de aquellas características que

satisfacen al cliente”.4

b) “La calidad es la totalidad de detalles y características de un producto o

servicio que influye en su habilidad para satisfacer necesidades dadas”.5

c) “Es el conjunto de propiedades y características de un producto o

servicio que le confieren la aptitud para satisfacer las necesidades

explícitas preestablecidas”.6

En resumen, puede decirse que la calidad la define el cliente, puesto que

un cliente queda satisfecho si se le ofrece todo lo que él esperaba obtener y

más. Así, la calidad es, ante todo, la satisfacción del cliente. La satisfacción

está ligada a las expectativas que el cliente tiene sobre el producto o servicio,

expectativas generadas de acuerdo con las necesidades, los antecedentes, el

precio, la publicidad, la tecnología, etc. Se dice que hay satisfacción si el

cliente percibió del producto o servicio al menos lo que esperaba.

Al estar determinada la satisfacción del cliente por aspectos subjetivos

como las expectativas y la percepción, la calidad no siempre se puede

cuantificar o definir en términos objetivos, por lo que se hace necesario que las

33

empresas estén retroalimentándose en forma constante con la percepción del

cliente respecto a su producto o servicio.

Una observación importante a este aspecto es que una empresa debe

tener cuidado en que su publicidad y sus ofrecimientos no generen expectativas

en los clientes que el sistema sea incapaz de satisfacer. Además, cuando el

cliente queda muy satisfecho, este hecho hace que levante sus propias

expectativas para la siguiente compra, por lo que las empresas deben ofrecer

cada día una mejor calidad.

Cuando se tiene mala calidad hay equivocaciones de todo tipo,

reprocesos, desperdicios, retrasos en la producción y frustración entre los

empleados. Además, la mala calidad lleva a:

- Pagar por elaborar productos malos.

- Una inspección excesiva para tratar de que los productos de mala calidad no

salgan al mercado.

- Reinspección y eliminación de rechazo.

- Más capacitación e instrucciones a los trabajadores para que contribuyan a

que haya menos fallas.

- Gastos por fallas en el desempeño del producto y por devoluciones.

- Problemas con proveedores.

- Más servicio de garantía.

34

- Clientes insatisfechos y pérdidas de ventas.

- Ineficiencias de todo tipo.

La característica común de cada uno de los aspectos anteriores es que

implican más gastos y menos ingresos. Es necesario pagarle a la gente que

hace la inspección, que realiza los reprocesos, que recupera los retrasos y a

quienes se encargan de los servicios de garantía, además de que usan

máquinas, espacios, energía eléctrica y requieren de directivos que los

coordinen.

Cuando una empresa mejora la calidad y disminuye las deficiencias,

incrementa su productividad, lo cual le permite ser más competitiva y ofrecer

menores precios y tiempos de entrega más cortos. Los beneficios obtenidos con

el incremento en la productividad permiten obtener mayores márgenes de

ganancia y con ello la empresa puede estar en una mejor posición para

competir en un mundo globalizado; al mismo tiempo, estará en posibilidades de

servir mejor a dueños, directivos, empleados, proveedores y por ende, a la

sociedad.

Con el incremento en la calidad y, en consecuencia, de la productividad,

también se ven favorecidos los clientes, ya que se les puede ofrecer un mejor

producto o servicio a un menor precio. En resumen, la mejora de la calidad lleva

a que las empresas u organizaciones cumplan de mejor manera sus fines y

objetivos.

La relación entre la mejora de la calidad, la productividad y la

competitividad se presenta en la figura 6. Esta relación se conoce como

“Reacción en cadena” y fue presentada por el Dr. Deming, en julio de 1950. Al

35

respecto, el Dr. Deming afirmó “la reacción en cadena quedó grabada en Japón

como un estilo de vida. Esta figura estaba en todas las pizarras de todas las

reuniones con los directivos japoneses desde julio de 1950 en adelante… Una

vez que los directivos adoptaron la reacción en cadena (...) todos tenían un

objetivo común: la calidad”.

Figura 6. Relación entre calidad, productividad y competitividad.

“Reacción en cadena”

Si se mejora la calidad

Disminuyen los costos porque hay menos reprocesos, fallas, retrasos y desperdicios, con lo que se utiliza mejor el tiempo-

máquina, la mano de obra, los espacios y los materiales

Mejora la productividad

Se es más competitivo, gracias a la mejor calidad y menor precio

Se permanece en el negocio

Fuente: Humberto Gutiérrez Pulido. Calidad Total. Pág. 12

La reacción en cadena ha inducido a una nueva manera de incrementar

la productividad, la cual no implica que los obreros hagan las cosas de manera

más rápida, con mayor esfuerzo y dedicación, sino que la empresa, en su

conjunto, haga las cosas bien desde la primera vez.

36

Una parte importante de la reacción en cadena es la documentación y

estandarización de procesos. La documentación analiza los procedimientos

actuales y establece los procedimientos a seguir. La estandarización estima

tiempos y costos de fabricación para todos los productos fabricados.

Al documentar y estandarizar los procesos se mejora la calidad y, por

ende, aumenta la productividad puesto que, como indica la figura 6, hay menos

reprocesos, fallas, retrasos y desperdicios.

37

3. ANÁLISIS DE LOS PROCESOS ACTUALES

3.1 Generalidades

Para cada uno de los productos fabricados se utilizan procesos

diferentes que, en este capítulo, serán analizados y evaluados con el fin de

documentarlos y estandarizarlos posteriormente.

3.1.1 Principales usos y aplicaciones de los herrajes

Existen dos aplicaciones principales que se les da a los herrajes: para

electrificación y para telefonía.

3.1.1.1 Herrajes para electrificación

Son todos los herrajes utilizados en postes de distribución eléctrica,

subestaciones eléctricas, torres de transmisión eléctrica, etc. Entre sus

principales aplicaciones se encuentran:

- Anclaje al suelo

- Abrazo de elementos a los postes

38

- Extensión de elementos rectos

- Separación de cables y alambres

- Soporte de materiales aislantes

- Soporte de luminarias

- Sujeción de elementos rectos y a escuadra

- Sujeción de transformadores

- Tensión de cables

3.1.1.2 Herrajes para telefonía

Son todos los herrajes utilizados en postes de telefonía y relacionados

con el cableado de ésta. Entre sus principales aplicaciones están:

- Abrazo de elementos a postes

- Protección de cables y alambres

- Separación de cables y alambres

- Soporte de cables y alambres

39

- Sujeción de elementos rectos y a escuadra

- Tensión de cables y alambres

3.1.2 Diseño y procedimientos actuales

Actualmente los herrajes siguen el diseño dispuesto por la jefatura de

Power Line Hardware, en base a la experiencia de fabricar este tipo de

productos. La mayoría de herrajes no cuentan con planos que describan las

medidas exactas y son fabricados en base a piezas ya fabricadas que se

encuentran en la bodega de producto terminado, a decisiones tomadas por la

jefatura de la planta, o a un manual empírico que describe a grandes rasgos los

procesos de algunos herrajes. No existe revisión periódica de las

especificaciones de fabricación ni control sobre el cumplimiento de las mismas.

Todos los herrajes son maquinados en frío (a excepción de los herrajes

formados a mano con el material al rojo) en la planta de Power Line Hardware,

en donde se dispone de la materia prima directamente del proveedor. La planta

cuenta con una bodega de materia prima, insumos y materiales y otra de

producto terminado. El producto para galvanizar es almacenado en uno de los

patios.

La lámina es cortada en la planta de GICA (empresa perteneciente al

grupo) y es la que provee de este material. Luego de fabricados, todos los

herrajes son galvanizados en caliente por inmersión en GICA (a excepción de

los roscados, que son galvanizados en frío en Power Line Hardware).

40

3.1.3 Materiales para la fabricación de herrajes

Básicamente, todos los herrajes son fabricados de alguno (o algunos) de

los siguientes materiales:

1. Hierro angular: fabricado en largo estándar de 20 pies, se utiliza en

grosores de 1/8”, 3/16“ y 1/4“ y en anchos de 1½”, 2”, 2½” y 3”.

2. Hierro plano: fabricado en largo estándar de 20 pies, se utiliza en

grosores de 1/8”, 3/16“, 1/4“, 3/8“ y 1/2“ y en anchos de 1”, 1 ¼”, 1½”, 2”, 3” y

4”.

3. Hierro redondo liso: fabricado en largo estándar de 20’, se utiliza en

grosores de 1/2“,5/8" y 3/4“.

4. Hierro trefilado 5.40: fabricado en largo estándar de 20’, es única medida.

5. Lámina: fabricada en ancho y largo estándar de 4’ x 10’,

respectivamente, se utiliza en grosores de 1/8“, 3/16“, 1/4" y 5/16“. Además

se utiliza una medida especial: 2mm x 51” x 8 m.

6. Tubo proceso mediano: fabricado en largo estándar de 20 pies, se utiliza

el de 2” de diámetro.

3.1.4 Operaciones básicas en la fabricación de herrajes

Para la fabricación de herrajes se utilizan únicamente dos operaciones

de trabajo en frío de metales: cizallado y embutido. Ambos trabajos en frío son

operaciones realizadas con prensa y herramientas.

41

Las herramientas para la mayoría de prensas vienen bajo la

denominación general de punzones y matrices. El punzón se refiere a aquella

parte del ensamble que está unida al ariete de la prensa y se impulsa hacia la

cavidad de la matriz; la matriz es generalmente estacionaria y descansa sobre

la bancada de la prensa. Tiene una abertura para recibir al punzón y ambos

deben estar perfectamente alineados para una adecuada operación. Los

punzones y matrices no son intercambiables. Una sola prensa puede hacer una

gran variedad de operaciones, dependiendo del tipo de matrices empleadas.

Actualmente, para ambas operaciones existen juegos de punzones y

matrices adecuados a los herrajes que se fabrican, pero no están debidamente

identificados y ordenados. Debido a esto, se pierde mucho tiempo en estar

buscando los juegos necesarios y en algunos casos tiene que intervenir el jefe,

pues los operarios no pueden identificarlos a simple vista.

3.1.4.1 Cizallado

Es la operación utilizada para cortar, perforar y doblar piezas. En la figura

7 se muestra el proceso de cizallado y cada una de sus etapas. Debe tomarse

en cuenta que el filo y el juego entre ambas piezas es determinante para una

buena operación.

42

Figura 7. Proceso de cizallado de metal con punzón y matriz A) Punzón en contacto

con la lámina.

B) Deformación

plástica.

C) Fractura completa


Al realizar doblado, se tiene que considerar que el material retiene algo

de su elasticidad original y hay alguna recuperación de elasticidad después de

retirar el punzón, tal como se muestra en la figura 8. A esto se le conoce como

recuperación elástica.

Figura 8. Recuperación elástica en operaciones de doblado


3.1.4.2 Embutido

Es la operación utilizada para formar las piezas. Se lleva a cabo forzando

una forma de acero endurecido o macho en un acero blando.

43

Figura 9. “Macho” de embutido al producir la cavidad de un molde


La mayoría de embutidos que implican el formado de la lámina metálica

delgada, requieren del uso de prensas de doble efecto, de manera que se

pueda sujetar a la lámina en su lugar conforme el embutido progresa. Las

prensas de este tipo varían considerablemente en su funcionamiento, pero por

lo general, están provistas de dos guías, una dentro de la otra. Una guía que

controla a los anillos pisadores, se mueve hacia la lámina antes que la otra para

sujetarla en su lugar. Esta acción está ilustrada en la figura 10.

