avance-bateria 3

35
  FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL  PROCESOS DE MANUFACTURA TEMA: Fabricación de Batería Automotriz Alumnos: Diez Canseco Barreda, Octavio Mena Lizárraga, Cesar Olivares Rosas, Nilton Quispe Rojas, Alexander Profesor: Ing. Rolando Portugal Sección: 41G Fecha de entrega: 01 de Junio de 2010 

Transcript of avance-bateria 3

Page 1: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 1/35

 

FACULTAD DE INGENIERIA YARQUITECTURA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA INDUSTRIAL 

PROCESOS DE MANUFACTURA

TEMA:Fabricación de Batería Automotriz

Alumnos:

Diez Canseco Barreda, OctavioMena Lizárraga, CesarOlivares Rosas, Nilton

Quispe Rojas, Alexander

Profesor: Ing. Rolando Portugal

Sección: 41G

Fecha de entrega:01 de Junio de 2010 

Page 2: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 2/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

2

INDICE

I. INTRODUCCION 4

II. OBJETIVOS 5

III. ESPECIFICACIÓN DEL PRODUCTO 6

3.1 DESCRIPCIÓN 6

3.1.1 Utilización de la Batería 6

3.2 PARTES DE UNA BATERÍA 7

3.2.1 Cubiertas 8

3.2.2 Tapones 8

3.2.3 Parrillas o Placas 8

3.2.4 Separadores 9

3.2.5 Cajas 9

3.2.6 Conector Intercelda 10

3.2.7 Asa 10

3.2.6 Bornes 10

3.2.6 Solución Electrolítica 10

IV. ETAPAS DE FABRICACIÓN Y CONDICIONES OPERATIVAS 114.1 ESPECIFICACIONES DEL MATERIAL 11

4.2 MARCO TEORICO DE MANUFACTURA 11

4.3 PROCESO DE PRODUCCIÓN DE BATERÍAS 12

Page 3: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 3/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

3

4.3.1 Producción de óxido de plomo 12

4.3.2 Moldeo de rejillas 164.3.3 Fabricación de placas 20

4.3.4 Ensamble de baterías 21

4.4 DIAGRAMA DE OPERACIONES 22

4.5 CONDICIONES DE OPERACIÓN 23

V. TIEMPO DE MANUFACTURA Y HOJA DE RUTA 25

5.1 TIEMPOS REQUERIDOS PARA LA OBTENCIÓN DE UN PRODUCTO 25

5.2 COSTO DE MANUFACTURA POR UNIDAD 26

5.2 HOJA DE RUTA 29

VI. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES 30

6.1 DIAGRAMA DE GANTT 30

VII. RECOMENDACIONES 31VII. CONCLUSIONES 32

VIII. BIBLIOGRAFÍA 34

IX. ANEXOS 33 

Page 4: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 4/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

4

I.  INTRODUCCION

El presente trabajo busca la investigación de identificar las funciones del

componente, conocido como batería automotriz y los atributos que deberán ser

logrados mediante operaciones de manufactura convencionales. En esta

oportunidad daremos a conocer la batería automotriz, su utilización, sus partes;

dándole más énfasis a la parte interna de la batería, que es el caso de la rejilla,

siendo lograda esta mediante fundición en molde permanente en la empresa:

Fabrica Nacional de Acumuladores ETNA S.A.

La batería es un acumulador de energía y es de uso muy frecuente en la industria

automotriz. Existen fundamentalmente varios tipos de baterías, y estas se

elaboran para ciertas marcas según el modelo de la rejillas, que pueden ser

elaborados de plomo selenio o plomo calcio.

Page 5: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 5/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

5

II.  OBJETIVOS

2.1  OBJETIVO GENERAL: 

Con la elaboración de este trabajo se pretende proporcionar un

conocimiento básico sobre los procesos de fabricación necesarios para

elaborar la pieza (Batería Automotriz).

2.2  OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 

  Identificar las funciones del componente y los atributos que deberán ser

logrados mediantes operaciones de manufactura convencionales, así

como especificar el componente.

  Determinar las operaciones y los tiempos utilizados para la elaboración

de una Batería Automotriz.

