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UNIDAD VII

PPRROOCCEESSOOSS YY OOPPEERRAACCIIOONNEESS 1. PROCESOS

1.1 DEFINICIN

Se define como proceso al flujo de materiales desde las materias primas hasta los productos terminados.

M.P. 1 2 P.T.

Figura 7.1

1.1.1 ELEMENTOS

Todo proceso consta de cuatro elementos constitutivos: Transformacin

Ocurre cuando el material est siendo modificado en sus caractersticas. Ejemplos: cosido, pegado, cortado, torneado, soldado, lavado, etc.

Figura 7.2

Transporte

Ocurre cuando el material est siendo desplazado de un lugar a otro. Puede ocurrir en largas distancias, de una planta a otra, o inclusive en algo tan sencillo como tomar una pieza de una caja y colocarlo en la mquina para ser transformado.

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Figura 7.3

Inspeccin

Cuando los materiales estn siendo verificados respecto a un patrn de comparacin, luego del cual se separan de la lnea.

PATRON

PIEZAS ACONTROLAR

Figura 7.4

Esperas o demoras

Cuando no est ocurriendo ninguno de los tres anteriores. Incluyen los almacenes en proceso, los almacenes de materias primas y los almacenes de productos terminados. Las esperas se clasifican en dos grupos:

STOCKSP.T.

STOCKEN

PROCESO

Figura 7.5

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Esperas de proceso Es el tiempo que tarda todo un lote en pasar todo el proceso, desde materias primas hasta productos terminados.

M.P. 1 2 P.T.

Plazo de Fabricacin (das)

Figura 7.6

Esperas de lote Es el tiempo que esperan las piezas de un mismo lote a ser transformadas en una operacin. Si un lote tiene 100 piezas, 99 deben esperar que la primera pieza sea transformada; mientras se transforma la segunda, 98 deben esperar a ser transformadas y la primera pieza espera a que las 99 sean transformadas.

2. OPERACIONES

2.1 DEFINICIN Se define como operacin al flujo de trabajo realizado sobre el material en proceso. Dicho flujo de trabajo es perpendicular el flujo de materiales y forma junto con los procesos una red de procesos y operaciones. 2.1.1 ELEMENTOS

Toda operacin implica la participacin de cinco elementos, conocidos como las cinco M:

Material Incluyen las materias primas (MP), materiales en proceso (WIP), insumos (INS) y productos terminados (PT).

Figura 7.7

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Mquina Incluyen los equipos automatizados, herramientas manuales y mecanizadas.

Figura 7.8

Mano de Obra Es el personal que realiza los trabajos sobre los materiales, que en adelante les llamaremos operadores.

Figura 7.9

Mtodo

Es el procedimiento utilizado para realizar la operacin, constituye el know-how.

Figura 7.10

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Medio ambiente Son todas las variables que pueden influir en el resultado, por ejemplo: la temperatura ambiental, la contaminacin, la ubicacin de planta, etc.

Figura 7.11

3. EJEMPLO DE APLICACIN Utilizando los conceptos anteriormente descritos, el proceso y las operaciones en una fbrica de pastillas de freno son como sigue:

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1

2A

1 14 14 15

9

3

4

10

11

11

8 1

9

2B

15

5

5

Figura 7.12

ITEM DESCRIPCIN ITEM DESCRIPCIN

1 Briqueteado 9 Moldes

2A Batera de Prensas 10 Control de Calidad

2B Prensas Mellizas 11 Refrentado

2C Prensas Industriales 12 Unidad de Fuerza

3 Horneado 13 Oficina

4 Rebabado 14 Mesa de Trabajo

5 Lijado 15 Almacn de Repuestos

6 Acanalado

7 Pintado

8 Embalado

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A. Briqueteado Algunos materiales deben ser previamente conformados a baja presin para luego ser acomodados en las cavidades de los moldes debido a la dificultad que presenta su manipulacin directa, pues se desmoronan fcilmente. Una pequea prensa neumtica de control manual junto a un molde de cuatro cavidades de seccin circular cumple con este objetivo. La alimentacin de material a la mquina es manual, pesndose previamente en una balanza una cierta cantidad fija de material. La presin de operacin es de 80 psi.