Figura 10. Acción del pisador y del punzón en una operación de embutido


44

La ventaja del embutido es que pueden producirse económicamente

varias cavidades idénticas. Las superficies de las cavidades tienen un acabado

muy pulido, y no se necesita otro trabajo de máquina que el de quitar el metal

sobrante de la parte superior y las lados de la matriz.

3.1.5 Análisis del transporte y flujo de materiales

Actualmente, dentro de la planta de Power Line Hardware, la maquinaria

se encuentra dispuesta en una forma cómoda, permitiendo a los operarios

desempeñarse en óptimas condiciones. Debido al tipo de actividades realizadas

dentro de la planta y a que no es un solo proceso continuo, el flujo de

materiales se lleva a cabo sin un orden preestablecido, pero en forma ordenada

y del frente de la planta hacia el fondo.

Tal y como puede observarse en la figura 11, el flujo de todos los

materiales inicia en la bodega de materia prima (B.M.P.) que se encuentra al

frente de la planta. A pesar de que cada herraje necesita máquinas diferentes

para su fabricación, en términos generales todos siguen la trayectoria que en la

figura muestran las flechas.

En resumen, los transportes dentro de la planta se realizan en forma

eficiente y no interfieren entre ellos ni con las operaciones realizadas.

45

Figura 11. Flujo de materiales en la planta

B.M.P.

Área desoldadura

Jefatura

Máquinas / puestos de trabajo

El transporte que se hace necesario considerar y analizar por separado,

es el de materiales del área de corte (GICA) a la planta de Power Line

Hardware. Puesto que son 200 metros aproximadamente, se debe atravesar la

calle y se hace necesario el uso de montacargas y su respectivo operario.

El tiempo invertido por cada viaje del montacargas es 209.74 segundos

(3.5 minutos). Durante este tiempo consume 0.0277 galones de combustible.

Suponiendo que el operario del montacargas gana Q5.00 por hora y que el

galón de combustible cuesta Q14.00, cada viaje del montacargas tiene un valor

46

de Q0.68 sin tomar en consideración depreciación de la máquina, pasivo laboral

del empleado y costo de oportunidad por el tiempo que espera el material

cuando el montacargas no está disponible (que en ocasiones se cuenta por

días).

Cuando en un mismo viaje se transporta gran cantidad de piezas, el

costo se incrementa, pues es el operario del montacargas quien acomoda el

material durante un tiempo considerablemente alto y no atiende otras

solicitudes de transporte.

3.1.6 Análisis del proceso actual de corte de lámina

Actualmente, el jefe de Power Line Hardware solicita al jefe de GICA

(empresa que presta el servicio) el corte de la lámina a la medida. El jefe de

GICA se encarga de solicitar la materia prima, cortarla y entregarla al operario

del montacargas. Regularmente, este proceso dura entre 2 y 7 días.

Para efectos del estudio dentro de la planta de Power Line Hardware, no

se analizó el proceso de corte dentro de las instalaciones de GICA, por lo que

no pudo establecerse cuánto tiempo es realmente el efectivo de corte, ni cuáles

son los costos ocultos por las esperas.

Lo que sí logró determinarse es que existe una máquina cortadora de

lámina que puede realizar el proceso dentro de las instalaciones de la planta, lo

que reduciría los costos de espera y de transporte. Dicha máquina está fuera de

uso porque no tiene las cuchillas necesarias para cortar.

47

3.2 Tiempos de fabricación

Se analizaron los tiempos de fabricación de todos los herrajes, bajo los

siguientes aspectos:

3.2.1 Descripción del método de medición

Basándose en la tabla elaborada por la General Electric Co. (véase pág.

11) y, considerando el tipo de producción (intermitente, bajo pedido y, en

algunos casos, eventual), el tiempo medio de operaciones (entre 2 y 10

minutos) y el tiempo destinado para el estudio, se estableció trabajar con diez

tiempos cronometrados y luego calcular el promedio simple de ellos. Las

mediciones fueron tomadas en los meses de febrero, marzo y abril durante toda

la jornada laboral (7 a 16:30 hrs.), tanto antes como después del almuerzo y la

refacción; a diferentes operarios y en diferentes corridas de producción.

3.2.2 Hoja de registro de tiempos

Los herrajes fueron cronometrados según la hoja de registro que a

continuación se detalla:

48

Figura 12. Hoja de registros de tiempos por herraje

HERRAJE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 PROMEDIO MÁQUINA No. OPER. OBSERVACIONESOperación 1Operación 2Operación 3Operación 4Operación 5Operación 6Operación 7Operación 8Operación 9Operación 10Operación 11Operación 12Operación 13Operación 14Operación 15Operación 16Operación 17Operación 18Operación 19Operación 20

49

Cada hoja de registro cuenta con el detalle de las operaciones (tomando

en cuenta transportes y preparaciones de máquina), los diez tiempos

cronometrados y el promedio final de cada tiempo. Cuenta también con un

espacio para anotar la(s) máquina(s) utilizada(s) y el número de operarios

necesarios para cada una de las operaciones. Cualquier anotación adicional

puede hacerse en el espacio de observaciones.

3.2.3 Evaluación de tiempos cronometrados por herraje

Al cronometrar los procedimientos se hace necesaria la evaluación de los

tiempos obtenidos. En la actualidad, la empresa no cuenta con ninguna hoja o

algún formato de evaluación de tiempos. Tampoco existe documentación

acerca de la cantidad de material, el número de operarios y la maquinaria

necesaria para la fabricación de cada herraje.

3.3 Documentación de los productos

Dentro de la parte de documentación se incluyen los diagramas de flujo y

de operaciones y una breve descripción de los herrajes fabricados. El listado

completo de los herrajes es el siguiente:

1. A1

2. A2

3. A3

4. A4

5. APC

6. AT

7. AR

8. ANR

9. ANB

10. ANE

11. AR – CU

12. ARDSP

13. ARRM

14. BRR

15. BYE

16. BYR

50

17. BL

18. BZBD

19. BZPP

20. BZP28

21. BRIP

22. BRIA

23. BRIJ

24. CHP

25. CLGC

26. CRCA

27. CRC96

28. CRCF

29. CRFO

30. CRFON

31. EPP

32. FAG

33. LK

34. MS

35. MDZ2

36. MDZ3

37. PR34

38. PR58

39. PRD

40. PRDD

41. PEX

42. PSC

43. PAC

44. PAS

45. RK1

46. RK3

47. SPC

48. TPP

49. VA

50. WR

Debido a que todos diagramas son similares, para efecto del presente

informe se documentarán únicamente los identificados con los números: 6, 11,

12, 30, 37, 44 y 48.

3.3.1 Diagramas de flujo y de operaciones

El diagrama de operaciones muestra la secuencia cronológica de todas

las operaciones de taller o en máquinas, inspecciones, márgenes de tiempo y

materiales a utilizar en un proceso de fabricación o administrativo, desde la

llegada de materia prima hasta el empaque o arreglo final del producto

terminado. Señala la entrada de todos los componentes y subconjuntos al

ensamble con el conjunto principal. En este diagrama se aprecian globalmente

todos los detalles de fabricación o administración.

El diagrama de flujo contiene, en general, muchos más detalles que el de

operaciones. Este diagrama pone de manifiesto costos ocultos como distancias

recorridas, retrasos y almacenamientos temporales. Una vez expuestos los

51

períodos no productivos, puede procederse a su mejoramiento. Además de

registrar las operaciones, el diagrama de flujo del proceso muestra todos los

traslados y retrasos de almacenamiento con los que tropieza un artículo en su

recorrido por la planta.

En las figuras siguientes se incluyen los diagramas de flujo y de

operaciones actuales de cada herraje.

Figura 13. Diagrama de operaciones AT

2 Corte

8

9 Esmerilado

5 Formado

Despunte18

Perforado

19 Despunte

1 Corte de la lámina

3Perforado

4 Despunte

7 Perforado


10 Formado 1


17 Corte23 Perforado

24Despunte

22 Corte

25 Esmerilado

26Preparación antesde galvanizado

11 Formado 2

20 Formado


12 Punteado

13 Remate

14Limpieza yremoción de escoria

15Preparación antesde galvanizadoDISTANCIA

(metros)TIEMPO

(segundos)No.SÍMBOLO

26

TOTAL

RESUMEN

DIAGRAMA DE OPERACIONES DEL PROCESO Producto: AT Fecha: 22/06/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/1 Inicia: Bodega de materia prima Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado

52

Figura 14. Diagrama de flujo AT

2

BMP

Corte

8

BMP

9

5 Transporte a esmerilado

Esmerilado

5 Formado

Despunte

BMP

18 Perforado

Preparación de máquina

19 Despunte 6 Transporte a formado

ABC

6


1

1Preparación de máquina

Transporte a herrajes


3 Perforado

4 Despunte

2 Transporte a formado


7Perforado


4


Transporte a herrajes170 m


10 Formado 1


9 Transporte a herrajes

17 Corte

10 Transporte a despunte

Preparación de máquina7

11 Transporte a formado


BMP

23 Perforado


24 Despunte

D

12 Transporte a corte

22 Corte

13 Transporte a despunte

14 Transporte a esmerilado

25 Esmerilado

26Preparación antes degalvanizado

9

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: AT Fecha: 22/06/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/2 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

53

Figura 15. Diagrama de flujo AT

8Transporte a ensamble

3 Transporte a ensamble

11 Formado 2

7 Transporte a dobladora20 Formado


ABCD

12 Punteado

13 Remate

14Limpieza y remoción deescoria


BAG

DISTANCIA(metros)

TIEMPO(segundos)No.SÍMBOLO

26

9

14

5

TOTAL

RESUMEN

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: AT Fecha: 22/06/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 2/2 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

54

Figura 16. Diagrama de operaciones AR – CU

2 Corte

3 Perforado

4 Enderezado


5 Esmerilado


DISTANCIA(metros)


6

TOTAL

RESUMEN

DIAGRAMA DE OPERACIONES DEL PROCESO Producto: AR - CU Fecha: 28/06/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/1 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

55

Figura 17. Diagrama de flujo AR – CU

Transporte a herrajes

2

BMP

1

Corte

3

1

Perforado


Transporte a enderezado3

4

2

Enderezado


Transporte a esmerilado4


Transporte a perforado2

A

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: AR - CU Fecha: 28/06/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/2 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

56

Figura 18. Diagrama de flujo AR – CU

5 Esmerilado


BAG

A

DISTANCIA(metros)


6

2

4

2

TOTAL

RESUMEN

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: AR - CU Fecha: 28/06/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 2/2 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

Figura 19. Diagrama de operaciones ARDSP

3Formado 1

4Formado 2

1 Corte


DISTANCIA(metros)


4

TOTAL

RESUMEN

DIAGRAMA DE OPERACIONES DEL PROCESO Producto: ARDSP Fecha: 28/06/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/1 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

57

Figura 20. Diagrama de flujo ARDSP

Transporte a formado

BMP

1

3

1

Formado 1


4

2

Formado 2


1 Corte


BAG

DISTANCIA(metros)