  Determinar los costos de fabricación de una “Batería Automotriz”.

Page 6: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 6/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

6

III.  ESPECIFICACIÓN DEL PRODUCTO

(BATERÍA AUTOMOTRIZ)

3.1 DESCRIPCIÓN:

La batería es un acumulador de energía que cuando se le alimenta de

corriente continua, transforma energía eléctrica en energía química.

También, es una fuente de energía independiente del motor de combustión

interna, cuando el motor térmico está apagado, abastece de energía

eléctrica a los consumidores.1 

La batería tiene un determinado número de celdas, unidas por medio de

barras metálicas, cada celda acumula algo más de dos voltios. Las baterías

para automóviles tienen 6 celdas, que unidas dan un total de 12 voltios.

Cada celda, consta de dos juegos de placas, o electrodos inmersos en una

solución de agua y acido sulfúrico llamado electrolito. Un juego de placas

esta hecho de peróxido de plomo y el otro, de plomo poroso.2 

3.1.1  Utilización de la Batería:

Las funciones de la batería son las siguientes:

 Hace funcionar el motor de arranque, sistema de encendido,

sistema de inyección de combustible, instrumentos y otros

dispositivos eléctricos durante el arranque.

 Alimentar todo el sistema eléctrico del vehículo cuando el motor

no se encuentre en funcionamiento.

1 http://www.mecanicavirtual.org/bateria-automotriz.pdf 2 http://www.automecanico.com/auto2001/Bateria1.html 

Page 7: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 7/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

7

 Auxiliar al generador (alternador o dínamo) en la alimentación de

todo el sistema eléctrico del vehículo por un espacio de tiempo

determinado, si por algún motivo, el generador no consigue

proveer la totalidad de la corriente eléctrica, como por ejemplo,en bajas rotaciones.

 Provee potencia eléctrica adicional cada vez que los

requerimientos de potencia sobrepasan la producción del sistema

de carga.

 Actúa como un estabilizador de voltaje o como un amortiguador de

choques eléctricos para el sistema eléctrico del vehículo.

 Almacena energía por periodos de tiempo.

Atributo Valor

Tipo Batería

Aplicación En la industria automotriz

Modelos de rejillas Ford , Toyota, Volkswagen yEstándar

Materia prima Aleaciones de plomo, calcio y

selenio

3.2 PARTES DE UNA BATERIA:

1.- Cubiertas

2.- Tapón

3.- Strap

4.- Separadores

5.- Caja

6.-Conector

Intercelda

7.- Asa

8.- Borne

Page 8: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 8/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

8

9.-Solución

Electrolítica

Fig. 1 Partes de una Batería

3

 

3.2.1  Cubiertas

Son hechas del mismo material de las cajas. Su superficie tiene

orificios (un agujero por celda) en baterías que requieren

reposición de agua destilada. 

3.2.2  Tapones

Son elementos plásticos que evitan el ingreso de materiales nocivos

en la celda y por medio de sus respiraderos permiten la libre

gasificación. 

3.2.3  Parrilla o Placas

Estructura elaborada a partir de una aleación de plomo selenio o

plomo calcio que sirve para mantener la adherencia de la materia

activa (conductor de corriente eléctrica tanto de la carga positiva

como la de la carga negativa) y también cumple la función de

conducir la corriente eléctrica.

Se clasifican en dos tipos de parrillas o placas:

3Fuente: www.etna.com.pe/Partes-de-una-Bateria.html 

Page 9: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 9/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

9

 Placas POSITIVO: Son los electrodos positivos, y se denomina así a

las rejillas que han sido cubiertas con materia activa positiva de

peróxido de plomo.

 Placas Negativas: La diferencia con las placas positivas está en

que la materia activa es el plomo esponjoso y que en estas se

almacena la energía. Generalmente sus parrillas son más delgadas

que las positivas.

Fig. 2 Parilla o Rejilla4 

3.2.4  Separadores

Son de polietileno de tipo sobre, presentan alta resistencia

mecánica y baja resistencia eléctrica, además permite una mayor

duración, pues evita la sedimentación prematura del materialactivo.