B. Prensado

Una vez instalado el molde con la temperatura de trabajo, se abre el molde, aplicndole un desmoldante para que no se pegue el material al molde, luego se rellena con el material a prensar, previamente pesado, esparcindolo homogneamente en todo el orificio del molde, colocndole a continuacin el respaldo metlico sobre la cara superior del molde, y luego la placa de prensado para no chancar el respaldo, igualmente se procede con las prensas restantes, y finalmente se inicia el prensado con la seal pulsada por el operario. Este prensado consta de varios respiros intercalados con lapsos de apisonamiento, los cuales estn programados en un PLC, de esta forma el operario va pesando las siguientes cantidades. Dependiendo del rea de la pastilla, el nmero de cavidades o pastillas por molde y el material a prensar, las presiones de trabajo se calculan a partir de una frmula que incluye estas variables, siendo esta presin igual en cualquiera de los tipos de prensa utilizados. Se cuenta con los siguientes grupos de prensas:

Bateras de Prensas

Se tienen cuatro bateras de cuatro prensas de 50 toneladas de fuerza cada una; cada prensa puede albergar un solo molde de una, dos o cuatro cavidades y cada batera se puede regular a distinta presin de trabajo. En total se pueden utilizar 16 moldes al mismo tiempo. La potencia es entregada por un motor trifsico de 60 HP @ 1750 rpm el cual acciona dos bombas: una de baja presin (200 psi @ 100 gpm) y otra de alta presin (3000 psi @ 12 gpm), el fluido entregado por las bombas es distribuida a las cuatro bateras mediante cuatro vlvulas distribuidoras, cada una de estas vlvulas controla la subida y bajada de los cuatro pistones de 7 de dimetro y 11 de carrera con que cuenta cada batera, mientras la alta presin es regulada por cuatro vlvulas reguladoras (una por cada batera de cuatro prensas).

Prensas mellizas

Son dos prensas hidrulicas con dos moldes cada prensa, en total cuatro moldes que trabajan a la misma presin. La potencia de accionamiento es entregada por la misma unidad hidrulica de las bateras de prensas y cuenta adems con su propia vlvula distribuidora y una vlvula reguladora de presin.

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Prensas Industriales Son dos prensas hidrulicas con dos moldes cada prensa, cada prensa se puede regular a distinta presin de trabajo que la otra. La potencia hidrulica es entregada por la Casa de Fuerza de la Planta, la cual es compartida por las prensas del rea de Friccin, por esta razn estas prensas se encuentran en dicha rea pero la produccin y el control es responsabilidad del rea de Pastillas.

C. Horneado

Una vez terminado el prensado, el material se encuentra listo para ser horneado, esta operacin se realiza con el fin de extraer los restos de vapores producidos durante la reaccin, salvo el caso del material 4952 que no requiere ser horneado porque estos vapores llegan a ser menos del mnimo tolerable en la pastilla. La carga del horno se efecta cuando se tiene un volumen de pastillas mnimo, para esto se espera a que se acumule un cierto nmero que depende del volumen unitario y el tamao del lote. Una vez cargado, se procede a hornear durante 7 u 8 horas dependiendo del material. Para realizar esta operacin se cuenta con un horno pequeo de resistencias elctricas y aire forzado proporcionado por un ventilador elctrico, dicho horno cuenta con un cronmetro y un rel temporizador para controlar el tiempo de horneado. La capacidad del horno depende del tamao y material de las pastillas.

D. Rebabado

Luego de dos horas de enfriamiento se procede a quitar las rebabas producidas durante el prensado, dicho material de exceso se produce debido a la falta de estanqueidad entre el respaldo metlico y el material termofijo. Este proceso es enteramente manual y la nica herramienta utilizada es una cuchilla.

