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UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR MANEJO AUTOMATIZADO DE MATERIALES Capitulo I Introduccin 1. Introduccin al manejo de materiales. 2. Manejo de materiales en la industria Donde se aplica?. 3. Objetivos fundamentales en el manejo automatizado de materiales. 4. Limitaciones y algunos potenciales problemas en el manejo automatizado. 5. Principios del manejo de materiales. Capitulo II Dispositivos usados en el manejo de materiales 1. Definiciones. 2. Factores y objetivos que influyen en los equipos. 3. Dispositivos que se usan para el manejo de materiales. 4. Grados de mecanizacin automatizacin. 5. Equipos comunes en el manejo de materiales. 6. Accesorios. Capitulo I.1

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Introduccin al manejo de materiales.

Desde los inicios de la civilizacin y hasta nuestros das, el ser humano enfrenta en su vida diaria el moverse y mover cosas. Durante su desarrollo la humanidad aprendi en un inicio el uso de los principios mecnicos como fuente principal en el manejo de materiales (uso de la palanca, la rueda, plano inclinado, etc.) y posteriormente incorporo, la neumtica, la hidrulica, la electricidad y la electrnica, as como sus combinaciones. Todo lo anterior contribuye al manejo de los materiales de una forma ms fcil, rpida y segura. Desde mediado del siglo veinte hasta nuestros das el manejo de materiales en cuanto a su estudio y aplicacin se ha incrementado y juega un papel fundamental en nuestras industrias y sus procesos de produccin, distribucin y comercializacin.

Para sintetizar, podemos decir que el manejo de materiales es:

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El arte y la habilidad de manejar cosas en forma econmica y con seguridad. Dicho lo anterior tenemos que reconocer que el movimiento de materiales involucra, por tanto, lo siguiente: Movimiento (movemos cosas.). Tiempo (las queremos en el momento adecuado). Cantidad (recibir lo esperado o pedido). Espacio (almacenar, transportar y distribuir). Por ultimo debemos destacar en esta breve introduccin el factor costo. El movimiento de materiales implica costos y, por tanto, ser necesario junto a las cuatro variables anteriores hacer una integracin y lograr el modelo de manejo automatizado de materiales ms viable para cada aplicacin. 2. Manejo de materiales en la industria. Dnde se aplica? Para cualquier actividad de manufactura existen tres funciones fundamentales a cumplir en las cuales se involucra el mover cosas: En la actividad o trabajo que se hace. Manejar los materiales entre los distintos puntos de actividad o trabajo. Controles del ciclo trabajo - movimiento.3

El manejar materiales siempre implica mover y almacenar y esta consideracin, nunca debe ser subestimada. Encontramos el manejar cosas en las siguientes fases de los procesos productivos: En el lugar donde s esta realizando el trabajo. En las lneas de produccin. Entre departamentos. Entre plantas o fabricas. Entre empresas o compaas. En un sistema manufactura - distribucin consumo. Como actividades principales del manejo de materiales pueden destacarse: Empacado. Cargar en transportes Transportar fuera de la fabrica. Manejo fuera de la fabrica. Descarga de los transportes Recepcin de materiales y productos. Almacenaje Entrega de materiales y productos. Manejos en el proceso productivo. Almacenaje durante el proceso Manejo en el rea de trabajo.4

Manejo entre departamentos. Manejo dentro del departamento. Manejo dentro de la planta. Manejo de materiales en funciones auxiliares al proceso. Almacenaje del producto terminado. Carga y envo. Transporte al rea de consumo. Otros. Las anteriores son las principales actividades en el manejo de materiales. Debemos considerar en ellas los siguientes elementos para desarrollar un adecuado trabajo: Mtodos de manejo Mtodos de almacenaje Tcnicas de carga y descarga de materiales, partes y otros. Mtodo de empacado. Mtodo de proteger los embarques Mtodo de verificacin del empaque, el proceso de empacado y carga. Especificaciones y estndares para el manejo de materiales. Disponibilidad de los equipos de manejo. Seleccin de equipos para manejo y almacenaje. Evaluacin y seleccin de equipos auxiliares.

