trabajo ingnieria industrial
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UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA
INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA INDUSTRIAL
DISEÑO DE UN JUGUETE DE MADERA
NOMBRE ALUMNO: Yadelsy O. Martin Ch.
CÉDULA: 15.796.273
NOMBRE ALUMNO: Yanny C. Blanco D.
CÉDULA: 17.313.228
INTRODUCCION
El diseño de un proceso, en este caso la fabricación de un juguete
didáctico, conlleva una serie de pasos que van desde evaluar los costos de
producción, para saber si es rentable o no, hasta realizar los diagramas de
proceso de las operaciones respectivas y los referentes al proceso bimanual,
donde se toman en cuenta el estudio de los movimientos y los tiempos, tal como
en su tiempo lo formularon Gilbreth, Taylor y Gantt.
Este proceso abarca pasos que van desde el estudio de mercado, toma de
decisiones con respecto a la rentabilidad del juguete y la posterior planificación y
realización del juguete, en el cual se toma en cuenta el diagrama de procesos de
operación, que busca especificar de una forma sencilla los pasos para la ejecución
del mismo, el de Gantt que permite evaluar los tiempos de la ejecución y el
diagrama bimanual o de mano izquierda-derecha que ubica en la sala de trabajo el
desarrollo de lo que va a efectuar cada operador.
Este proceso de diseño enmarcado en el estudio de la ingeniería de
métodos y asociada con los procesos administrativos busca el estudio sistemático
y la evaluación del campo de trabajo, en el proceso de formación de un ingeniero
industrial, ya que se parte de la premisa de que todo proceso se puede mejorar,
así como también se conjuga con herramientas de índole tecnológico, como el uso
de software que han sido desarrollados para la ejecución más eficiente en la
aplicación de los diagramas, brindando una herramienta importante y que
contribuye al mejoramiento de los tiempos en la evaluación de una determinada
tarea.
CONTENIDO TÉCNICO.
UNIDAD Nº 2.- DISEÑO DE LA APLICABILIDAD DE LOS DIFERENTES ENFOQUES DEL CONTROL DE SISTEMAS DE PRODUCCIÓN.
El estudio de métodos presentes en esta unidad persigue diversos
propósitos, entre los más importantes tenemos:
1. Mejorar los procesos y procedimientos, la disposición y el diseño de la
fábrica, taller, equipo y lugar de trabajo.
2. Economizar el esfuerzo humano y reducir la fatiga innecesaria, así como
el uso de materiales, maquinas y mano de obra.
3. Aumentar la seguridad y crear mejores condiciones de trabajo.
4. Hacer más fácil, rápido, sencillo y seguro el trabajo.
Dentro de estos propósitos vamos a considerar el diseño y la producción de
un juguete didáctico de madera para evaluar desde su medición de tiempos, que
representa el estudio de los tiempos desarrollados en sus inicios por Gilbreth, y
posteriormente mejorado por Gantt, y el estudio de los movimientos desarrollados
por Taylor, tales aspectos son considerados en los siguientes métodos:
Planificación del proceso de fabricación. Diagrama de Gantt
Henry Gantt tal como se especifica en la pág. 101 del libro Introducción a la
Ingeniería Industrial de la Universidad Nacional Abierta dice que “en 1917
desarrolló un método gráfico sencillo para la planificación de distintas actividades
que se deben realizar, para alcanzar un objetivo que ha sido previamente fijado”.
Este diagrama consiste en una representación gráfica de las actividades del
proyecto sobre dos ejes, en el cual el vertical representa las tareas y el horizontal
el tiempo, esta herramienta permite determinar y mostrar el tiempo de dedicación
previsto en función de las diferentes tareas y actividades.
Es de resaltar que este diagrama no nos indica las relaciones existentes
entre actividades, la posición de cada tarea a lo largo del tiempo hace que se
puedan identificar dichas relaciones e interdependencias, muestra el origen y el
final de las diferentes unidades mínimas de trabajo y los grupos de tareas o las
dependencias entre unidades mínimas de trabajo, el cual nos sirve más de índole
informativo y de primera fuente para el desarrollo de un estudio más
especializado.
