Ingeniería de métodos
Anuncio
Ingeniería de métodos Mtra. Brenda Retana Blanco M. en C. Myrna Aguilar Solis 1 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Unidad 3 ANÁLISIS DE LA OPERACIÓN 2 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Temas 3. Análisis de la operación 3.1 Finalidad de la operación 3.2 Diseño de la pieza 3.3 Materiales, equipo y herramienta 3. 4 Manejo de materiales 3.5 Tolerancias y especificaciones 3.6 Proceso de manufactura 3. 7 Condiciones de trabajo 3.8 Distribución del equipo en la planta 3. 9 Principios de la economía de movimientos 3 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Razones del análisis de la operación PREGUNTA CLAVE ¿Qué? Método de análisis ¿Por qué? Propósito de la operación ¿Cómo? Diseño, materiales, tolerancias, procesos y herramientas ¿Dónde? Operador y diseño del trabajo ¿Cuándo? Secuencia de manufactura ¿Eliminar?, ¿Combinar?, ¿Redistribuir? Simplificación de trabajo 4 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Beneficios de analizar • Para desarrollar un método y mejorar el trabajo a través de la simplificación de procedimientos opera\vos, manejo de materiales y la u\lización eficaz del equipo. 5 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Beneficios para las compañías • • • • • Incrementar la producción Reducir los costos y \empos unitarios Garan\zar la calidad Reducir la mano de obra defectuosa Incrementar el ánimo del operador a través de la: – Mejora de las condiciones de trabajo (ambiental, mo\vacional y salarial) – Minimización de fa\ga 6 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 5´s by Toyota 1. Clasificar (Seiri). Eliminación de araculos innecesarios. 2. Poner en orden (Seiton). Arreglo de araculos necesarios y encontrar fácilmente para ser usados. 3. Pulir (Seiso). El brillo garan\za limpieza y pulcritud. 4. Estandarizar (Seiketsu). Conservar el orden de tareas domés\cas y métodos. 5. Conservar (Shitsuke). Mantenimiento con\nuo de todo proceso. 7 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Análisis de la operación El análisis de la operación incluye: – Finalidad de la operación – Diseño de la pieza – Tolerancias y especificaciones – Material – Secuencia y proceso de fabricación – Configuración y herramientas – Manejo de materiales – Distribución de la planta 8 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Finalidad de la operación • Conocer el propósito de la operación o ac\vidad. • ¿Se puede eliminar el 25% de las operaciones del proceso? – Sí. A con\nuación se mencionan dos ejemplo en los cuales fue posible dicha reducción. 9 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Ejemplos de finalidad de la operación 1. Pintura de armaduras En una planta fabricante de armaduras solían rociar con pintura las armaduras quedando el fondo sin pintar. Por lo tanto la pieza debía ser retocada. Se realizó un estudio para mejorar dicha ac\vidad rediseñando la instalación del pintado logrando trabajar 7 armaduras a la vez y eliminando la operación del retoque. 10 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Ejemplos de finalidad de la operación 2. Producción de engranes Una fábrica de engranes incluyó una operación de remoción y limpieza manual para eliminar las ondulaciones que se formaban en los engranes después de pasarlos al fuego. Luego de saber que los cambios de temperatura provocaban que el metal de la pieza se expandiera y contrajera, la planta se cerró hermé\camente e instaló aire acondicionado para estabilizar la temperatura. Las ondas desaparecieron de los engranes y se eliminó la operación de remoción y limpieza manual. 11 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Diseño de la pieza • Para mejorar los diseños se debe considerar reducir el costo de los diseños de cada componente y subensamble siguiendo los siguientes pasos: 1. Reducir el número de partes mediante la simplificación del diseño (reduce desperdicios). 2. Reducir el número de operaciones y distancias de los recorridos en el proceso de manufactura (reduce desperdicios). 12 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Diseño de la pieza 3. U\lizar materiales de mejor calidad. 4. Ampliar las tolerancias y confiar en la clave para obtener las tolerancias y confiar en las operaciones (precisión). 5. Realizar los diseños para mejorar la fabricación y ensamblado. 13 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Tolerancias y especificaciones • Se relacionan con la calidad y sa\sfacción de necesidades. – Ejemplo: • Método Taguchi (1986 y CD’s). Relaciona métodos de ingeniería y estadís\cos para alcanzar mejoras de costo y calidad a través de la op\mización de diseño de producto y métodos de manufactura reduciendo las mermas. Tal es el caso de las especificaciones de los anillos de soporte del eje de un motor de CD siendo su tolerancia de 0.0005 pulgadas. Esta tolerancia fue considerada debido al diseño de la pieza. Mas tarde, la inves\gación a detalle de las operaciones de la pieza, arrojó que la tolerancia adecuada para la pieza era de 0.003 pulgadas lo que permi\ó eliminar la operación de rec\ficado. 