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Contenedores para almacenar, descargar y empacar. Reparacin y mantenimiento de los equipos as como procedimientos y polticas para los mismos. Prevencin en el dao de materiales y productos. Medidas de seguridad para el personal y los productos. Entrenamiento y supervisin del personal. Anlisis y retroalimentacin del proceso, con el objetivo de mejorar. Mtodos de control de costos y estudio de los costos de manejo. Actualizacin permanente en los equipos, mtodos y procedimientos del manejo de materiales. Nuevos sistemas. 3. Objetivos fundamentales automatizado de materiales. en el manejo

Definamos cuatro objetivos principales: 3.1 Reducir costos. 3.2 Aumentar capacidad. 3.3 Mejorar la venta de un producto. 3.4 Mejorara las condiciones de trabajo. 3.1 Reducir costos.6

Atacamos dos aspectos: Reducir el costo del manejo y almacenamiento de los materiales Reducir el costo total de produccin al mejorar los procedimientos de manejo de materiales. En el da a da industrial y comercial, ambos enfoques de reduccin de costo se combinan y requieren un anlisis especifico para cada caso. 3.2 Incrementar capacidad. El enfoque es aumentar el uso racional de los espacios y el volumen de productos disponibles para despacho. El manejo automatizado puede incrementar la capacidad de las siguientes formas: Mejorar uso del espacio Mejor uso y mejoras en la distribucin del flujo de materiales. Optimizacin del uso de los equipos. Mejorar sistemas de carga y descarga de materiales. 3.3 Mejorar la venta de un producto. No hay duda que los potenciales consumidores a todos los niveles, quieren recibir sus productos en el7

momento, con el precio y la calidad esperada. En resumen esperan un producto bueno, bonito y barato. El manejo automatizado permite: Empaque y manejo del empaque acorde a la demanda del mercado. Emplea el concepto de lotes. Velocidad en el servicio de entrega y despacho. Valor agregado de instalacin que promueve confiabilidad a la imagen del producto. 3.4 Mejoras en las condiciones de trabajo El punto focal de nuestros procesos productivos y comerciales es el ser humano, por tanto, la automatizacin influir en: Seguridad para los operadores de las mquinas, para los materiales, partes y piezas y los equipos asociados con los procesos. Lograr que el trabajo se haga ms cmodo y de una manera fcil. Aligerar el trabajo pesado. Operaciones a prueba de tontos. 4. Limitaciones y algunos potenciales problemas en manejo automatizado de materiales.

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Como ingenieros, tcnicos, supervisores, operadores y gerentes, debemos ver los pro y los contra de los procesos. Hemos mencionado casi todo lo bueno, pero hay tambin limitaciones y deben ser consideradas: Una automatizacin implica una inversin de capital adicional. Si se hace es para tener la mejor versin que sea compatible con los procesos en vigencia. Se pierde algo de flexibilidad. Hay que pensar si el sistema es lo suficientemente flexible para aceptar cierto nivel de cambio si el proceso lo requiriera. Las paradas inesperadas y las fallas son parte de la vida de un sistema. Cmo afecta mi proceso?. Mayor mantenimiento y peridicos procesos de control y revisin. Equipos auxiliares y herramientas crean un costo auxiliar. Identificar las limitaciones, no debe disminuir nuestro esfuerzo por automatizar, pero debemos enfatizar lo necesario de hacer un cuidadoso balance de beneficios y limitaciones a fin de tomar la decisin ms sabia. 5. Principios del manejo de materiales

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A continuacin mencionaremos unos principios comnmente usados en el manejo de materiales, as como su importancia. Estos principios son el resultado de la experiencia a lo largo de los aos, de aquellos que han interactuado con los procesos de manejo de materiales desde sus etapas simples hasta los automatizados de hoy en da. Estos principios son guas para un mejor desarrollo en el manejo de los materiales: Toda actividad de manejo de materiales, debe ser basada en un plan. No dejarla al azar y la suerte. Integracin en un sistema que incluya el mximo posible de variables (recibir, almacenar, producir, inspeccionar, empacar, mover, despachar, transportar, etc.). Conocer y optimizar el arreglo y distribucin del flujo de materiales en la planta o proceso y como se distribuye el flujo en los equipos. Simplificar, esto es reducir, combinar o minimizar cualquier movimiento innecesario de materiales y equipo. Donde pueda use la gravedad en su favor, para mover materiales y cosas. Optimizacin del espacio utilizado. El cubo. Unidad de carga, cantidad, tamao, peso, etc. Mayor la carga manejada como unidad, menor el costo por unidad. Seguridad.10

Usar sistemas mecanizados o automatizados siempre que se pueda, en cada equipo. Al seleccionar el equipo, considerar: el material, el movimiento y el mtodo que se utilizara. Estandarizacin de equipos y mtodos. Flexibilidad. Usar mtodos y equipos que puedan desarrollar una amplia gama de trabajos y aplicaciones. Pesos muertos. Movimiento. Capacidad ociosa. Mantenimiento. Obsolescencia. Capacidad instalada. Sistemas de control. Rendimiento y eficiencia en funcin gastos vs unidades. Casi todo los principios implican o vinculan uno o ms de los aspectos bsicos del manejo de materiales: Movimiento. Tiempo. Cantidad. Espacio.