Nuestro primer método, tal como se refleja en la tabla nº 1, indica que el tiempo de
desarrollo del juguete se aproxima a 5 horas, con un total de 15 actividades,
distribuidas en su mayoría en una duración de 15min. El segundo método,
desarrollado en la tabla nº 2, con un total de 13 actividades, mejor distribuidas,
consume un tiempo total de 4 horas con 30 min. Entre este método y el primero
observamos una diferencia de 30 min y 2 actividades, el cual nos permite
someramente acercarnos a que el método nº 2 es el mejor para la realización del
trabajo. Sin embargo para elegir un método es necesario conocer a profundidad la
operación que se está realizando y cómo las operaciones están de forma
elemental dentro del proceso total. La información paso a paso, se representa
gráficamente en los llamados diagramas de procesos. Se representan por medio
de símbolos y líneas que unen los procesos.
Estos diagramas nos serán muy útiles para el estudio de los métodos y nos
permitirá ver que operaciones están relacionadas directamente e indirectamente
unas con otras. Y así acreditar que operaciones requieren mayor atención.
Método 1
# Tarea Dto Tiempo(hora)1hora 2horas 3horas 4horas 5horasmin 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300
1 Compra de materia prima Compras 602 Organización de los materiales Inventario 153 Cortes aproximados de la materia Proceso 304 Tallado de las piezas Proceso 305 Cortes externos a la medida Proceso 156 Lijada de los bordes Proceso 157 Capa de pintura blanca Proceso 158 Tiempo de secado Proceso 159 Clavar los soportes Proceso 15
10 Capa de pintura blanca para los soportes Proceso 1511 Tiempo de secado Proceso 1512 Capa de pintura de colores Proceso 1513 Tiempo de secado Proceso 1514 Dibujo de las piezas en la base Proceso 1515 Inspección Calidad 15
5horas
Tabla nº 1.- Diagrama de Gantt para el estudio del diseño de un juguete, correspondiente al método número uno.
Método 2
# Tarea Dto Tiempo(hora)1hora 2horas 3horas 4horas 5horasmin 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 180 195 210 225 240 255 270 285 300
1 Compra de materia prima Compras 602 Organización de los materiales Inventario 153 Cortes aproximados de la materia Proceso 304 Tallado de las piezas Proceso 305 Lijada de los bordes Proceso 156 Cortes externos a la medida Proceso 157 Clavar los soportes Proceso 158 Capa de pintura blanca para los soportes Proceso 159 Tiempo de secado Proceso 15
10 Capa de pintura de colores Proceso 1511 Tiempo de secado Proceso 1512 Dibujo de las piezas en la base Proceso 1513 Inspección Calidad 15
4h 30 minTabla nº2.- Diagrama de Gantt para el estudio del diseño de un juguete, correspondiente al método número dos.
Diseño y fabricación del juguete
Los juguetes didácticos de la primera infancia cubren propósitos educativos y
sociales muy importantes, ayuda al desarrollo intelectual, motivan la interacción
social y las capacidades creadoras de los chicos.
La niñez es el momento donde se configura la personalidad desarrollando sus
capacidades imaginativas y deductivas. En nuestro diseño, del cual comprende
una edad de 18 meses a 3 años cumple con:
- Desarrollo de la motricidad fina en el ensarte.
- Reconocimiento y diferenciación de las formas.
- Reconocimiento y diferenciación de los colores.
- Reconocimiento y diferenciación de los tamaños.
Base: color verde, Triangulo: color azul, Rectangulo: color amarillo, Cuadrado: color rojo
El juguete consta de una base de 20x25 cm, en la parte superior de la base
se encuentran dibujadas con pintura los sitios donde van a estar insertadas las
piezas cuadradas, rectangulares y triangulares, adicionalmente se encuentran
estas piezas separadas y con un orificio circular el cual se ha de insertar en el
soporte correspondiente. Tal y como se muestra en la figura:
El proceso de fabricación consta de los siguientes pasos:
a) Compra de materia prima
b) Almacenaje y organización de la materia prima
c) Corte aproximados de la madera
d) Corte y tallado de las piezas
e) Corte externos a la medida
f) Corte internos a la medida
g) Clavado de los soportes
h) Pintado de la base
i) Pintado de las piezas
j) Dibujo de las piezas en la base
k) Inspección de textura, pintura, bordes…
Diagramas de proceso de operaciones
Es la representación gráfica de las principales operaciones e inspecciones
de un proceso, sin tener en cuenta quién las ejecuta y donde se lleva a cabo, así
como puede contener cualquier otra información que se considere necesaria para
el análisis, dentro de sus objetivos tenemos:
Proporcionar una imagen de la secuencia de los
acontecimientos del proceso, el cual permite el estudio de las fases del
proceso en forma sistemática.