14 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Tolerancias y especificaciones ¿Cómo se reducen los costos de inspección? ¿En qué ayuda la inspección? • Tipo de inspecciones: A simple vista Lote por lote Total 15 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Tolerancias y especificaciones • Ejemplo pulido. – La operación de pulido automá\co de una \enda tenía un rechazo del 1%. Para evitar los altos costos de una inspección total a cada lote, la administración de la \enda consideró que el porcentaje permi\do de araculos defectuosos sería de 1%´para con\nuar con las etapas de cromado y acabado, desechándose solo en la inspección final antes de su embarque. • Preguntas del ejemplo: ¿Cómo se reducen los costos de inspección? ¿Cómo beneficia la inspección? 16 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Material • ¿Qué deben considerar los analistas al seleccionar un material? – Material mas ligero y menos costoso. Latas – Material fácil de procesar. Resinas – U\lizar materiales de manera mas económica. Piel y reducción de pesos – U\lizar materiales recuperables. PET (Tereialato de Polie\leno) 17 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Material • U\lizar materiales y herramientas de manera mas económica. Recolección de celulares. • Estandarizar materiales. Departamento de diseño, planeación, compra y producción (mejora con\nua). • Buscar el mejor proveedor desde el punto de vista del precio y disponibilidad. Keiretsu (Japonés) = Networking 18 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Secuencia y proceso de fabricación • El \empo empleado en el proceso de manufactura se divide en: – Control y planeación de inventarios. – Operaciones de configuración. – Manufactura del proceso. 19 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Secuencia y proceso de fabricación • Para mejorar el proceso de manufactura, se debe considerar: – La modificación de las operaciones. – La mecanización de las operaciones manuales. – La u\lización de recursos mas eficientes en las operaciones mecánicas. 20 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Secuencia y proceso de fabricación • La operación de los recursos mecánicos de manera más eficiente. • La fabricación cercana a la forma final (manufactura de forma neta). • La u\lización de robots. 21 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Modificación de operaciones • La modificación de operaciones trae ahorros. • La combinación de operaciones reduce costos. • Antes de modificar las operaciones se deben contemplar los efectos nega\vos a lo largo de la línea de producción. 22 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Mecanización de las operaciones manuales • Tecnología de Control de Numérico beneficia con ahorros sustanciales como: – Reducción del inventario del trabajo de proceso. – Menos partes dañadas debido al manejo. – Menos desperdicios. – Menor u\lización del espacio. – Menor \empo de producción. 23 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 USlización de instalaciones mecánicas más eficientes • Si una operación se lleva a cabo mecánicamente, siempre existe la posibilidad de emplear métodos mas eficientes de mecanización. – Ejemplo: Un fabricante de equipo para la industria lechera implantó la polí\ca no entregar soldadura a los trabajadores que devolvieran puntas viejas de longitud menor a 2 pulgadas. Con esta medida, el costo de la soldadura se redujo 15%. 24 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Operación de instalaciones mecánicas más eficientes • Los analistas de métodos deben asegurase de: – U\lizar alimentadores y velocidades apropiadas. – Afilado de la herramientas de corte para máximo beneficio. – Las herramientas deben ser montadas adecuadamente. – U\lización del lubricante correcto. – Cerciorarse de que la máquina tenga el mantenimiento adecuado. 25 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Fabricación cercana a la forma final • Si se sigue este paso, se puede lograr: – Maximizar el uso del material. – Reducir el desperdicio. – Minimizar el procesamiento secundario como maquinado y terminado finales. – Permi\r fabricar con materiales menos dañinos para el ambiente. 26 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Consideración de uso de robots • Por razones de produc\vidad y costos se considera el uso de robots. • La principal ventaja es la flexibilidad, ya que pueden ensamblar diferentes accesorios a un mismo producto, así como manejar diferentes tareas. 27 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Configuración de herramientas • La economía es uno de los elementos más importantes de todas las formas de sujeción, herramienta y configuración de trabajo. La can\dad de herramental depende de: – Can\dad de producción – Acciones repe\das – Mano de obra – Requisitos de entrega – Capital requerido 28 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Configuración de herramientas • Tiempo de configuración reducido: – Realizar pre-­‐configuración mientras trabaja la máquina. – Uso de elementos de sujeción mas eficientes. – Eliminación de ajuste de la base de la máquina. – Empleo de patrones y calibradores de bloques para ajustar rápidamente. Ejemplo: Máquinas CN y Fórmula 1 29 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Ejemplos configuración de herramientas Máquinas CN La pre-­‐configuración de las herramientas del equipo de control numérico puede realizarse mientras la máquina opera. Fórmula 1. En las carreras de Fórmula 1 siempre se busca reducir los \empos u\lizando las herramientas propicias. 