4

2

1

2

TOTAL

RESUMEN

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: ARDSP Fecha: 28/06/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/1 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

58

Figura 21. Diagrama de operaciones CRFON

2 Corte

3 Formado

1 Corte4 Corte de la lámina

6 Enderezado

5 Corte

7 Perforado

10Limpieza y preparaciónantes de galvanizado

8 Punteado

9 Remate

DISTANCIA(metros)


10

TOTAL

RESUMEN

DIAGRAMA DE OPERACIONES DEL PROCESO Producto: CRFON Fecha: 07/07/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/1 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

59

Figura 22. Diagrama de flujo CRFON

BMP


Transporte a corte1Transporte a corte

BMP

3

2Corte

3 Formado

Transporte a formado4

1Corte

A

Transporte a ensamble2

BMP


C

6Enderezado



Transporte a herrajes6


Transporte a corte7

5 Corte

Transporte a enderezado8


7 Perforado

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: CRFO N Fecha: 07/07/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/2 Inicia: Bodega de materia prima Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado

60

Figura 23. Diagrama de flujo CRFON

A

BAG

DISTANCIA(metros)


10

3

10

4

TOTAL

RESUMEN

10Limpieza y preparaciónantes de galvanizado

8 Punteado

9 Remate

B


DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: CRFO N Fecha: 07/07/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 2/2 Inicia: Bodega de materia prima Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado

Figura 24. Diagrama de operaciones PR34

1 Roscado

2 Corte

3Esmerilado y preparaciónantes de galvanizado

DISTANCIA(metros)


3

TOTAL

RESUMEN

DIAGRAMA DE OPERACIONES DEL PROCESO Producto: PR34 Fecha: 08/07/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/1 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

61

Figura 25. Diagrama de flujo PR34

BMP

1 Roscado

2Corte

Transporte a esmerilado3

3Esmerilado y preparaciónantes de galvanizado

Transporte a roscado1

Transporte a corte2

DISTANCIA(metros)


3

0

3

2

TOTAL

RESUMEN

BAG

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: PR34 Fecha: 08/07/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/1 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

62

Figura 26. Diagrama de operaciones PAS

2 Corte


3 Perforado


DISTANCIA(metros)


4

TOTAL

RESUMEN

DIAGRAMA DE OPERACIONES DEL PROCESO Producto: PAS Fecha: 12/07/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/1 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

63

Figura 27. Diagrama de flujo PAS

BMP

2Corte



1Corte de la lámina


3Perforado


DISTANCIA(metros)


4

1

2

2

TOTAL

RESUMEN

BAG

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: PAS Fecha: 12/07/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/1 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

64

Figura 28. Diagrama de operaciones TP

2 Corte


3Perforado


4 Formado

DISTANCIA(metros)

TIEMPO(segundos)

No.SÍMBOLO

5

TOTAL

RESUMEN

DIAGRAMA DE OPERACIONES DEL PROCESO Producto: TPP Fecha: 14/07/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/1 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

65

Figura 29. Diagrama de flujo TP

BMP

2Corte






3Perforado

Transporte a formado3



4 Formado

DISTANCIA(metros)

TIEMPO(segundos)

No.SÍMBOLO

5

3

3

2

TOTAL

RESUMEN

BAG

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: TPP Fecha: 17/07/2004 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/1 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

66

3.3.2 Descripción general de los herrajes

Como parte de la documentación, la descripción general de los herrajes

es una breve explicación del proceso que acompaña al diagrama de

operaciones de cada herraje. En ella se detalla cada una de las operaciones

realizadas. Actualmente no existe descripción de ninguno de los herrajes

fabricados.

3.4 Evaluación de costos

Actualmente no existe ningún sistema establecido de evaluación de

costos, es la presidencia la que establece los precios de venta en base a los

siguientes aspectos.

3.4.1 Costo de materiales

El costo de materiales se obtiene directamente de los proveedores a

través del departamento de compras. Se cotiza y se compra el de menor valor.

En base a las últimas compras, se estima el costo de materiales para cada una

de las piezas a fabricar.

67

3.4.2 Costo de mano de obra

El costo de mano de obra se obtiene del departamento de recursos

humanos en base a los salarios pagados por este concepto. En base a

aproximaciones de tiempo, se calcula el costo por hora de la mano de obra.

3.4.3 Costo de soldadura

El costo de soldadura no está contemplado en el valor del herraje.

3.4.4 Costo de energía eléctrica

El costo de energía eléctrica está considerado dentro de los costos

indirectos de la planta y oficinas.

3.4.5 Costo de transporte

El costo de transporte no está contemplado en el valor del herraje.

68

3.4.6 Costo de galvanizado

El costo del galvanizado está considerado por libra de metal y es

establecido por la presidencia y la jefatura de GICA (empresa proveedora del

servicio).

3.4.7 Costos indirectos

Los costos indirectos son establecidos por la presidencia como un

porcentaje general de las actividades que los generan (depreciación de equipo

y maquinaria, prestaciones laborales, empaque y almacenaje, energía eléctrica

y servicios básicos tales como teléfono, agua, luz, etc.).

3.5 Especificaciones y tolerancias para herrajes

En esta sección se analizarán los ensayos a tensión y a tensión por corte

directo aplicados a un grupo de herrajes, con el fin de comparar la resistencia

teórica y la ensayada en el laboratorio del Centro de Investigaciones de

Ingeniería (CII).

69

3.5.1 Ensayos de materiales aplicables a herrajes

Básicamente, son dos los ensayos aplicables a herrajes: tensión

(tracción y compresión) y corte (tensión por esfuerzo de corte directo). El

ensayo de soldadura es una aplicación del ensayo de tracción.

3.5.1.1 Ensayo a tensión

La tensión se puede definir como la resistencia interna que ofrece una

unidad de área de un material hacia una carga que se aplica en forma externa.

Las tensiones normales son por tracción (positivas) o por compresión

(negativas).

Para una pieza que soporta carga en la cual la carga externa está

distribuida de manera uniforme a lo largo de la sección transversal de la pieza,

la magnitud de la tensión se puede calcular a partir de la siguiente fórmula:

� = Fuerza / área = F/A

Las condiciones en el uso de esta ecuación son las siguientes:

a) La pieza o elemento que soporta carga debe ser recta.

b) La línea de acción de la carga debe pasar por el centroide de la sección

transversal de la pieza.

70

c) La pieza debe tener una sección transversal uniforme cerca de donde se

calcula la tensión.

d) El material debe ser homogéneo o isotrópico.

e) En el caso de piezas con compresión, la pieza debe ser corta para evitar

el pandeo.

La fórmula siguiente calcula la tensión o estiramiento debida a una carga

axial de tracción directa, o el encogimiento o contracción que se debe a una

carga axial directa de compresión.

� = FL/EA

En esta ecuación:

� = deformación de la pieza que soporta la carga axial

F = carga axial directa

L = longitud original total de la pieza

E = módulo de elasticidad del material

A = área seccional transversal de la pieza

3.5.1.2 Ensayo a tensión por corte directo

La tensión por esfuerzo de corte directo se genera cuando la fuerza que

se aplica tiende a cortar a través de la pieza, como lo hacen las tijeras o

cuchillas o cuando se utilizan un punzón y un troquel para punzonar un pedazo

de lámina. Otro ejemplo importante de esfuerzo de corte directo es la tendencia

71

en una cuña de unión a ser cortada en la sección entre el eje o flecha y la maza

de una pieza de maquinaria cuando se transmite torque.

El método para calcular la tensión por esfuerzo de corte directo es similar

al que se emplea para calcular la tensión por tracción directa, porque se supone

que la fuerza que se aplica está distribuida de manera uniforme a lo largo de la

sección transversal de la pieza que se opone a la fuerza. El símbolo que se

utiliza para tensión por esfuerzo de corte es � (tau). La fórmula puede escribirse

como:

� = Fuerza de corte / área de corte = F/A

3.5.2 Estudio de resistencia teórica

En esta sección se analiza el comportamiento esperado de los herrajes

en los ensayos.

3.5.2.1 Ensayo a tensión pura

Material de prueba: varilla de hierro redondo 5/8” fabricada bajo la

norma ASTM A220 – 88 grado 45006, de 5’ de

largo.

Resistencia nominal a la tracción: 448 MPa

Resistencia nominal al punto cedente 310 MPa

72

El área de la muestra es:

( ) 2222

9793.154.2lg30679.048/5

cmpárea =×== π

De donde, las cargas máximas aplicables serán:

Cedente = ( )( ) NMPacm 583.6133109793.1 2 =

Tensión = ( )( ) NMPacm 73.8864489793.1 2 =


Material de prueba: varillas de hierro redondo 5/8” y 1/2” fabricadas

bajo la norma ASTM A220 – 88 grado 45006.

Roscadas.

Resistencia nominal a la tracción: 448 MPa

El área de las muestras es:

Muestra 1. ( ) 222

2

9793.154.2lg30679.048/5

cmpárea =×== π

Muestra 2. ( ) 222

2

2667.154.2lg19635.042/1

cmpárea =×== π

73

De donde, las cargas máximas aplicables serán:

Muestra 1. F = ( )( ) NMPacm 73.8864489793.1 2 =

Muestra 2. F = ( )( ) NMPacm 48.5674482667.1 2 =

3.5.2.3 Ensayo a compresión

Material de prueba: hierro angular de 3/16” x 1 1/2” x 1 1/2” fabricado

bajo la norma ASTM A220 – 88 grado 45006,

de 5’ de largo.

Resistencia nominal a la compresión: 448 MPa


( ) 222 629.354.2lg5625.05.15.1163

cmpárea =×=+=

De donde, la carga máxima aplicable será:

F = ( )( ) NMPacm 8.625,1448629.3 2 =

3.5.2.4 Ensayo de soldadura

Material de prueba: cordón de soldadura de ¼” de ancho y 1 ½” de

largo. Soldadura hecha con alambre para

soldadura MIG de 0.90 mm de diámetro,

74

fabricado bajo las normas AWS 15.18 ER 70S

– 6 y ASME II part C ED/AD 98 SFA 5.18

Resistencia nominal a la tensión: 70,000 PSI (482.637 MPa)


( )( ) 2222

14

1 80645.054.2lg125.0 cmpárea =×==

De donde, la carga máxima aplicable será:

F = ( )( ) NMPacm 22.389637.48280645.0 2 =

3.5.3 Estudio de resistencia ensayada en el laboratorio

En esta sección se analizan los resultados obtenidos en los ensayos

realizados en el CII.


Se realizaron dos ensayos, obteniendo los siguientes resultados:

Carga al punto cedente = 637.647 N y 636.657 N

Carga máxima = 904.479 N y 872.107 N

75


Las cargas máximas resistidas por las muestras son:

Muestra 1 (5/8”) = 980.7 N

Muestra 2 (1/2”) = 660.97 N


El material sometido a prueba de compresión falló en el primer intento

por pandeo, registrando una resistencia a la compresión de 8.274 MPa.

En ambos ensayos, la pieza resistió una carga de 1252.0 N antes de

fallar en el doblez.


Se realizaron tres ensayos con los siguientes resultados de carga

máxima:

Ensayo 1 = 470.72 N (soldadura traslapada)

Ensayo 2 = 1031.66 N (soldadura a tope)

Ensayo 3 = 892.404 N (soldadura a tope)

76

3.5.4 Análisis y comparación de datos teóricos y ensayados


Teóricamente, la pieza no soporta más de 613.58 N sin llegar al punto

cedente. En la práctica pudo observarse que se mantuvo el margen aceptable,

pues las cargas fueron 637.65 y 636.66 N en el momento de llegar al punto

cedente.