Mejorar la disposición de los locales y el manejo de los
materiales con el fin de disminuir las demoras, comparar dos métodos y
estudiar las operaciones para eliminar el tiempo improductivo. Finalmente,
estudiar las operaciones y las inspecciones en relación unas con otras
dentro de un mismo proceso.
Este diagrama de proceso indica la afluencia general de todos los
componentes que entrarán en un producto y, como cada paso aparece en su
orden o secuencia, cronológica apropiada; es en sí un, diagrama de la distribución
ideal en la planta o taller, permitiendo en un lapso posterior la realización de
nuevas distribuciones o mejorar las existentes, que permitan mejorar el método
propuesto determinado.
Dentro del diseño propuesto para la fabricación del juguete didáctico,
consideramos los diagramas correspondientes a los métodos 1 y 2, los cuales se
muestran a continuación:
Método nº 1.
Gráfico nº 1.- Diagrama de proceso de la operación en el desarrollo de un juego didáctico de madera correspondiente al método nº 1.
1
1
1
2
3
4
1
5
7
6
2
8
3
9
1
1211
10
4
13
5
1415
1819
16
20
17 21
6 8
7 9
Almacenamiento de materia prima
MesaDeTrabajo
Tallado de pzas
Cortes aprox
Tiempo de secado
Capa de pintura blanca para la base
Tiempo de secado
Clavar los soportes
Lijado de pza base
Capa de pintura blanca para soportes
Tiempo de secado
Capa de pintura de color
Cortes a medida
Dibujo de las pzas en base
Inspección
Cortes a medida del triángulo
Lijado de pza Lijado de pza Lijado de pza
Cortes a medida del cuadrado
Cortes a medida del rectángulo
Capa de pintura blanca
Capa de pintura blanca
Capa de pintura blanca
Tiempo de secado
Tiempo de secado
15 mmin
Tiempo de secado
Capa de pintura de colores
Capa de pintura de colores
Capa de pintura de colores
Tiempo de secado
Tiempo de secado
Tiempo de secado
Método nº 2
Gráfico nº 2.- Diagrama de proceso de la operación en el desarrollo de un juego didáctico de madera correspondiente al método nº 2.
1
1
1
2
3
4
5
7
6
2
8
1
1110
9
3
12
4
1314
1718
15
19
16 20
5 7
6 8
1
Almacenamiento de materia prima 3 min
MesaDe trabajo1 min
Cortes aprox 10 min
Tallado de pzas 10 min
Cortes a medida de la base 7 min
Clavar los soportes 8 min
Lijado de pza 7 min
Capa de pintura blanca para la base y soportes 7 min
Tiempo de secado 15 min
Capa de pintura de colores 6
Tiempo de secado 15 min
Dibujo de las pzas en base 9 min
Inspección 5 min
Cortes a medida del triángulo 8 min
Lijado de pzas 5 min
Lijado de pzas 5 min
Lijado de pzas 7 min
Capa de pintura blanca 5 min
Capa de pintura blanca 5 min
Capa de pintura blanca 5 min
Tiempo de secado 15 min
Tiempo de secado 15 min
Tiempo de secado 15 min
Tiempo de secado 15 min
Tiempo de secado 15 min
Capa de pintura de colores 7 min
Capa de pintura de colores 5 min
Capa de pintura de colores 6 min
Tiempo de secado 15 min
Cortes a medida del cuadrado 6 min
Cortes a medida del rectángulo 9min
Dentro del diagrama de procesos se distinguen los siguientes símbolos, los cuales
representan lo siguiente:
Operación: Indica las principales fases del proceso, método o
procedimiento. Por lo común, la pieza, materia o producto del caso
se modifica o cambia durante este proceso. Este hace avanzar el
material un paso más hacia el final, bien sea modificar su forma o su
composición, o añadir o quitar elementos.