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Capitulo II. Dispositivos usados en el manejo de materiales 1. Definiciones.

Antes de ver los dispositivos y decidir cual emplear, es necesario conocer las caractersticas y naturaleza de los materiales. 1.1Los materiales pueden presentarse como: Material frgil. Material a granel. Material slido. Material lquido. Material gaseoso. Sabido el material que se necesita mover, y como fluye (cual es su movimiento), podemos ver cual manejo le daremos.12

1.2 Los movimientos ms comunes son: En planos inclinados. Los horizontales. Los verticales. Los intermitentes. Los uniformes. Los impredecibles. 1.3 El concepto de carga unitaria ser tambin importante en el manejo de los materiales. La carga unitaria nos indica que: es ms econmico mover materiales y elementos por grupo que hacerlo por pieza. La carga unitaria ser aquella que rena objetos presentados en tal forma que sern manejados como un solo objeto. Se emplearn dispositivos sobre los cuales se colocan la carga o cargas unitarias. La carga unitaria puede ser manejada en: tarimas, como unidad individual y en contenedores. Los factores que influyen en la seleccin de la carga unitaria son: el peso, tamao, forma del material, compatibilidad con el equipo de manejo de las cargas, costo de la carga unitaria y su almacenamiento y preparacin. Hay ventajas y desventajas al definir carga unitaria. Como ventaja la de permitir mover volmenes y esto reduce la frecuencia de movimiento13

(baja el costo por unidad) y facilita el almacenaje, su mantenimiento y preparacin. Facilita el uso adecuado del espacio y el cubo. Una desventaja es el caso en el cual la carga unitaria es numerosa. El costo, es alto por carga, ya que los dispositivos de manejo, embalaje y transporte deben manejar gran carga y esto aumenta tambin el costo. 2. Factores y objetivos que influyen en los equipos. Disear, seleccionar y operar los equipos y sistemas de manejo de materiales estar influido por dos factores: Costos: El manejo de materiales representa una parte del costo de producir El manejo de materiales afectar la operacin y el diseo de la planta en la cual se operarn los equipos. Conocido lo anterior podemos decir que los objetivos de los equipos sern: Aumentar la eficiencia del flujo de materiales y asegurar que estn disponibles cuando y donde se necesiten. Reducir el costo del manejo de los materiales. Mejorar el uso de las instalaciones. Mejorar las condiciones de seguridad y de trabajo. Facilitar el proceso de manufactura.14

Incrementar la productividad.

3. Dispositivos que se usan para el manejo de materiales. Hay una gran variedad de dispositivos o equipos empleados en el manejo de materiales, estos tienen diferentes costos y caractersticas pero todos ellos se pueden clasificar en tres tipos principales: - Transportadores. - Gruas Montacargas. - Transportes. Veamos sus ventajas y desventajas recordando que el uso de uno u otro depende de: - Caractersticas del material. - Caractersticas fsicas del lugar de trabajo - La naturaleza del proceso en el cual se usa el equipo y los costos relacionados con mover los materiales - Conocimiento y juicio de las personas responsables 3.1 Transportadores.

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Mueven materiales en forma continua sobre rutas fijas. Los hay de rodillos, bandas y tobogn. Ventajas:

- Alta capacidad para mover gran nmero de objetos. - Velocidad ajustable. - Se pueden combinar con otras actividades como procesamiento e inspeccin. - Son verstiles, pueden estar instalados en el piso o en elevacin. - Se puede almacenar temporalmente carga entre estaciones (Usado en los transportadores elevados). - Traslado de la carga automtico y no requiere muchas operaciones. - No se requieren rutas en lnea recta o pasillos. Desventajas: - Siguen una ruta fija, y sirven a un rea limitada. - Se pueden crear cuellos de botellas. - Una falla en una rea del transportador detiene la lnea entera. - A estar fijos en el piso, obstaculizan el movimiento del equipo mvil de piso.

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3.2 Gras Montacargas. Son equipos para mover cargas en forma intermitente y en areas limitadas. Los ms comunes: gras, gras de puente, gras pescante y monorriel, as como los montacargas. Ventajas: - Permiten izar y trasladar el material. - Se minimiza la interferencia con el trabajo de piso. - Se ahorra espacio de piso para el trabajo. - Manejan cargas pesadas. - Sirven para cargar y descargar materiales. Desventajas: - Requieren una fuerte inversin inicial - Sirven a un rea limitada. - Algunas gras se mueven solo en lnea recta, no pueden virar. - El uso de las gras es por tiempos cortos, durante el trabajo diario. En pocas palabras no es continuo. - La operacin de gras y montacargas requiere personal especializado.