Se esperaba que la pieza fallara cerca de los 886.73 N y, efectivamente,

la ruptura sucedió en 904.48 y 872.11 N para los ensayos 1 y 2,

respectivamente.


Al realizar los cálculos teóricos, se esperaba que la pieza de 5/8”

resistiera una carga de 886.73 N y la de 1/2”, 567.48 N. Según lo esperado, la

falla ocurrió un poco arriba del límite: en 980.7 y 660.97 N, respectivamente.


La carga soportada por el material (si el material es uniforme) debería ser

1,625.8 N; pero debido a un doblez especial que tiene la pieza en un extremo,

la falla sucedió mucho antes de lo esperado, puesto que ocurrió en 1252 N.

77


La resistencia nominal del micro alambre de soldadura fue sobrepasada

en todos los ensayos. Se esperaba una carga máxima de 389.22 N, y en el

primer ensayo el material falló cerca: 470.72 N. En los siguientes dos ensayos

se sobrepasó considerablemente (1031.66 y 892.404 N) el límite esperado.

Es de considerar las condiciones del ensayo, puesto que en el primero la

soldadura estaba traslapada y en los otros dos ensayos la soldadura estaba a

tope. De donde puede observarse que la soldadura a tope (extremo con

extremo) es mucho más resistente que la soldadura traslapada (una pieza

sobre otra).

79

4. PROPUESTAS PARA LA REDUCCIÓN DE COSTOS

4.1 Estandarización de tiempos por familia de herrajes

Para la estandarización de tiempos, se elaboró una hoja de evaluación

de tiempos cronometrados. El modelo de la hoja se presenta en la figura 30 y

cada hoja cuenta con:

a) Encabezado: se especifica el producto de que se trata, el nombre de la

analista, el lugar de inicio del proceso (por lo general, bodega de materia

prima), el lugar de finalización del proceso (por lo general, bodega de

producto terminado –antes de galvanizado–), el método del cual se trata

(en todas, método actual) y la fecha.

b) Descripción de piezas: se enumera cada una de las piezas y se indica

qué cantidad de cada una de ellas compone el herraje.

c) Descripción de operaciones: con un número de identificación, junto a

éste se describe cada una de las operaciones, incluyendo transportes y

preparaciones de máquina. Las operaciones son detalladas para cada

una de las piezas.

d) Descripción de materiales: para cada una de las piezas, se describe el

material que se utilizará, con medidas en cada una de las operaciones y

su respectivo peso (factores que van cambiando con el corte, perforado,

etc.). Además, se calcula el número de tiras que salen de una pieza de

80

material (únicamente para la lámina), el número de piezas que salen de

una tira de material y el número total de piezas por el material completo.

e) Especificación de máquina: según un listado de identificación de

maquinaria, se detalla el número de máquina o máquinas utilizadas en

cada operación.

f) Evaluación de tiempos: se detalla el tiempo unitario por operación y,

dependiendo el número de piezas, se calcula el tiempo total por

operación (en segundos). Al final, se calcula el tiempo total por pieza

(considerando el número de piezas) en horas.

g) Especificación de operarios: se detalla el número de operarios

necesarios para llevar a cabo cada operación.

Se detalla también el tiempo total de fabricación del herraje en tres

variantes: unitario en segundos (considerando una pieza de cada una),

total en segundos (considerando la cantidad total de piezas) y total en

horas. En las mismas tres variantes se detalla el tiempo de trabajo en

otros departamentos, el tiempo de transporte entre los departamentos, el

tiempo fijo que se utiliza en la preparación de las máquinas (considerado

más adelante como tiempo de demora) y el tiempo variable que depende

directamente de la cantidad de piezas a fabricar.

81

Figura 30. Hoja de evaluación de tiempos cronometrados

Fecha:P

IE

ZA No. de

operación OPERACIONES MEDIDAS DEL MATERIAL A

UTILIZAR

PESO (EN LB) DEL MATERIAL

A UTILIZARC

AN

TID

AD

D

E

TIR

AS

X

P

IE

ZA

CA

NT

ID

AD

D

E

PIE

ZA

S X

T

IR

A

TO

TA

L P

IE

ZA

S

X M

AT

ER

IA

L

MÁQUINA

CA

NT

. D

E

OP

ER

AR

IO

S

TIE

MP

O

UN

IT

AR

IO

(S

EG

)

TIE

MP

O T

OT

AL

(S

EG

)

TIE

MP

O T

OT

AL

(H

RS

)

1 Operación 1 0 0.002 Operación 2 0 0.003 Operación 3 0 0.004 Operación 4 0 0.005 Operación 5 0 0.006 Operación 1 0 0.007 Operación 2 0 0.008 Operación 3 0 0.009 Operación 4 0 0.0010 Operación 5 0 0.0011 Operación 1 0 0.0012 Operación 2 0 0.0013 Operación 3 0 0.0014 Operación 4 0 0.0015 Operación 5 0 0.00

TIEMPO TOTAL 0.00 0.00 0.00TIEMPO EN OTROS DEPARTAMENTOS 0.00 0.00 0.00TIEMPO DE TRANSPORTE INTER DEPARTAMENTOS 0.00 0.00 0.00TIEMPO FIJO (Preparación de máquinas) 0.00 0.00 0.00TIEMPO VARIABLE 0.00 0.00 0.00

Pieza 3

(N

o.de

piezas

iguales)

0.00

Pieza 1

0.00

Pieza 2

(N

o.de

piezas

iguales)

0.00

Producto: Analista: Verónica Herrera Método: Actual Empieza en: Bodega de Materia Prima Finaliza en: Bodega producto antes de galvanizado Hoja: 1/1

82

4.2 Estandarización de tiempos de referencia

En las siguientes figuras se incluye la evaluación de tiempos

cronometrados de los herrajes considerados en este estudio.

Figura 31. Evaluación de tiempos AR – CU

Fecha: 20/10/2004

PIE

ZA No. de

operación OPERACIONES MEDIDAS DEL MATERIAL A UTILIZAR

PESO (EN LB) DEL

MATERIAL A UTILIZAR

CA

NT

ID

AD

D

E

TIR

AS

X

P

IE

ZA

CA

NT

ID

AD

D

E

PIE

ZA

S X

T

IR

A

TO

TA

L

PIE

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S X

M

AT

ER

IA

L

MÁQUINA

CA

NT

. D

E

OP

ER

AR

IO

S

TIE

MP

O (S

EG

)

TIE

MP

O (H

RS

)

1 Corte de la lámina Lámina 3/16" x 4' x 10' 306.25 21 1 21 Postes 2 40.992 Transporte a herrajes 1 209.744 Corte Lámina 3/16" x 2 1/4" x 10' 14.36 1 53 53 2 1 4.735 Transporte a perforado Lámina 3/16" x 2 1/4" x 2 1/4" 0.27 1 1 1 1 3.166 Preparación de la perforadora 3 1 2170.987 Perforado 3 1 5.808 Transporte a enderezado 1 0.799 Preparación de la enderezadora 5 1 2170.9810 Enderezado 5 1 12.9711 Transporte a esmerilado 1 0.6612 Esmerilado 19 1 30.5413 Preparación antes de galvanizado 1 0.52

TIEMPO TOTAL 4651.86 1.29TIEMPO EN OTROS DEPARTAMENTOS 40.99 0.01TIEMPO DE TRANSPORTE INTER DEPARTAMENTOS 209.74 0.06TIEMPO FIJO (Preparación de máquinas) 4341.96 1.21TIEMPO VARIABLE 59.17 0.02

1 1.29

Producto: AR - CU Analista: Verónica Herrera Método: ActualEmpieza en: Materia prima Finaliza en: Producto terminado (antes de galvanizado) Hoja: 1/1

83

Figura 32. Evaluación de tiempos AT

Fecha: 20/10/2004

PIE

ZA No. de



A UTILIZAR

CA

NT

IDA

D D

E

TIR

AS

X P

IEZ

A

CA

NT

IDA

D D

E

PIE

ZA

S X

TIR

A

TO

TA

L P

IEZ

AS

X

MA

TE

RIA

L

MÁQUINA

CA

NT

. D

E

OP

ER

AR

IOS

TIE

MP

O

UN

ITA

RIO

(S

EG

)

TIE

MP

O T

OT

AL

(S

EG

)

TIE

MP

O T

OT

AL

(H

RS

)

1 Corte de la lámina Lámina 3/16" x 4' x 10' 306.25 8 5 40 Postes 2 40.99 40.992 Transporte a herrajes 1 209.74 209.743 Preparación de la cortadora 1 1 2170.98 2170.984 Corte Lámina 3/16" x 14" x 9" 6.70 1 1 1 1 1 25.55 25.555 Preparación de la perforadora 1 1 2170.98 2170.986 Perforado Lámina 3/16" x 14" x 8" 5.95 1 1 1 1 1 15.91 15.917 Despunte 1 1 32.74 32.748 Transporte a formado 1 6.95 6.959 Preparación de la formadora 13 1 2170.98 2170.9810 Formado 13 1 55.13 55.1311 Transporte a ensamble 1 10.38 10.3812 Corte de la lámina Lámina 3/16" x 4' x 10' 306.25 13 6 78 Postes 2 40.99 40.9913 Transporte a herrajes 1 209.74 209.7414 Preparación de la perforadora 1 1 2170.98 2170.9815 Perforado Lámina 3/16" x 9" x 8" 3.83 1 1 1 1 1 17.80 17.8016 Despunte 1 1 15.20 15.2017 Transporte a esmerilado 1 2.86 2.8618 Esmerilado 19 1 90.53 90.5319 Transporte a formado 1 17.11 17.1120 Preparación de la troqueladora 23 1 2170.98 2170.9821 Formado 1 23 1 29.99 29.9922 Transporte a dobladora 1 38.12 38.1223 Formado 2 26 1 34.23 34.2324 Transporte a ensamble 1 10.38 10.3825 Punteado 29 1 119.10 119.1026 Remate 32 1 228.80 228.8027 Limpieza y remoción de escoria BT 1 336.27 336.2728 Preparación antes de galvanizado 1 69.13 69.1329 Corte de la lámina Lámina 5/16" x 4' x 10' 510.56 16 1 16 Postes 2 40.99 122.9630 Transporte a herrajes 1 238.79 238.7931 Corte Lámina 5/16" x 3" x 10' 31.91 1 12 12 1 2 13.42 40.2632 Preparación de la perforadora 1 1 2170.98 2170.9833 Perforado Lámina 5/16" x 3" x 9 1/2" 2.53 1 1 1 1 1 11.74 35.2234 Transporte a despunte 1 3.38 10.1435 Preparación de la troqueladora 8 1 2170.98 2170.9836 Despunte 8 1 11.13 33.3937 Transporte a formado 1 3.38 10.1438 Preparación de la formadora 13 1 2170.98 2170.9839 Formado 13 1 32.99 98.9740 Preparación antes de galvanizado 1 7.01 21.0341 Transporte a corte H.P. 1/4" x 3" x 20' 51.00 1 1 1 2 7.04 7.0442 Corte H.P. 1/4" x 3" x 20' 51.00 1 16 16 1 2 16.95 16.9543 Preparación de la perforadora 1 1 2170.98 2170.9844 Perforado H.P. 1/4" x 3" x 15" 3.19 1 1 1 1 1 30.82 30.8245 Transporte a despunte 1 3.77 3.7746 Despunte 2 1 23.68 23.6847 Transporte a esmerilado 1 3.77 3.7748 Esmerilado 19 1 49.86 49.8649 Preparación antes de galvanizado 1 33.38 33.38