Inspección: Indica la inspección de la calidad y/o la verificación de la
cantidad, este aspecto no contribuye a la conversión del material del
producto acabado, sólo sirve para comprobar si la operación se
ejecuta correctamente en lo que se refiere a la calidad y cantidad
Transporte: indica el movimiento de los trabajadores, materiales y
equipo de un lugar a otro.
Demora: Indica paralizar un proceso en el desarrollo de las
actividades.
Diagramas del operador
En este diagrama se consignan las actividades que el operador va a realizar
con sus manos o extremidades, así como la relación que hay entre ellas con la
ejecución de una determinada tarea. Considerando que el mejor método es aquel
en donde se efectúen menos movimientos.
DIAGRAMA DEL OPERADOR. MÉTODO Nº 1
Mano izquierda
Operación
Transporte
Sostener
Dem
ora
Operación
Transporte
Sostener
Dem
ora
Mano derecha
Dejar la carga en la mesa de trabajo Dejar la carga en la mesa de trabajo
Sostener la madera Serruchar la maderaSostener la madera Marcar las medidas exactas
Sostener la madera Serruchar las pzasSostener la madera Lijar las piezasSostener la madera Pintar con fondo base
Descanso (Demora inevitable) Descanso (Demora inevitable)
Sostener la madera Taladrar soportes, base, pzas
Sostener la madera Pintar soportesDescanso (Demora inevitable) Descanso (Demora inevitable)
Sostener la madera Pintar a color pzasDescanso (Demora inevitable) Descanso (Demora inevitable)
Sostener la madera Insertar tornillos en soportes
Sostener la madera Encajar tornillos en la base.
Sostener la madera Dibujar figuras en la base
Llevar las pzas a otra mesa Llevar las pzas a otra mesa
DIAGRAMA DEL OPERADOR. MÉTODO Nº 2
RESUMEN POR PIEZA PRESENTE PROPUESTO DIFERENCIAMI MD MI MD MI MD
OPERACIONES 0 11TRANSPORTE 2 2SOSTENER 11 0DEMORAS 3 3DISTANCIAS 1m 1m
Operación: Fabricación de un
juguete de madera
Actual X
Propuesta
Operador: Matín, Yadelsi
Realizado: Díaz, Yanny Carolina
Fecha: 1° de Octubre/2012
DISTRIBUCIÓN DEL ÁREA DE TRABAJO
RESUMEN POR PIEZA PRESENTE PROPUESTO DIFERENCIAMI MD MI MD MI MD
OPERACIONES 0 10TRANSPORTE 2 2SOSTENER 10 0DEMORAS 2 2DISTANCIAS
Operación: Fabricación de un
juguete de madera
Actual X
Propuesta
Mano izquierda
Operación
Transporte
Sostener
Dem
ora
Operación
Transporte
Sostener
Dem
ora
Mano derecha
Dejar la carga en la mesa de trabajo Dejar la carga en la mesa de trabajo
Sostener la madera Serruchar la maderaSostener la madera Marcar las medidas exactas
Sostener la madera Serruchar las pzasSostener la madera Lijar las piezasSostener la madera Taladrar soportes, base, pzas
Sostener la madera Insertar tornillos en soportes
Sostener la madera Encajar tornillos en la base
Sostener la madera Pintar con fondo base, soporte, pzas
Descanso (Demora inevitable) Descanso (Demora inevitable)
Sostener la madera Pintar a color pzasDescanso (Demora inevitable) Descanso (Demora inevitable)
Sostener la madera Dibujar figuras en la base
Llevar las pzas a otra mesa Llevar las pzas a otra mesa
Selección del mejor método de fabricación
Operación: Fabricación de un
juguete de madera
Actual X
Propuesta
La selección se toma en consideración a la función de movimientos y de
tiempo efectuados por el operario, en torno también a la evaluación de los costos
que estos puedan proporcionar, permitiendo estudiar la viabilidad de un método
con respecto a otro, para ello, complementaremos la selección de un determinado
método, con lo especificado en la unidad nº8 y la cual se detalla luego de las
medidas de higiene y seguridad.