4 Fuente: Propia 

Page 10: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 10/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

10

3.2.5  Cajas

Las cajas son los recipientes donde se ensamblan los grupos de

placas. Internamente están divididos en compartimentos (6 parauna batería de 12 voltios y 3 para una batería de 6 voltios),

llamadas celdas, los tabiques separan una celda de otra.

Actualmente el material predominante en la fabricación de las cajas

es el polipropileno, por tener mayor resistencia mecánica y

resistencia al ataque químico de la solución electrolítica. Tiene un

menor peso y es reciclable. 

3.2.6  Conector Intercelda

Son los que permiten la unión entre los grupos (formación de placas

negativas y positivas con sus separadores). Además conducen la

corriente eléctrica entre las celdas. 

3.2.7  Asa

Su función principal es utilizarlo como medio de transporte, facilita

el transporte de la batería de un lugar a otro 

3.2.8  Bornes

El borne es aquel que permite la transmisión de corriente eléctrica

tanto para la carga positiva y negativa, la forma de diferenciar el

borne positivo su diámetro es más ancho que del borne negativo.  

3.2.9  Solución Electrolítica

Page 11: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 11/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

11

Es una mezcla se ácido sulfúrico en agua destilada. Sirve también

como conductor de la corriente eléctrica dentro de la batería: Para

una densidad promedio de 1,250 de gravedad específica, el

porcentaje en peso de ácido puro, es de 34 % aproximadamente.La forma más práctica de determinar si una batería se encuentra

descargada o cargada es midiendo la densidad de la solución

electrolítica con un densímetro. 

IV.  ETAPAS DE FABRICACIÓN Y CONDICIONES OPERATIVAS

4.1 ESPECIFICACIONES DEL MATERIAL:

La materia directa a emplear son barras de plomo-selenio, plomo-calcio,plomo-antimonio, plomo puro y ácido sulfúrico; y el material indirecto

sería el molde permanente.

  La aleación plomo selenio se utiliza en la fabricación de las rejillas de

placas para baterías de bajo mantenimiento.

  La aleación plomo calcio es utilizada en la fabricación de las rejillas delas placas para baterías libre mantenimiento.

  La aleación plomo antimonio para los straps (soldado en paralelo de las

placas).

Page 12: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 12/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

12

  El plomo puro es utilizado en la fabricación del óxido de plomo.

En cada uno de estos productos se realiza un exhaustivo control de

calidad para determinar si la composición de los elementos aleantescumple con los parámetros normados en las Especificaciones Técnicas de

cada uno de estos, antes que ingresen a los siguientes procesos.

4.2 MARCO TEÓRICO DE MANUFACTURA:

Los procesos de fundición se dividen en dos categorías, con base en el tipo de

molde: 1) moldes desechables y 2) moldes permanentes.

Para el presente se indicara acerca de fundición en moldes permanentes.

En los procesos de fundición con moldes permanentes, se fabrica el molde

con metal (u otro material duradero) y se emplea muchas veces para

elaborar fundidos numerosos. En consecuencia, estos procesos tienen una

ventaja natural en términos de tasas de producción5.

4.3 PROCESO DE PRODUCCIÓN DE BATERÍAS:6 

Para fabricar una batería automotriz, debemos seguir los siguientes procesos:

4.3.1  Producción de óxido de plomo 

El oxido de plomo viene a hacer una materia activa que se va a

emplear en gran porcentaje, involucra aproximadamente el 45% del

contenido en toda batería eléctrica.

5 Fundamentos de manufactura moderna – 3era edición. Mikell P. Groover / Cap. 11–Pág.226 6 http://db.etna.com.pe/web/proceso-de-fabricacion.html 

Page 13: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 13/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

13

Para la fabricación del oxido de plomo se cuenta con maquinas

semiautomáticas y automáticas, esto ayuda a prevalecer la calidad del

producto durante todo el proceso.

Se ingresan barras de plomo a través de una mesa transportadorallevándola hacia un interior de un crisol.

Fig. 3 Mesa transportadora

El crisol tiene una capacidad de 5 Toneladas y viene a ser la máquina

que va a fundir las barras de plomo puro de 55kg c/u a una

temperatura de 500 ºC.