1.92

1.35

0.21

EN

SA

MB

LE

DE

1 Y

21

2

0.654

1.98

3 (

3 P

IEZ

AS

IG

UA

LE

S)

Producto: AT Analista: Verónica Herrera Método: Actual Empieza en: Materia prima Finaliza en: Producto terminado (antes de galvanizado) Hoja: 1/1

84

Figura 33. Evaluación de tiempos ARDSP Fecha: 20/10/2004

PIE

ZA No. de



A UTILIZAR

CA

NT

IDA

D D

E

TIR

AS

X P

IEZ

A

CA

NT

IDA

D D

E

PIE

ZA

S X

TIR

A

TO

TA

L P

IEZ

AS

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MA

TE

RIA

L

MÁQUINA

CA

NT

. DE

O

PE

RA

RIO

S

TIE

MP

O (

SE

G)

TIE

MP

O (

HR

S)

1 Corte Hierro trefilado 5.40 X 20' 2.50 1 30 30 18 1 0.982 Transporte a formado Hierro trefilado 5.40 X 8" 0.08 1 1 1 1 4.763 Preparación de la troqueladora 5 1 2170.984 Formado 1 5 1 13.685 Preparación de la troqueladora 5 1 2170.986 Formado 2 5 1 13.387 Preparación antes de galvanizado 1 0.52


1 1.22

Producto: ARDSP Analista: Verónica Herrera Método: ActualEmpieza en: Materia prima Finaliza en: Producto terminado (antes de galvanizado) Hoja: 1/1

Figura 34. Evaluación de tiempos PR34 Fecha: 20/10/2004

PIE

ZA No. de


PESO (EN KG) DEL MATERIAL

A UTILIZAR

CA

NT

IDA

D D

E

TIR

AS

X P

IEZ

A

CA

NT

IDA

D D

E

PIE

ZA

S X

TIR

A

TO

TA

L P

IEZ

AS

X

MA

TE

RIA

L

MÁQUINA

CA

NT

. D

E

OP

ER

AR

IOS

TIE

MP

O (

SE

G)

TIE

MP

O (

HR

S)

1 Transporte a roscado Varilla de acero 3/4" x 20' 20.95 1 1 1 1 0.842 Roscado 4 1 52.263 Transporte a corte Varilla roscada de 3/4" x 20' 20.95 1 1 1 1 1.744 Corte Varilla roscada de 3/4" x 20' 20.95 1 43 43 24 1 45.495 Transporte a esmerilado Varilla roscada de 3/4" x 5 1/2" 0.49 1 1 1 1 1.746 Esmerilado y PAG 19 1 80.65


1 0.15

Producto: PR34 - A Analista: Verónica Herrera Método: Actual Empieza en: Materia prima Finaliza en: Producto terminado (antes de galvanizado) Hoja: 1/1

85

Figura 35. Evaluación de tiempos CRFON

Fecha: 20/10/2004

PIE

ZA No. de



A UTILIZAR

CA

NT

ID

AD

D

E

TIR

AS

X

P

IE

ZA

CA

NT

ID

AD

D

E

PIE

ZA

S X

T

IR

A

TO

TA

L P

IE

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S

X M

AT

ER

IA

L

MÁQUINA

CA

NT

. D

E

OP

ER

AR

IO

S

TIE

MP

O (S

EG

)

TIE

MP

O

TO

TA

L (S

EG

)

TIE

MP

O (H

RS

)

1 Transporte a corte H.P. 1/4" x 1 1/2" x 20' 25.60 1 1 1 2 5.60 11.192 Corte H.P. 1/4" x 1 1/2" x 20' 25.60 1 5 5 2 2 17.19 34.383 Transporte a ensamble H.P. 1/4" x 1 1/2" x 1.12 m 4.70 1 1 1 1 4.19 8.374 Transporte a corte H.P. 1/4" x 1 1/2" x 20' 25.60 1 1 1 2 1.33 5.335 Corte H.P. 1/4" x 1 1/2" x 20' 25.60 1 21 21 2 2 9.39 37.586 Transporte a formado H.P. 1/4" x 1 1/2" x 11" 1.17 1 1 1 2 3.05 12.197 Preparación de la formadora 6 1 2170.98 2170.988 Formado 6 1 28.95 115.809 Transporte a ensamble 1 2.44 9.7710 Corte de la lámina Lámina de 1/8" x 4' x 20' 407.86 12 1 12 Postes 2 40.99 163.9511 Transporte a herrajes 1 209.74 209.7412 Transporte a corte Lámina de 1/8" x 4" x 20' 33.99 1 1 1 2 18.47 73.8713 Corte Lámina de 1/8" x 4" x 20' 33.99 1 68 68 3 1 63.71 254.8314 Transporte a enderezado Lámina de 1/8" x 4" x 3 1/2" 0.50 1 1 1 1 6.41 25.6215 Preparación de la enderezadora 23 1 2170.98 2170.9816 Enderezado 23 1 43.05 172.2017 Transporte a perforado 1 6.41 25.6218 Preparación de la perforadora 3 1 2170.98 2170.9819 Perforado 3 1 24.34 97.3520 Transporte a ensamble 1 8.02 32.0921 Punteado 33 1 313.58 627.1622 Rematado 34 1 425.43 850.8623 Limpieza y PAG 1 313.42 626.84


0.01

0.65

0.58

2 (4 pie

zas

iguale

s)

1 (2

pie

zas)

EN

SA

MB

LE

3 (4 pie

zas ig

uale

s)

1.50

Producto: CRFO N Analista: Verónica Herrera Método: Actual Empieza en: Materia prima Finaliza en: Producto terminado (antes de galvanizado) Hoja: 1/1

86

Figura 36. Evaluación de tiempos PAS Fecha: 20/10/2004

PIE

ZA No. de



A UTILIZAR

CA

NT

IDA

D D

E

TIR

AS

X P

IEZ

A

CA

NT

IDA

D D

E

PIE

ZA

S X

TIR

A

TO

TA

L

PIE

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M

AT

ER

IAL

MÁQUINA

CA

NT

. D

E

OP

ER

AR

IOS

TIE

MP

O (

SE

G)

TIE

MP

O (

HR

S)

1 Corte de la lámina Lámina 3/16" x 4' x 10' 306.25 10 1 10 Postes 2 40.992 Transporte a herrajes Lámina 3/16" x 4' x 12" 30.63 1 1 1 1 209.743 Corte Lámina 3/16" x 4' x 6" 30.63 1 4 4 2 2 51.604 Transporte a perforado Lámina 3/16" x 12" x 12" 7.66 1 1 1 1 9.055 Preparación de la perforadora 1 1 2170.986 Perforado 1 1 17.807 Preparación antes de galvanizado 1 7.01


1 0.70

Producto: PAS Analista: Verónica Herrera Método: Actual Empieza en: Materia prima Finaliza en: Producto terminado (antes de galvanizado) Hoja: 1/1

Figura 37. Evaluación de tiempos TP Fecha: 20/10/2004

PIE

ZA No. de



A UTILIZAR

CA

NT

IDA

D D

E

TIR

AS

X P

IEZA

CA

NT

IDA

D D

E

PIE

ZA

S X

TIR

A

TOTA

L P

IEZA

S

X M

ATE

RIA

L

MÁQUINAC

AN

T. D

E

OP

ER

AR

IOS

TIE

MP

O

UN

ITA

RIO

(S

EG

)

TIE

MP

O T

OT

AL

(HR

S)

1 Corte de la lámina Lámina 2 mm x 51" x 8 m 354.29 63 1 63 Postes 2 117.842 Transporte a herrajes 1 209.743 Preparación de la troqueladora 1 2170.984 Corte Lámina 2 mm x 51" x 5" 5.63 1 10 10 9 1 9.775 Transporte a perforado 1 43.426 Preparación de la troqueladora 2 1 2170.987 Perforado Lámina 2 mm x 4" diámetro 0.28 1 1 1 2 1 7.618 Transporte a formado 1 4.079 Preparación de la formadora 13 1 2170.9810 Formado 13 1 17.1911 Preparación antes de galvanizado 1 6.85


1.921

Producto: TP Analista: Verónica Herrera Método: ActualEmpieza en: Materia prima Finaliza en: Producto terminado (antes de galvanizado) Hoja: 1/1

87

4.3 Descripción propuesta de los procesos

La descripción detalla cada una de las operaciones realizadas. A

continuación se presenta una breve descripción de cada uno de los herrajes

trabajados:

a) AT: consta de cuatro piezas.

Pieza 1: el corte de la lámina se realiza en piezas de 14” x 9”. El corte se

realiza a 8”. Se perforan dos agujeros redondos de 11/16” en el centro de

la pieza. En el despunte se eliminan las dos esquinas superiores y con

un troquel especial se embute la pieza.

Pieza 2: el corte de la lámina se realiza en piezas de 9” x 8”. Se perfora

un agujero redondo de 13/16” en cada extremo de la pieza. En el despunte

se eliminan las cuatro esquinas y con un troquel especial se embute la

pieza. La pieza 1 y 2 se unen por medio de cordones de soldadura.

Pieza 3: el corte de la lámina se realiza en piezas de 3” x 10”. El corte se

realiza a 9 ½”. Se perfora un agujero redondo de 13/16” en cada extremo

de la pieza. En el despunte se redondean los dos extremos y con un

troquel especial se embute la pieza.

Pieza 4: el corte se realiza a 15”. Se perforan cuatro agujeros redondos

de 11/16” en el centro de la pieza. En el despunte se eliminan las cuatro

esquinas y con el esmeril se eliminan las rebabas.

Para ensamblar la pieza 3 con la 2 se utilizan 4 tornillos hexagonales de 3/8” x 2” con sus respectivas tuercas y para ensamblar las cuatro piezas

88

se utilizan 4 pernos de rosca corrida de ¾” x 5 ½” con sus respectivas

tuercas hexagonales (2 por perno).

b) AR – CU: el corte de la lámina se realiza en piezas de 2 ¼” x 10”. El

corte se realiza a 2 ¼”. Se perfora un agujero redondo 11/16 en el centro

de la pieza. Con un troquel especial, se nivela y endereza la pieza y

finalmente se esmerilan las rebabas de los cortes y del perforado.

c) ARDSP: el corte se realiza a 8”. Con el mismo troquel especial se le da

forma dos veces.

d) CRFON: consta de tres piezas.

Pieza 1: el corte se realiza a 1.12 m.

Pieza 2: el corte se realiza a 11” y con un troquel especial se le da la

forma.

Pieza 3: el corte de la lámina se realiza en piezas de 4” x 3½ “. Luego de

enderezar y nivelar, se perforan dos agujeros 5/8” en un extremo de la

pieza.