Bajo esta consideración el estudio de movimiento y tiempo de los
diagramas, concluimos que debe ser ejecutado el segundo método, en función de
ahorrar tiempo y movimientos en la elaboración del juguete. Sin considerar aún los
costos que se verán más adelante.
Medidas de higiene y seguridad industrial
RIESGO MEDIDA PREVENTIVA
-Dolor de espalda por el peso cargado -Usar cinturón de carga
-Cortadura por uso de herramienta
cortante.
-Usar guantes gruesos
-Alergia a los componentes de la pintura -Usar guantes.
-Usar mascarilla.
-Colocar extractores.
-Tropiezos en cualquier área -Usar zapatos cómodos y de goma.
-Salpicadura en los ojos -Usar lentes de seguridad
-Raspón por la lija -Usar guantes gruesos
Respirar polvillo -Usar mascarilla.
-Colocar extractores.
Medidas Generales
-Prohibido fumar en cualquier área de trabajo.
-Prohibido consumir alimentos en cualquier área de trabajo.
-Usar los instrumentos de protección para cada labor.
-Notificar cuando se use algún material de la caja de cruz roja.
-Notificar cualquier inconveniente o accidente por muy pequeño que sea.
Plan de seguridad
-Hacer conocer por pancartas a todos los operadores, los riegos y su medida
preventiva.
-Preparar a todos los operadores recibiendo talleres de primeros auxilios, donde
se simulen las situaciones más comunes.
UNIDAD Nº 8.- ENCONTRAR LA APLICABILIDAD DE LOS FUNDAMENTOS
TEÓRICOS PRÁCTICOS DE LA INGENIERÍA ECONÓMICA.
Análisis de costos para aumentar la producción.
Método nº 1
MATERIA PRIMA CANTIDAD
COSTO (Bs) TOTAL (Bs) PRECIO CAPITAL
(Bs)
Madera MDF 1 240 240
Pega para madera 1 75 75
Pintura al frío color amarillo 1 8,5 8,5
Pintura al frío color verde 1 8,5 8,5
Pintura al frío color azul 1 8,5 8,5
Pintura al frío color roja 1 8,5 8,5
Clavos sin cabeza pulgada y media 500 g 1 30 30
Martillo 1 20 20 200
Fondo blanco de pintura 1 50 50
Brocha 1 1,6 1,6 28
Lija 220 1 32 32
Solvente 1 20 20
Serrucho 1 2,4 2,4 82
Gastos electricidad 1 50 50
Gastos agua 1 50 50
Gastos transporte 1 300 300
Taladro 1 40 40 700
Mano de obra 1 1920 1920
TOTAL GASTOS 2865
TOTAL PRECIO UNITARIO 63,67
Método nº 2
MATERIA PRIMA CANTIDAD COSTO (Bs)
TOTAL (Bs) PRECIO CAPITAL
Madera MDF 1 240 240
Pega para madera 1 75 75
Pintura al frío color amarillo 1 8,5 8,5
Pintura al frío color verde 1 8,5 8,5
Pintura al frío color azul 1 8,5 8,5
Pintura al frío color roja 1 8,5 8,5
Clavos sin cabeza pulgada y media 500 g 1 30 30
Martillo 1 20 20 200
Fondo blanco de pintura 1 50 50
Brocha 1 1,6 1,6 28
Lija 220 1 32 32
Solvente 1 20 20
Serrucho 1 2,4 2,4 82
Gastos electricidad 1 50 50
Gastos agua 1 50 50
Gastos transporte 1 300 300
Taladro 1 40 40 700
Mano de obra 1 1535 1535
Total gastos 2480
TOTAL PRECIO UNITARIO 55,11
Las tablas nº 3 y 4 se hacen en base a un estimado de fabricación de 45
piezas, considerando un solo personal para la ejecución del juguete, con un
promedio de 4 horas, los costos estipulados correspondientes a martillo, brocha,
serrucho y taladro, se consideran de acuerdo a la depreciación del producto,
considerando una vida promedio de 5 años, ya que estos forman parte del capital
o un bien activo de cualquier empresa o negocio dedicado al ramo de la
carpintería.