Fig. 4 Crisol

Page 14: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 14/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

14

El material fundido, es llevado a una máquina de giro (inyectado a

través de tubos de acero inoxidable) donde será vertido en unos

moldes para producir unas pequeñas barras de plomo puro de

aproximadamente 50gr c/u. La máquina de giro cuenta con 90cavidades cilíndricas (moldes).

Fig. 5 Máquina giratoria de cilindros de plomo

Los pequeños cilindros de plomo son retirados mediantes cuando la

maquina ha dado un giro de ¾ de vuelta, es cuando el material se

retira ya enfriado a través de unos expulsores neumáticos dentro de la

maquina. Estos pequeños cilindros se deslizan mediante un canal hacia

el elevador de cangilón, para luego ser llevados a un silo de

almacenamiento.

El silo de almacenamiento proporciona los pequeños cilindros de plomo

a través de un tornillo sin fin hacia el molino de óxido.

Page 15: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 15/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

15

Fig. 6 Elevador de cangilón. Fig. 7 Silo de almacenamiento.

El molino de óxido, nos va a permitir fabricar el óxido de plomo, en la

cual gira internamente a 32 rpm. Para fabricar el óxido de plomo se va

a necesitar de tres componentes, los cuales son: la materia prima

(pequeños cilindros de plomo), el oxígeno (recolectado a través de un

extractor de aire que se encuentra en la parte superior de la maquina

de recolección de polvo), y posteriormente de una temperaturainterna promedio, que va a fluctuar entre los 150ºC hasta los 200ºC.

Page 16: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 16/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

16

Fig. 8 Molino de óxido.

El óxido de plomo es extraído mediante un sistema de succión de aire

hacia la máquina de recolección de polvo (casa de mangas) que forma

parte del sistema de recolección de polvo.

Fig. 9 Sistema de succión de aire.

El sistema de recolección de polvo cuenta con unas mangas filtrantes

que nos van a permitir recolectar el óxido de plomo generado del

molino de óxido y poder emitir aire puro hacia el ambiente, quedando

las partículas de oxigeno en su interior.

Page 17: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 17/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

17

Fig. 10 Sistema de recolección de polvo.

4.3.2  Moldeo de rejillas

Con el fin de producir rejillas de plomo aceptables para las

operaciones posteriores en la planta, así como para obtener una vida

de servicio del acumulador aceptable, las aleaciones de plomo deben

reunir ciertas especificaciones de materiales. Todas las aleaciones

para rejillas deben ser homogéneas, es decir el metal debe

reunir características físicas adecuadas con el fin de que su uso en el

molde sea aceptable.

Page 18: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 18/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

18

Fig. 11 Barras de plomo selenio/plomo calcio.

Se ingresan barras de plomo selenio o plomo calcio a través de una

mesa transportadora llevándola hacia un interior de un crisol.

Fig. 12 Transporte de barras hacia el crisol.

El crisol tiene una capacidad de 4,5 toneladas y viene a ser la máquina

que va a fundir las barras de plomo selenio o plomo calcio de 25 a 30kg

c/u a una temperatura de 450 ºC, llevando así al material a estado

líquido. Se debe mantener limpio el plomo, retirando las impurezas

Page 19: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 19/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

19

que yacen sobre la superficie en el crisol (se retiran con unas

cucharas) y son generadas en el mismo proceso.

Luego que el material es fundido en el crisol se inyecta al molde en

forma liquida a través de una zapata.

Fig. 13 Zapata para evitar caídas de temperatura.

La zapata tiene como función nivelar la temperatura del material

líquido que pasa a través de él, hacia el molde giratorio (molde

permanente), que tiene forma de cilíndrica.

Fig. 14 Molde permanente giratorio.

El molde giratorio produce las rejillas de plomo y puede llegar a

producir 220 rejillas por minuto.

Page 20: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 20/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

20

Estas rejillas son conducidas mediante un operario hacia el extractor

de rejilla (dos rodillos). El extractor de rejillas sirve para poder jalar

continuamente las rejillas.

Fig. 15 Extractor de rejillas (rodillos).

Las rejillas de plomo calcio o plomo selenio se conectan a una máquina

bobinadora.