Se unen dos piezas 1 y a cada una de ellas se agrega una pieza 2 y una

3 por medio de soldadura MIG.

e) PR34: se rosca la varilla completa con peines de rosca corriente, se corta

a la medida deseada y se esmerilan las rebabas de los cortes.

f) PAS: el corte de la lámina se realiza en franjas de 12” x 4’. Se corta la

pieza a 12” y se perfora un agujero redondo 13/16” en el centro de la

pieza.

89

g) TP: el corte de la lámina se realiza en franjas de 51” x 5” y luego se

cortan a 4” de diámetro con un troquel especial. Se perfora un agujero

redondo 3/16” y con un troquel especial se le da forma a la pieza.

4.4 Diagramas de flujo propuestos

En los diagramas de flujo propuestos, se elimina el transporte que se

realiza con montacargas y se incluyen los tiempos estándares de fabricación.

90

Figura 38. Diagrama de flujo propuesto AT

2

BMP

Corte25.55 seg

8

BMP

9

4Transporte a esmerilado10 m2.86 seg

Esmerilado90.53 seg

5 Formado55.13 seg

Despunte15.20 seg

BMP

18 Perforado35.22 seg

Preparación de máquina2170.98

19 Despunte33.39 seg

5Transporte a formado10 m17.11 seg

ABC

5

1 Corte de la lámina40.99 seg

1Preparación de máquina2170.98 seg


4Despunte32.74 seg

1Transporte a formado5 m6.95 seg


7Perforado17.80 seg




10 Formado 129.99 seg


17 Corte40.26 seg

8

Transporte a despunte5 m10.14 seg


9

Transporte a formado5 m10.14 seg


BMP



24 Despunte23.68 seg

D

10Transporte a corte10 m7.04 seg

22 Corte16.95 seg

11Transporte a despunte5 m3.77 seg

12Transporte a esmerilado5 m3.77 seg

25 Esmerilado49.86 seg

26Preparación antes degalvanizado33.38 seg

8

3Transporte a perforado15 m20.0 seg

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: AT Fecha: 13/08/04 Método: Propuesto Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/2 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

91

Figura 39. Diagrama de flujo propuesto AT

7Transporte a ensamble25 m10.38 seg

2Transporte a ensamble25 m10.38 seg

11 Formado 234.23 seg

6Transporte a dobladora40 m38.12 seg

20 Formado98.97 seg


ABCD

12 Punteado119.10 seg

13 Remate228.80 seg

14Limpieza y remoción deescoria336.27 seg


BAG

DISTANCIA(metros)


26

8

12

5

1,658.85

17,367.84

140.67 160

TOTAL 19,167.36 160

RESUMEN

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: AT Fecha: 13/08/04 Método: Propuesto Analista: Verónica Herrera Hoja: 2/2 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

92

Figura 40. Diagrama de flujo propuesto AR – CU

2

BMP

Corte4.73 seg

3

1

Perforado5.80 seg


Transporte a enderezado10 m0.79 seg

2

4

2

Enderezado12.97 seg


Transporte a esmerilado5 m0.66 seg

3


Transporte a perforado3 m3.16 seg

1

5 Esmerilado30.54 seg


BAG

DISTANCIA(metros)


6

2

4

2

95.55

4,341.96

4.61 18

TOTAL 4,442.12 18

RESUMEN

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: AR – CU Fecha: 13/08/04 Método: Propuesto Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/1 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

93

Figura 41. Diagrama de flujo propuesto ARDSP


BMP

1

3

1

Formado 113.68 seg


4

2

Formado 213.38 seg


1 Corte0.98 seg


BAG

DISTANCIA(metros)


4

2

1

2

28.56

4,341.96

4.76 5

TOTAL 4,375.29 5

RESUMEN

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: ARDSP Fecha: 28/06/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/1 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

94

Figura 42. Diagrama de flujo propuesto CRFON

BMP


Transporte a corte10 m11.19 seg

1Transporte a corte10 m5.33 seg

BMP

3

2 Corte37.58 seg

3Formado115.80 seg


4

1 Corte34.38 seg

A

Transporte a ensamble20 m8.37 seg

2

BMP


C

6 Enderezado172.20 seg


8


5



6

5Corte254.83 seg

Transporte a enderezado20 m25.62 seg

7



DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: CRFON Fecha: 13/08/04 Método: Propuesto Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/2 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

95

Figura 43. Diagrama de flujo propuesto CRFON

A

BAG

DISTANCIA(metros)


10

3

9

4

2,980.95

6,512.94

204.06 140

TOTAL 9,697.96 140

RESUMEN

10Limpieza y preparaciónantes de galvanizado626.84 seg

8 Punteado627.16 seg

9Remate850.86 seg

B


9

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: CRFON Fecha: 13/08/04 Método: Propuesto Analista: Verónica Herrera Hoja: 2/2 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

96

Figura 44. Diagrama de flujo propuesto PR34

BMP

1Roscado52.26 seg

2 Corte45.49 seg

Transporte a esmerilado10 m1.74 seg

3

3Esmerilado y preparaciónantes de galvanizado80.65 seg

Transporte a roscado10 m0.84 seg

1


2

DISTANCIA(metros)


3

0

3

2

178.40

0.00

4.32 30

TOTAL 182.73 30

RESUMEN

BAG

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: PR34 Fecha: 08/07/04 Método: Actual Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/1 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

97

Figura 45. Diagrama de flujo propuesto PAS

BMP

2 Corte51.60 seg


1




4Preparación antes degalvanizado7.01 segDISTANCIA

(metros)TIEMPO

(segundos)No.SÍMBOLO

4

1

1

2

117.40

2,170.98

9.05 5

TOTAL 2,297.43 5

RESUMEN

BAG

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: PAS Fecha: 13/08/04 Método: Propuesto Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/1 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

98

Figura 46. Diagrama de flujo propuesto TP

BMP

2 Corte9.77 seg

Transporte a corte20 m15 seg

1


2




3Perforado7.61 seg


3

5Preparación antesde galvanizado6.85 seg


4Formado17.19 seg

DISTANCIA(metros)


5

3

3

2

159.25

6,512.95

62.49 40

TOTAL 6,929.43 40

RESUMEN

BAG

DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO Producto: TP Fecha: 13/08/04 Método: Propuesto Analista: Verónica Herrera Hoja: 1/1 Inicia: Bodega de materia prima (BMP) Finaliza: Bodega de producto antes de galvanizado (BAG)

99

4.5 Determinación de tolerancias y especificaciones para la

fabricación de herrajes

Es aceptable para todas las medidas un porcentaje máximo de variación

de 5%, exceptuando los grosores del material (que no pueden tener variación).

Las especificaciones de fabricación de cada herraje deben ser proporcionadas

por el departamento de diseño y la fabricación debe regirse a esas

especificaciones. En los planos debe hacerse constar todos procesos que

intervienen en la fabricación.

4.6 Estandarización de los costos de referencia

La evaluación de costos directos se hace mediante el formato que se

presenta en la figura 47 y se detalla en los incisos 4.6.1, 4.6.2, 4.6.3, 4.6.4,

4.6.5 y 4.6.6. La figura 48 es el formato aplicado al herraje AT que se utiliza

como ejemplo.

Mediante el uso de este formato, puede determinarse el costo de

producir una unidad o una corrida de producción completa, estimando el

tamaño óptimo del lote de fabricación.

100

Figura 47. Formato general de evaluación de costos

CANTIDAD A PRODUCIR

MATERIA PRIMAMATERIAL

Pieza Tipo de material Costo del material Cantidad de material x pieza No. de piezas Costo total x pieza Costo total de producción1 Material 1 1/No.1 No. 1 Q0.00 Q0.002 Material 2 Q0.00 1/No.2 No. 2 Q0.00 Q0.003 Material 1 1/No.3 No. 3 Q0.00 Q0.004 Material 1 1/No.4 No. 4 Q0.00 Q0.00

COSTO DE MATERIALES Q0.00 Q0.00PIEZAS DE ENSAMBLE

Descripción de piezas Costo x pieza Cantidad de piezas Costo total x pieza Costo total de producciónPieza 1 4 Q0.00 Q0.00Pieza 2 3 Q0.00 Q0.00Pieza 3 6 Q0.00 Q0.00

COSTO DE PIEZAS DE ENSAMBLE Q0.00 Q0.00TOTAL DE MATERIA PRIMA Q0.00 Q0.00

MANO DE OBRATiempo Tipo de operario Costo x operario (hr) # de operarios Tiempo de fabricación (hrs) Costo total x pieza Costo total de producción

Fijo Operario normal 1 Tiempo 1 Q0.00 Q0.00Variable Operario normal Q0.00 1 Tiempo 2 Q0.00 Q0.00Variable Operario normal Q0.00 2 Tiempo 3 Q0.00 Q0.00De soldadura Soldador 1 Tiempo 4 Q0.00 Q0.00En otros deptos. Operario normal Q0.00 2 Tiempo 5 Q0.00 Q0.00

TOTAL DE MANO DE OBRA Q0.00 Q0.00SOLDADURA

Pieza Costo CO2 (cilindro) Costo microalambre (rollo) Longitud de soldadura (plg) Costo soldadura Costo total x pieza Costo total de producción1-2 66 Q0.00 Q0.00 Q0.00

COSTO DE SOLDADURA Q0.00 Q0.00ENERGÍA ELÉCTRICA

Pieza Operación Costo kW-h Consumo kW x maq Tiempo de fabricación Costo total x pieza Costo total de producciónPieza 1 Operación 1 consumo 1 Tiempo 1 Q0.00 Q0.00Pieza 1 Operación 2 Q0.00 consumo 2 Tiempo 2 Q0.00 Q0.00Pieza 1 Operación 3 Q0.00 consumo 3 Tiempo 3 Q0.00 Q0.00Pieza 1 Operación 4 Q0.00 consumo 4 Tiempo 4 Q0.00 Q0.00Pieza 2 Operación 1 Q0.00 consumo 1 Tiempo 1 Q0.00 Q0.00Pieza 2 Operación 2 Q0.00 consumo 4 Tiempo 2 Q0.00 Q0.00Pieza 2 Operación 3 Q0.00 consumo 2 Tiempo 3 Q0.00 Q0.00Pieza 3 Operación 1 Q0.00 consumo 1 Tiempo 1 Q0.00 Q0.00Pieza 3 Operación 2 Q0.00 consumo 1 Tiempo 2 Q0.00 Q0.00

TOTAL DE ENERGÍA ELÉCTRICA Q0.00 Q0.00TRANSPORTE

# transp. Costo x operario (hr) Costo combustible (gal) Rendimiento (gal/hr) Tiempo trans. (hr) Costo total x pieza Costo total de producción0.476190476 Tiempo 1 Q0.00 Q0.00

TOTAL DE TRANSPORTE Q0.00 Q0.00GALVANIZADO

Peso (lbs) Costo x libra de material Costo total de galvanizadoCosto total de producciónPeso pieza 1 + peso pieza 2 Costo fijo Q0.00 Q0.00

COSTO GALVANIZADO Q0.00 Q0.00

COSTO TOTAL DEL PRODUCTO Q0.00 Q0.00

101

Figura 48. Evaluación de costos AT CANTIDAD A PRODUCIR 50

MATERIA PRIMAMATERIAL

Pieza Tipo de material Costo del material Cantidad de material x pieza No. de piezas Costo total x pieza Costo total de producciónCajuela Lámina 3/16" x 4' x 10' Q250.00 0.0250 1 Q6.25 Q312.50Gavilán Lámina 3/16" x 4' x 10' Q250.00 0.0128 1 Q3.21 Q160.26