Análisis de los factores que inciden en la productividad del proceso de
fabricación del juguete.
Dentro de los factores que inciden en el proceso de producción tenemos:
Errores aleatorios, considerados como aquellos que en su mayor
parte son culpa del operario o de alguna eventualidad improvista
como falta de luz o de agua en el desarrollo de las actividades, mal
lijado, entre otros.
La no aceptación del usuario del producto colocado en el mercado,
por lo cual se debe efectuar un nuevo estudio de mercadeo o
abaratar los costos.
UNIDAD Nº 9.- INDICAR LA IMPORTANCIA DE LA INGENIERÍA DE SISTEMAS
EN EL CAMPO DE LA INGENIERÍA INDUSTRIAL.
En la actualidad encontramos un sinfín de software que se encargan del
desarrollo y ejecución de programas de diversas índoles, y la ingeniería no
escapa a ella, en el cual personas especialistas en el área de programación
desarrollan procesos que permiten o facilitan el desarrollo de ciertas actividades,
así como contribuyen al mejoramiento de los tiempos, puesto que lo que en
tiempos pasados una actividad se desarrollaba en una semana, por ejemplo, esta
se puede desarrollar, en cuestión de minutos o de horas, dependiendo de lo que
en determinado momento se esté realizando y si se está usando el programa
adecuado para tal fin.
Herramientas presentes como los paquetes de Microsoft office, entre ellas
Word, excel, power point y visio, otros programas como lulo win, para evaluación
de costos, smartdraw y Project para la realización de diagramas como el de Gantt
permiten desarrollar de una manera sistémica el estudio de un determinado
proceso, permitiendo además la ejecución con mayor rapidez de un proyecto.
CONCLUSIÓN
La ingeniería industrial enmarcada en el lema de que todo proceso se
puede mejor, desarrolla mejoras a cada una de las herramientas que han sido y
son creadas para llevar a cabo una determinada actividad, hombres de la talla de
Gilbreth, Taylor y Gant, ejecutaron actividades que permitieron evaluar y aplicar
métodos en pro del operario y con el fin de aumentar y mejorar la productividad de
las empresas, aunado a eso actualmente existen herramientas tecnológicas como
los estudios de tiempo, la aplicación de Diagramas Hombre-Máquina(s), los
estudios de métodos y movimientos, los cuales brindan la oportunidad de mejorar
y optimizar los tiempos de producción, haciendo mayor énfasis en las actividades
que son improductivas para facilitar el logro del incremento de la productividad en
los procesos de producción, al igual que ayuda en reducir los factores que pueden
de una u otra forma afectar a un determinado operario, en el desarrollo de sus
actividades.
Es por esto que en todo proceso el objetivo principal consiste en evidenciar
la necesidad actual de todos los sectores productivos en la utilización de
herramientas que busquen la optimización de sus procesos, así como la aplicación
de los estudios como el diagrama de operación de proceso, el bimanual o mano
izquierda-mano derecha y el de Gantt para evaluar la productividad y la
aplicabilidad de un producto en el mercado, considerando que en este momento la
competencia así como el desarrollo publicitario de los mismos juegan un rol muy
importante en la adquisición de un beneficio, en este caso, la distribución y venta
de juguetes didácticos para niños en edades comprendidas entre los 18 meses y 3
años.
RECOMENDACIONES
Para para la planificación del desarrollo de proyectos complejos (superiores
a 25 actividades) se requiere además el uso de técnicas basadas en redes
de precedencia como CPM o los grafos PERT. Estas redes relacionan las
actividades de manera que se puede visualizar el camino crítico del
proyecto y permiten reflejar una escala de tiempos para facilitar la
asignación de recursos y la determinación del presupuesto.
Estudiar con mayor detenimiento todos los movimientos y el tiempo que
emplea el operador realizando el trabajo de tal forma que se mejore su
condición en la labor.
Utilizar software con interfaz agradable al usuario.
BIBLIOGRAFÍA
Introducción a la ingeniería Industrial. Universidad Nacional Abierta.
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trabajo. [Página web en línea]. Disponible en:
http://www.frlp.utn.edu.ar/materias/oindustrial/apunte2.pdf. [Consulta: 2012,
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