30 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Configuración de herramientas Es parte de la configuración del trabajo: – Requisición de herramientas – Preparación de la estación de trabajo para la producción real – Limpieza de la estación de trabajo – Devolución de las herramientas a su caja 31 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Configuración de herramientas • Otros puntos a considerar en la configuración de herramientas son: – U\lización total de la capacidad de la máquina. (Electricidad) – Introducción de herramientas mas eficientes. (Sujeción eficiente) 32 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Manejo de materiales 1. Incluye restricciones de, Movimiento, Tiempo, Lugar, Can\dad y Espacio. 2. Cada operación debe tener el material y productos necesarios para trabajar. 3. Garan\zar que los materiales sean entregados en el lugar correcto y sin daño alguno. 4. Considerar un lugar de almacenaje temporal o permanente. 33 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Manejo de materiales • Reducción de \empo inver\dos en recoger materiales. (Transporte y ubicación) • U\lización de equipo mecánico. Reduce costos de mano de obra, daños de materiales, mejora de la seguridad, disminuye la fa\ga e incrementa la producción. • Mejor uso de los recursos existentes para el manejo de materiales. (Plataformas y tarimas) 34 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Manejo de materiales • Manejo cuidadoso de materiales. La fábrica más segura es la más eficiente. • Uso de código de barras en inventarios y aplicaciones relacionadas. Se jus\fican por: Precisión Desempeño Aceptación Bajo costo Portabilidad 35 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Manejo de materiales • En resumen, el manejo de materiales busca eliminar la ineficiencia del mismo sin poner en riesgo la seguridad siguiendo los principios: Planeación USlización del espacio Estandarización Sistema Trabajo Automa\zación Ergonomía Ambiental Cargas unitarias Costo del ciclo de vida 36 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Distribución de planta • El obje\vo primordial de la distribución de planta es desarrollar un sistema de producción eficiente que permita fabricar un número de productos con la calidad esperada a bajo costo. 37 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Distribución de planta Tipos de distribución. Por producto o en línea recta. Distribución por funciones o por procesos. 38 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Principios de economía de movimientos • • • • U\lización del cuerpo humano Distribución del lugar de trabajo Modelo de las máquinas y herramientas Diagrama bimanual 39 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Principios de economía de movimientos Clasificación general del orden de los movimientos: 1. 2. 3. 4. Movimiento de dedos. Movimiento de dedos y muñeca. Movimiento de dedos, muñeca y antebrazo. Movimiento de dedos, muñeca, antebrazo brazo y hombro. 5. Movimiento de todo el cuerpo, desde los dedos hasta el hombro. En general, esta clasificación implica cambio de postura. 40 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Principios de economía de movimientos 1. Ambas manos deben iniciar y terminar simultáneamente sus divisiones básicas de trabajo y no deben estar inac\vas al mismo \empo salvo durante los periodos de descanso. 2. Los movimientos de los brazos deben realizarse simultáneamente y en direcciones simétricas y opuestas. 41 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Principios de economía de movimientos 3. Los movimientos de las manos deben contener el menor número de posible de divisiones básicas de trabajo y estas deben limitarse a las de las de las clasificaciones del orden mas bajo posible. 4. El trabajo que se realiza con los pies debe hacerse al mismo \empo que el que se realiza con las manos. 42 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Principios de economía de movimientos 5. Se debe de aprovechar el impulso o ímpetu rsico como ayuda y debe reducirse a un mínimo cuando \ene que ser contrarrestado mediante esfuerzo muscular. 6. Son preferibles los movimientos en línea curva suaves y con\nuos en vez de los movimientos en zig-­‐zag o rec\líneos con cambio de dirección repen\nos y bruscos. 43 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Principios de economía de movimientos 7. Los dedos pulgar y mayor son los más fuertes para trabajo. Los dedos índice, anular y meñique no pueden soportar cargas considerables por periodos de \empos prolongados. 8. Los pies no pueden accionar pedales eficientemente cuando el operario se encuentra de pie. 44 Ingeniería de Métodos 23/08/2013 Principios de economía de movimientos 9. Los movimientos de torsión deben de realizarse con los codos flexionados. 10. Para asir o sostener herramientas deben de emplearse las falanges o segmentos de los dedos más cercanos a la palma de la mano. 45 Ingeniería de Métodos 23/08/2013