Abrazadera Lámina 5/16" x 4' x 10' Q450.00 0.0052 3 Q7.03 Q351.56Platina H.P. 1/4" x 3' x 20' Q90.00 0.0625 1 Q5.63 Q281.25

COSTO DE MATERIALES Q22.11 Q1,105.57PIEZAS DE ENSAMBLE

Descripción de piezas Costo x pieza Cantidad de piezas Costo total x pieza Costo total de producciónPerno rosca corrida 3/4" x 5 1/2" Q5.47 4 Q21.89 Q1,094.45Tornillo hexagonal 5/8" x 2" Q1.25 4 Q5.00 Q250.00Tuerca hexagonal 5/8" Q0.50 4 Q2.00 Q100.00

COSTO DE PIEZAS DE ENSAMBLE Q28.89 Q1,444.45TOTAL DE MATERIA PRIMA Q51.00 Q2,550.02

MANO DE OBRATiempo Tipo de operario Costo x operario (hr) # de operarios Tiempo de fabricación (hrs) Costo total x pieza Costo total de producción

Fijo Operario normal Q5.00 1 5.427 Q27.14 Q27.14Variable Operario normal Q5.00 1 0.323 Q1.61 Q80.73Variable Operario normal Q5.00 2 0.018 Q0.18 Q8.92De soldadura Soldador Q6.00 1 0.097 Q0.58 Q28.99En otros deptos. Operario normal Q5.00 2 0.057 Q0.57 Q28.46

TOTAL DE MANO DE OBRA Q30.08 Q174.24SOLDADURA

Pieza Costo CO2 (cilindro) Costo microalambre (rollo) Longitud de soldadura (pulg) Costo soldadura Costo total x pieza Costo total de producciónCajuela-gavilán Q200.00 Q50.00 22 Q0.08 Q1.74 Q86.82

COSTO DE SOLDADURA Q1.74 Q86.82ENERGÍA ELÉCTRICA

Pieza Operación Costo kW-h Consumo kW x maq Tiempo de fabricación (hrs) Costo total x pieza Costo total de producciónCajuela Corte de la lámina Q2.00 5.00 0.0114 Q0.11 Q5.69Cajuela Corte Q2.00 1.91 0.0071 Q0.03 Q1.36Cajuela Perforado Q2.00 1.91 0.0044 Q0.02 Q0.84Cajuela Despunte Q2.00 1.91 0.0091 Q0.03 Q1.74Cajuela Formado Q2.00 11.00 0.0153 Q0.34 Q16.85Gavilán Corte de la lámina Q2.00 5.00 0.0114 Q0.11 Q5.69Gavilán Perforado Q2.00 1.91 0.0049 Q0.02 Q0.94Gavilán Despunte Q2.00 1.91 0.0042 Q0.02 Q0.81Gavilán Esmerilado Q2.00 0.70 0.0251 Q0.04 Q1.76Gavilán Formado 1 Q2.00 5.10 0.0083 Q0.08 Q4.25Gavilán Formado 2 Q2.00 7.50 0.0095 Q0.14 Q7.13Ensamble Punteado de ambas piezas Q2.00 12.00 0.0331 Q0.79 Q39.70Ensamble Remate de ambas piezas Q2.00 8.80 0.0636 Q1.12 Q55.93Abrazadera Corte de la lámina Q2.00 5.00 0.0342 Q0.34 Q17.08Abrazadera Corte Q2.00 1.91 0.0112 Q0.04 Q2.14Abrazadera Perforado Q2.00 1.91 0.0098 Q0.04 Q1.87Abrazadera Despunte Q2.00 3.00 0.0093 Q0.06 Q2.78Abrazadera Formado Q2.00 11.00 0.0275 Q0.60 Q30.24Platina Corte Q2.00 1.91 0.0047 Q0.02 Q0.90Platina Perforado Q2.00 1.91 0.0086 Q0.03 Q1.64Platina Despunte Q2.00 1.91 0.0066 Q0.03 Q1.26Platina Esmerilado Q2.00 0.70 0.0138 Q0.02 Q0.97

TOTAL DE ENERGÍA ELÉCTRICA Q4.03 Q201.55TRANSPORTE

# transp. Costo x operario (hr) Costo combustible Rendimiento (gal/hr) Tiempo trans. (hr) Costo total x pieza Costo total de producciónQ5.00 Q15.00 0.476190476 0.18 Q2.22 Q111.02

TOTAL DE TRANSPORTE Q2.22 Q111.02GALVANIZADO

Peso (lbs) Costo x libra de material Costo total de galvanizado Costo total de producción20.55 Q6.00 Q123.29 Q6,164.55

COSTO GALVANIZADO Q123.29 Q6,164.55

COSTO TOTAL DEL PRODUCTO Q212.36 Q9,288.19Q185.76

102

4.6.1 Costo de materiales

El costo de materiales depende directamente del tipo de material

utilizado en la fabricación del herraje, de la cantidad necesaria y del tipo y

cantidad de piezas necesarias para el ensamble.

Para cuantificar la cantidad de material necesario, debe establecerse

primero la cantidad de piezas que se obtienen por cada pieza del material

(deben ser números enteros). Con este valor ya obtenido se conoce el

porcentaje de material necesario para la fabricación (considerando el valor de

desperdicio). Para obtener el costo de materiales, basta con multiplicar el costo

del material (establecido por el proveedor), por el porcentaje de utilización de

cada una de las piezas (en decimales), por el número de piezas iguales que

deban fabricarse.

Tómese como ejemplo el herraje AT (figura 48). Este herraje consta de

seis piezas: pieza 1, pieza 2, pieza 3 (3 piezas iguales) y pieza 4. Las piezas 1 y

2 son fabricadas de lámina de 3/16” x 4’ x 10’, la pieza 3 de lámina de 5/16” x 4’ x

10’ y la pieza 4 de hierro plano de 1/4” x 3” x 20’.

Para la pieza 1 se cortan 8 tiras de 14” (con un sobrante de 8”) y de

cada una de las tiras se cortan 5 piezas de 9” (con un sobrante de 3”); es decir,

se obtienen 40 piezas de 14” x 9”, con sobrante.

Para la pieza 2 se cortan 13 tiras de 9” (con un sobrante de 3”) y de cada

una de las tiras se cortan 6 piezas de 8” (sin sobrantes); es decir, se obtienen

78 piezas de 9” x 8”, con sobrantes.

103

Para la pieza 3 se cortan 16 tiras de 3” y de cada una de las tiras se

cortan 12 piezas de 9.5” (con un sobrante de 6); es decir, se obtienen 172

piezas de 3” x 9.5”, con sobrantes.

Para la pieza 4 se cortan 16 piezas de 3” (sin sobrantes).

El porcentaje de material necesario es:

PIEZA 1: 1 ÷ 40 piezas = 0.025 ó 2.50%

PIEZA 2: 1 ÷ 78 piezas = 0.0128 ó 1.28%

PIEZA 3: 1 ÷ 172 piezas = 0.006 ó 0.6%

PIEZA 4: 1 ÷ 16 piezas = 0.0625 ó 6.25%

Como puede observarse, el porcentaje de desperdicio está cargado a

cada una de las piezas que se fabricarán.

Siguiendo con el ejemplo, supóngase que la lámina de 3/16” x 4’ x 10’

tenga un valor de Q 250.00, la de 5/16” x 4’ x 10’ un valor de Q 450.00 y el hierro

plano de 1/4” x 3” x 10’ Q 90.00. El costo de cada una de las piezas sería

entonces:

PIEZA 1: 0.0250 x Q 250.00 = Q 6.25

PIEZA 2: 0.0128 x Q 250.00 = Q 3.21

PIEZA 3: 0.0058 x Q 450.00 = Q 2.34

PIEZA 4: 0.0625 X Q 90.00 = Q 5.63

Como el AT consta de 3 piezas iguales de la pieza 3, el costo total es:

104

PIEZA 1: Q 6.25 x 1 = Q 6.25

PIEZA 2: Q 3.21 x 1 = Q 3.21

PIEZA 3: Q 2.34 x 3 = Q 7.03

PIEZA 4: Q 5.63 x 1 = Q 5.63

El costo de las piezas de ensamble es cuantificado directamente al

multiplicar el costo de cada una de ellas (establecido por el proveedor) por la

cantidad necesaria de piezas. Estas piezas pueden ser: tornillos, tuercas,

pernos, etc.

En algunos casos, las piezas de ensamble son fabricadas en la empresa.

En este caso, el costo será el costo de fabricación (calculado previamente, por

separado).

Para el ejemplo se necesitan 4 pernos 3/4” con tuercas (fabricados en la

empresa), 4 tornillos hexagonales 5/8” x 2” y 4 tuercas hexagonales. Para

obtener el costo, debe multiplicarse el precio de venta establecido por el

proveedor (a excepción de los pernos, que deben ser calculados por separado).

4.6.2 Costo de mano de obra

El costo de mano de obra fue dividido según los cinco tipos de tiempos

que pueden ocupar los operarios:

a) Fijo: tiempo que un operario emplea en preparar las máquinas

necesarias para el proceso completo. Este tiempo es improductivo y es

105

completamente independiente de la cantidad de piezas a fabricar. El

costo de mano de obra para este rubro es el de un operario normal.

b) Variable, 1 operario: tiempo empleado en realizar todas las operaciones

en que es necesaria una persona. Este tiempo sí depende de la cantidad

de piezas a fabricar. El costo de mano de obra para este rubro es el de

un operario normal.

c) Variable 2, operarios: tiempo empleado en realizar todas las operaciones

en que son necesarias dos personas. Este tiempo depende de la

cantidad de piezas a fabricar. El costo de mano de obra para este rubro

es el de un operario normal, multiplicado por dos.

d) De soldadura: tiempo empleado en realizar todas las operaciones de

soldadura a lo largo del proceso. El tiempo de soldadura depende de la

cantidad de piezas a fabricar, y el costo de mano de obra para este rubro

es el de un soldador (mano de obra más especializada).

e) En otros departamentos: tiempo que los materiales o herrajes en proceso

pasan en otros departamentos o en otras plantas. El costo de mano de

obra para este rubro es el de un operario normal multiplicado por dos

(por lo general, son dos personas).

El costo total de mano de obra está dado por la multiplicación del tiempo

invertido y el costo por operario(s).

Siguiendo con el ejemplo, AT ocupa:

Tiempo fijo: 5.427 hrs.

106

Variable 1 op: 0.323 hrs.

Variable 2 op: 0.018 hrs.

De soldadura: 0.097 hrs.

En otros deptos: 0.057 hrs.

Suponiendo que un operario normal gane Q 5.00 por hora y un soldador

Q6.00 por hora, los costos de mano de obra serán:

Tiempo fijo: 5.427 x 5 = Q 27.14

Variable 1 op.: 0.323 x 5 = Q 1.61

Variable 2 op.: 0.018 x 5 x 2 = Q 0.18

De soldadura: 0.097 x 6 = Q 0.58

En otros deptos.: 0.057 x 5 x 2 = Q 0.57

Es de especial importancia observar que el costo de mano de obra por

tiempo fijo se minimizará al fabricar lotes de producción grandes.