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3.3 Carros de cargas, transportes. Los hay manuales motorizados, siguen rutas variadas. Incluyen carros con gras, carretones de mano, montacargas de horquillas, trenes de remolque y los vehculos guiados. Ventajas: - No necesitan seguir una ruta fija. Se pueden emplear en cualquier parte del piso si el espacio lo permite. - Pueden cargar, descargar, levantar y trasladar diversos materiales. - Su movilidad irrestricta les permite ser usados en diferentes reas. Desventajas: - Tienden al manejo de cargas muy pesadas. - Capacidad limitada por viaje. - Se necesitan reas y pasillos de circulacin. - Necesitan en la mayora de los casos ser guiados por un operador. - No permiten combinar procesamiento con inspeccin.

4. Grados de mecanizacin automatizacin.18

El manejo de materiales puede ir desde completamente manual, con cierto de grado de automatizacin por completo automatizado. Los niveles de mecanizacin pueden ser: - Manual y dependiente del esfuerzo fsico: son equipos operados manualmente. Entrenamiento elemental. - Mecanizados: El equipo usa fuerza motriz. Son los transportes, transportadoras, gras, etc. El operario maneja el equipo en lugar de proveer la fuerza fsica, se requiere entrenamiento en el manejo de estos equipos. - Mecanizado complementado con computadoras. En estos casos la computadora genera comandos que especifican movimientos y operaciones. - Automatizado. Se emplea una mnima intervencin humana para guiar y operar el equipo. La mayor parte de las funciones son efectuadas por computadoras. Ejemplos comunes son: las transportadoras, los vehculos guiados y los sistemas de almacenamiento y retiro automatizados. Las instrucciones proceden de teclados, botones, lectoras, etc. - Completamente automatizado. Similar al anterior y adicionalmente la computadora hace

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el control en lnea. La intervencin humana es mnima. 5. Equipos comunes en el manejo de materiales.

De la gran variedad de equipos a continuacin se enumeran los de mayor uso en funcin del rea que servirn. 5.1 Los llamados: entre puntos fijos de una ruta. - Bandas transportadoras (transportador de banda). - Transportador de rodillo. - Transportador de tobogn. - Transportador de costillas. - Transportador de tornillo o espiral. - Transportador de cadena. - Transportador de monorriel en alto. - Transportador telefrico o trole. - Transportador de ruedas. - Transportador de remolque. - Transportador de cubetas. - Transportador de vagonetas encarriladas. - Transportador de tubo neumtico. 5.2 Los que prestan servicio sobre reas limitadas.

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- Cabrias. - Gras en alto. - Montacargas de tijeras hidrulicas. 5.3 Los que prestan servicio en reas grandes. - Transporte tipo carro manual. - Transporte tipo anaqueles. - Transporte montacargas manual o gatos con tarima. - Transporte manual motorizado. - Transporte de plataforma motorizada. - Transporte montacargas de horquillas. - Transporte de pasillo angosto. - Tren de remolque o tractor traile. - Ascensores. - Transporte de bidones (recipientes cilndricos). - Transporte montacargas de bidones. - Plataformas rodantes (dolly). - Sistemas de vehculos guiados automticamente.

6.Accesorios.

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Son elementos que facilitan el manejo de materiales con economa. Estos costos pueden ser elevados si no se analiza con cuidado el uso y la compra de los mismos. Los ms comunes son: - Tarimas o plataformas tipo paletas. Construidas de diversos materiales. Estandarizadas por tamaos. Movidas por montacargas y equipos con capacidad de izar o elevar. - Cajas. Muy porttil, contienen en su interior la carga. Diversos materiales, la ms comn es de cartn. Diversos tamaos. Pueden ser movidas manualmente o con los diversos equipos de manejo de materiales. Las cajas tienden a estandarizarse. - Bandejas de transporte. Son porttiles, acarrean piezas pequeas. Diversos tamaos. Construidas con diversos materiales. Muy empleada entre estaciones de trabajo. Movidas manualmente o con equipos de manejo. - Skid, similar a la tarima pero no permite apilar una carga encima de la otra. Diversos tipos y materiales. Metlicas las ms comunes. Mueven cargas pesadas. Movidas manualmente o con equipos de manejo. - Lector de cdigo ptico o cdigo de barras. Lee e identifica una etiqueta con informacin del producto. Verstiles y muy manejables.22

Sirven como elemento de control de inventario entre estaciones.

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