Fig. 16 Rejillas de plomo calcio/plomo selenio

La máquina bobinadora sirve para formar bobinas de rejillas (cada

bobina cuenta con un aproximado de 11000 rejillas c/u).

Page 21: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 21/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

21

Fig. 17 Máquina bobinadora de rejillas.

Cada bobina es llevada a un almacén de productos en proceso, para

luego continuar con el proceso de fabricación de placas.

4.3.3  Fabricación de placas

El empastado y las operaciones propias de la misma representan la

operación más crítica e importante en la planta de fabricación de

acumuladores. Aquí el acumulador comienza a tomar forma; la

ingeniería, el cuidado y el control de calidad que se lleva a cabo en

esta operación a menudo representan el éxito o fracaso de las

operaciones subsecuentes.

Este proceso se inicia con la elaboración del material activo, cuya

formulación y el control óptimo de las variables del proceso garanticen

la calidad del producto final.

Una vez preparado el material activo, es usado en el empastado de las

rejillas, obteniendo como resultado las placas, a las cuales se realiza

un pre-secado para luego apilarlas.Las placas apiladas pasan al proceso de curado, para que luego del

control de calidad respectivo pasen a la línea de producción de

baterías no necesitando el proceso de formación o tratamiento de

Page 22: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 22/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

22

placas, lo cual permite obtener placas con características específicas

ventajosas y muy especiales.

4.3.4  Ensamble de las baterías

Una vez finalizado el proceso de curado de las placas se encuentran en

condiciones de ser usadas en las diferentes etapas del ensamble de las

baterías, iniciándose con el ensobrado de placas para después pasar a

través de las líneas de producción en donde va tomando forma batería.

Luego las baterías son etiquetadas y apiladas sobre parihuelas y

enviadas a los almacenes respectivos para posteriormente continuar

con el llenado de la solución electrolítica y la carga de las baterías.Las baterías cargadas pasan por un control de densidad, voltaje y

polaridad, luego son empacadas y alistadas para ser despachadas a

nivel nacional y fuera del país.

Todos los controles realizados en los diferentes procesos son

registrados en documentos del Sistema de Gestión de la Calidad ISO

9001-2000 a fin de realizar un seguimiento y tomar acciones

correctivas cuando sea necesario a fin de mejorar nuestros procesosproductivos.

Fig. 18 Proceso de Ensamblado

Page 23: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 23/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

23

4.4 DIAGRAMA DE OPERACIONES:

N°  Descripcion del proceso  Operación  maquinas 

1  Recepción de materia prima yverificacion de la materia prima 

Almacén 

2  Fabricacion de oxido de plomo Molino de Oxido de

Plomo 

3  Fabricacion de rejillas Maquinas

Rejilladoras 

4 Fabricacion de pasta quimica

(carga positiva y negativa) 

Maquina

empastadora 

5  Linea de ensamble de bateria  Linea de esamble 

6 Inyección de solución electrolítica

y energizado de batería Linea de esamble 

7  Almacen de productos terminados Apilador y

Montacargas 

Fig. Diagrama de Operación7 

4.5 CONDICIONES DE OPERACIÓN:

Para fabricar las baterías de una manera eficiente y eficaz es necesario

cumplir con los requerimientos del caso.

En el proceso de fundición, se debe tener en consideración que el crisol debe

o tiene que estar a una temperatura de 450 °C, el cual permitirá fundir la

7 Fuente: Elaboración Propia

Page 24: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 24/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

24

materia prima (el plomo) y evitar la presencia de partículas extrañas dentro

del mismo crisol. Una vez alcanzado la temperatura de se vierte al molde

para obtener la rejilla.

Posteriormente se realiza el control de calidad para ver si la pieza esta en

perfectas condiciones y si el proceso de fundición resultó óptimo.

En la obtención del óxido de plomo se tiene que ingresar en un molino

giratorio aquí es donde se trabaja con oxido de plomo puro al 100%, este

material es utilizado para la fabricación de la pasta electrolítica de la

batería.

En el área de Ensamble cuenta con maquina selladoras y ensobradoras que

permiten el ensamble uniforme de la batería.

Carga electrolítica de la batería es la mezcla de acido sulfúrico con agua

destilada; esta es la parte final de la batería, que posteriormente es

energizado la batería8.