4.6.3 Costo de soldadura

El tipo de soldadura utilizada es MIG, por lo que para cuantificar el costo

por pulgada lineal de soldadura, debe cuantificarse el rendimiento del

microalambre y del CO2.

Por cada rollo de microalambre consumido, se necesitan dos cilindros

completos de gas.

107

Por medición directa, se sabe que para soldar una pulgada lineal (de

grosor estándar y adecuada penetración) se necesitan 26.9279 pulgadas de

microalambre. Un rollo de microalambre tiene aproximadamente 153,535.98

pulgadas. De donde, de un rollo de microalambre pueden soldarse 5,701.74

pulgadas lineales.

Al conocer el rendimiento, puede establecerse una sencilla fórmula:

( ) ( )71.5704

cos2cos rollodeltocilindrodelto +× = Costo por pulgada lineal de soldadura

Directamente de la pieza se mide la longitud de soldadura. Continuando

con el ejemplo, AT necesita 22 pulgadas lineales de soldadura para ensamblar

la pieza 1 con la pieza 2. Supóngase que el cilindro de gas cuesta Q 200.00 y el

rollo de microalambre cuesta Q 50.00; el costo de soldadura para AT será:

( ) ( )07892.0

74.5701502002

Q=+×por pulgada. Por 22 pulgadas = Q 1.74

4.6.4 Costo de energía eléctrica

El costo de energía eléctrica depende de la tarifa establecida por la

empresa proveedora del servicio. Cualquiera que fuere ésta, el consumo se

cobrará en kW-h.

De cada máquina puede saberse qué cantidad de kW consume (por

placas de identificación, registros o lecturas directas). Una vez establecido el

108

consumo, sólo hace falta determinar por cuántas horas son utilizadas las

máquinas (tiempo por operación) y luego multiplicar.

La pieza 1 del ejemplo (herraje AT) tiene los siguientes consumos y

tiempos de operación:

CONSUMO TIEMPO

Operación 1 5.00 kW 0.0114

Operación 2: 1.91 Kw 0.0071




Suponiendo que la empresa cobre el kW-h a Q2.00, los costos de

energía serán:

Operación 1: 5.00 * 0.0114 * 2.00 = q 0.11

Operación 2: 1.91 * 0.0071 * 2.00 = q 0.03

Operación 3: 1.91 * 0.0044 * 2.00 = q 0.02

Operación 4: 1.91 * 0.0091 * 2.00 = q 0.03

Operación 5: 11.0 * 0.0153 * 2.00 = Q 0.34

4.6.5 Costo de transporte

El costo de transporte se considera únicamente para los transportes inter

departamentos.

109

El consumo de combustible se cuantifica directamente leyendo la

distancia recorrida (o las horas trabajadas) por el montacargas, y evaluando la

cantidad de combustible consumida durante ese lapso (un tanque completo, por

ejemplo).

El montacargas utilizado en la empresa consume 10 galones en 21

horas. Dicho de otra manera, tiene un rendimiento de 0.47619 galones por hora.

Para calcular el costo del transporte, puede utilizarse la siguiente

fórmula:

Tiempo de utilización (costo operador + (costo combustible x rendimiento))

Para el ejemplo que se está trabajando, el tiempo de utilización es 0.18

hrs. Supóngase que el operador gana Q 5.00/hora y que el costo del

combustible es Q15.00, el costo de transporte será:

(0.18 (5 + (15 * 0.47619)) = Q 2.22

4.6.6 Costo de galvanizado

El costo de galvanizado depende directamente de GICA, la empresa

proveedora del servicio. Ésta cobra el servicio por libra de material, por lo que lo

único que debe calcularse es el peso de la pieza final y multiplicarlo por el

costo.

110

4.6.7 Costos indirectos

Los costos indirectos abarcan toda el área administrativa, por lo que no se

consideraron para este estudio. Éstos pueden ser establecidos por la

presidencia como un porcentaje general o considerando cada una de las

actividades que los generan (depreciación de equipo y maquinaria, prestaciones

laborales, empaque y almacenaje, servicios básicos tales como teléfono, agua,

luz, etc.).

4.7 Costo de implementación de las propuestas

Básicamente, existen dos propuestas encaminadas a la reducción de

costos y al aumento de la productividad. Cada una de las propuestas se

analizará por separado.

A. Propuesta 1

Durante el tiempo de duración de este estudio, pudo observarse que el

tiempo de transporte entre GICA y Power Line Hardware es demasiado alto

debido al tiempo desperdiciado en esperar el montacargas (en ocasiones, hasta

días completos) y a la carga de trabajo ya existente en el área de corte de

lámina.

Así mismo, puedo observarse que dentro de la planta de Power Line

Hardware existe una cizalla que puede realizar el trabajo de corte de lámina de

111

la misma forma que se realiza en la actualidad y que se encuentra fuera de uso

debido a que no tiene las cuchillas indispensables para su funcionamiento.

Al consultar con Metales Industriales (empresa guatemalteca dedicada,

entre otras cosas, a la fabricación de cuchillas industriales) pudo establecerse

que su valor aproximado es de �2,587.25 (aproximadamente, $3,492.82). Este

precio puede tener una holgura de más o menos $300.00 y no es exacto debido

a que las cuchillas se fabrican sobre medida y previo a su cotización deben

elaborarse los planos de fabricación.

En Power Line Hardware se factura un aproximado de Q6,000,000.00

anuales y se estima que las utilidades representan el 20% (Q1,200,000.00

anuales). Suponiendo que los ingresos y las utilidades fueran uniformes a lo

largo del año, se tendría una utilidad mensual de Q100,000.00. Es decir, que si

el dólar se cotiza a Q7.80, las cuchillas tendrían un valor aproximado de

Q27,244 (con una variación de Q2,340, aproximadamente).

Tomando estas cifras como válidas, la inversión de las cuchillas se

recuperaría en menos de un mes.

Ante la imposibilidad de trabajar con datos reales para evaluar la

disminución de costos (información confidencial), se evaluó el aumento de la

productividad que cada herraje tendría en su proceso de fabricación al

implementar esta propuesta. La información se presenta en la tabla III.

112

Tabla III. Aumento de la productividad con propuesta 1

Debe tomarse en cuenta que a pesar de los bajos niveles de aumento a

la productividad de esta propuesta, el mayor beneficio será eliminar el costo de

transporte por completo.

B. Propuesta 2

Pudo observarse que dentro de la planta de Power Line Hardware los

troqueles y punzones sen encuentran dispersos y sin un lugar específico y bien

indicado. Esto ocasiona pérdidas de tiempo para la persona que debe

colocarlos en las máquinas, pues debe buscarlos, ordenarlos y colocarlos.

Actualmente, un operario que prepare una máquina se tarda en promedio

2,170.98 segundos (36.183 minutos).

Se calcula que dos operarios trabajando durante tres jornadas

completarían el trabajo de clasificar, ordenar e identificar cada uno de los

troqueles. Suponiendo que un operario gana Q5.00 por hora, el costo de la

mano de obra sería 5 x 8 x 3 x 2 = Q240.00. Adicionalmente, se necesitarían 10

113

letreros de identificación y señalización; si cada uno tiene un costo de Q80.00,

serían Q800.00 más.

Con una inversión de Q1,040.00 se esperaría reducir el tiempo de

preparación de máquinas a 20 minutos por operación. Ante la imposibilidad de

trabajar con datos reales para evaluar la disminución de costos (información

confidencial), se evaluó el aumento de la productividad que cada herraje tendría

en su proceso de fabricación al implementar esta propuesta. La información se

presenta en la tabla IV.

Tabla IV. Aumento de la productividad con propuesta 2

Al implementar las dos propuestas, el aumento en la productividad es

mayor, tal como lo resume la tabla V.

114

Tabla V. Resumen del aumento de la productividad

115

CONCLUSIONES

1. En general, los procesos de fabricación actuales siguen un curso de

trabajo aceptable; pero el tiempo en que son realizados puede ser

disminuido considerablemente eliminando el transporte entre plantas y el

tiempo de preparación de máquinas.

2. La documentación propuesta incluye la eliminación de transportes y

tiempos innecesarios que aumentan los costos y disminuyen la

productividad.

3. Los costos de fabricación no incluyen los costos indirectos que son

establecidos como un porcentaje por la presidencia. El análisis de costos

directos debe basarse en seis criterios: materia prima, mano de obra,

soldadura, energía eléctrica, transporte y galvanizado.

4. Las condiciones de trabajo de los materiales se encuentran dentro de los

límites esperados, y debe tomarse en cuenta que no puede haber una

tolerancia mayor del 5% de las medidas establecidas por el

departamento de diseño para la fabricación, exceptuándose las medidas

de espesor del material, que no pueden tener variaciones.

5. Con una inversión relativamente baja (Q30,000.00 aproximadamente)

puede lograrse un incremento a la productividad de hasta 14% para

algunos productos. Esto implica una reducción de costos que no puede

ser establecida debido a la confidencialidad de la información.

117

RECOMENDACIONES

1. La presidencia debería Implementar las dos propuestas sugeridas en

este trabajo.

2. La gerencia debería evaluar mensualmente el comportamiento de la

productividad y de los costos, mientras que el departamento de finanzas

debería medir las utilidades

3. La gerencia de producción debe establecer un programa permanente de

pruebas a materiales y productos terminados, para comprobar que se

cumplan con las especificaciones mínimas. Así mismo, debe maximizar

los lotes de producción, valiéndose del formato de evaluación de costos,

para reducir el valor agregado por el tiempo de preparación de máquinas.

Además, debe utilizar la tabla de tiempos de referencia cada vez que se

quiera determinar el tiempo de fabricación de cualquier trabajo no

establecido, y aplicar el formato de evaluación de costos para determinar

el costo de los mismos.

4. La jefatura de Power Line Hardware debe velar por el orden dentro del

área de trabajo y debe (junto con el departamento de recursos humanos)

capacitar a los operarios para que trabajen con eficiencia.

119

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Documento de información y divulgación, Grupo ITM. 2. Ibid. 3. Lowry, S.M. y otros. Time and motion study and formulas for wage

incentives. 3era. edición; New York: editorial McGraw Hill, 1940.

4. Juran, 1990.

5. American Society for Quality Control (ASQC).

6. Normas oficiales mexicanas de control de calidad (NOM – CC).

121

BIBLIOGRAFÍA

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2. Gutiérrez Pulido, Humberto. Calidad total y la productividad. México:

McGraw Hill, 1997. 435 pp. 3. Instituto Centroamericano de Investigación y Tecnología Industrial –

ICAITI. El uso eficiente de la energía eléctrica en la industria. Proyecto de eficiencia energética en la industria regional. 1995.

4. Lockyer, Keith. La producción industrial, su administración. México: grupo editor Alfaomega, 1995. 584 pp.

5. Mott, Robert L. Diseño de elementos de máquinas. 2ª ed. México:

editorial Prentice Hall Hispanoamericana, S.A., 1995. 787 pp.

6. Niebel, Benjamín W. Ingeniería industrial, métodos tiempos y movimientos. 8ª ed. México: grupo editor Alfaomega, 1995. 814 pp.

documentaciÓn y costeo de los procesos …biblioteca.usac.edu.gt/eps/08/08_0040.pdf ·...

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