E. Lijado

Para conseguir el espesor final deseado, se alisa la superficie a travs de una mquina lijadora, las pastillas o pads son fijados a la mquina a travs de plaquitas atornilladas, se aprovecha el sentido de giro para colocar dichas plaquitas junto a las pastillas en sentido contrario al giro de la piedra y evitar que stas salgan disparadas. Segn el tamao y espesor de la pastilla, se va dando un avance prudente a la piedra a fin de no quebrar la pastilla o rajar la piedra, esto por lo general ocurre cuando el espesor obtenido en el prensado es muy grande, por lo que su eficiencia depende en gran medida del pesado del material, la regulacin de la presin y la distribucin homognea en la cavidad del molde. Un buen prensado asegura una operacin eficiente y segura de la lijadora. Para esta operacin se cuenta con dos lijadoras de 40 HP @ 1750 rpm en el motor vertical, el cual acciona tanto a la piedra de lijado a alta rotacin como a una mesa horizontal giratoria a baja rotacin a travs de una reduccin con poleas y caja de engranajes; la regulacin del avance es vertical es manual y la piedra de lijado es tronco-cnica

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de 45 cm. de dimetro y 12 cm. de espesor. Esta piedra cnica se fija a travs de una brida el eje del motor principal.

F. Acanalado Algunas pastillas tienen canales que deben ser mecanizadas en una mquina acanaladora ubicada en el rea de Friccin, es una operacin sencilla pero que consume un gran tiempo de preparacin en la colocacin de topes y seguros a las pastillas. El ancho y profundidad del canal se consigue cambiando y regulando la altura de la sierra circular. Se tiene una acanaladora que consta de las siguientes partes: una mesa horizontal con topes y seguros, un motor elctrico de eje horizontal de 5 HP @ 3600 rpm y una sierra circular acoplada directamente al eje del motor. El avance de la pieza lo realiza el operario de adelante para atrs, mientras la regulacin de la profundidad del canal en la pastilla se realiza verticalmente a travs de pernos de regulacin.

G. Pintado Las pastillas se apilan en grupos pintndose los respaldos metlicos y los bordes del material termofijo, dejando solo la cara de friccin sin pintar. Se cuenta con una pequea compresora de 1,5 HP, una manguera y una pistola de baja presin, tambin se tiene una mesa de aplicacin de pintura y accesorios para el apilamiento.

H. Embalado En esta operacin se pintan los cdigos de las pastillas con tipos de caucho, se colocan por juegos en cajas de cartn y luego acomodados en cajas de madera para exportacin o llevadas directamente en carros al almacn de productos terminados. Dicho trabajo se realiza en forma manual en el almacn de productos terminados, adecundose un pequeo espacio para el sellado de las pastillas.

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BRIQUETEADO PRENSADO HORNEADO

REBABADOLIJADOACANALADO

PINTADO EMBALADO

Figura 7.13

I. Operadores Se trabajan en tres turnos de ocho horas cada uno, menos 45 minutos de refrigerio en cada turno. Existe un jefe de rea, encargado de velar por el cumplimiento de los pedidos, un asistente y el personal operativo a su cargo est organizado como sigue:

Prensadores

Cuatro prensadores realizan el trabajo de briqueteado y cargado de material en cuatro prensas cada uno, se encargan de pesar el material y llenar las cavidades de los moldes, iniciar el ciclo de prensado, el cual es completado por el PLC, descargar las pastillas ya moldeadas y apilarlas en grupos para ser cargados al horno.

Volante

Es el encargado de cargar las pastillas ya moldeadas al horno, colocndolas en forma ordenada para aprovechar el mayor espacio posible del horno. Segn la carga de trabajo, algunas veces es apoyado por algn rebabador para realizar esta labor.

Rebabadores Ayudados por sus respectivas cuchillas, los rebabadores cortan las rebabas de las pastillas ya horneadas. En caso de requerirse, el volante forma parte del grupo de rebabadores.

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Lijador Encargado de operar la lijadora, cargar la mquina con pastillas y verificar los avances y espesores finales. Asimismo realiza la operacin de acanalado.

Pintor Apila las pastillas por tipo y las pinta.

Almacenero 2

Es el encargado de sellar y empaquetar las pastillas, registrar los lotes y entregas de productos terminados. Asimismo, cuando se trata de entregas de exportacin, y con la ayuda del volante, llena las cajas segn la lista de pedido para luego ser inspeccionado por el personal de SGS. Tambin se encarga de enzunchar las cajas.

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ANOTACIONES

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