V.  TIEMPO DE MANUFACTURA Y HOJA DE RUTA 

5.1 TIEMPOS REQUERIDOS PARA LA OBTENCIÓN DE UN PRODUCTO

8 Ver anexo 1.

Page 25: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 25/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

25

Para los tiempos que se presentan dentro del proceso productivo de baterías

automotrices, se consideró los tiempos de ejecución (T.E.), que son los

tiempos en los cuales se ejecuta el trabajo y los tiempos de preparación

(T.P), que son los que sirven para preparar las maquinas o el proceso antesde ejecutarlo.

A continuación se presentan los tiempos considerados en el proceso de

producción:

PROCESO  T.E.(min) 

T.P.(min) 

ALMACÉN DE MATERIA PRIMA  Recepción de materia prima  3  30 

FUNDICIÓN Elaboración de rejilla de plomo  1  120 Elaboración de oxido de plomo  1  120 

ELABORACIÓN DE SOLUCIÓNELECTROLÍTICA 

Mezclado agua destilada + acidosulfúrico  5  10 

EMPASTE  Elaboración de la pasta para lacarga (+ y -)  26  30 

PROCESO DE ENSAMBLE  Ensamble  25  24 

PROCESO DE CARGA  Inyección de solución electrolítica  20  20 

Energizar la batería  24  20 Total  105  374 TOTAL (MINUTOS)  479 

El tiempo total requerido es de 479 minutos, del cual fue considerado para

un lote (Q) de 625 baterías. Esto equivale a 7,98 horas.

5.2 COSTO DE MANUFACTURA POR UNIDAD:

A continuación se representan los costos considerados para un lote de 625

baterías:

Page 26: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 26/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

26

Costo de Materia Prima (C.M.P.):

 

Costos De Mano de Obra Directa (M.O.D.):

 

Costos De Mano de Obra Indirecta (M.O.I):

 

COSTO DE MATERIA PRIMA 

CANTIDAD  UNIDAD  DESCRIPCIÓN  PRECIOUNITARIO S/. 

COSTOTOTAL S/. 

1562,5  kg  Óxido de plomo  10,00  15625,00 7812,5  Kg  Plomo calcio  7,00  54687,50 

625  unidad  Carcasa de batería  1,50  937,50 

1250  unidad  Bornes de batería  1,00  1250,00 1250,0  litros  Ácido sulfúrico  6,00  7500,00 312,5  litros  Agua destilada  0,50  156,25 75,0  metros  Aislante de parrilla  2,00  150,00 60  kit  Embalaje  1,00  60,00 

TOTAL  80366,25 

COSTO DE MANO DE OBRA DIRECTA 

COSTO/HORA  TIEMPO(HORA) 

TOTALS/. 

3,5  7,98  27,93 

Page 27: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 27/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

27

Gastos Generales de Fabricación (G.G.F):

 

Costo Total de Fabricación (C.T.F.):

COSTO DE MANO DE OBRA INDIRECTA 

COSTO/HORA  TIEMPO

(HORA) 

TOTAL

S/. 10  7,98  79,80 

COSTO HORA MAQUINARIAS 

ITEM  COSTO/HORA  TIEMPO(HORA) 

TOTALS/. 

Máquina fundición  25  7,98  199,50 Máquina empastadora  45  7,98  359,10 Máquina de ensamble  50  7,98  399,00 Máquina de carga 35  7,98  279,30 

TOTAL  1236,90 

COSTO TOTAL DE FABRICACIÓN 

Page 28: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 28/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

28

 

Costo Unitario de Fabricación (C.U.F.):

 

Nota:

o  Los costos del material indirecto son los correspondientes al agua,aceite, etc.

o  Los costos de mano de obra indirecta son los correspondientes alsupervisor de planta, al ingeniero a cargo, etc.

o  El valor de Q corresponde a un lote de 625 baterías.o  El costo unitario de fabricación corresponde al costo de una batería

automotriz.

5.3 HOJA DE RUTA

DESCRIPCIÓN  COSTOTOTAL S/. 

Costo Materia Prima  80366,25 Costo Material Indirecto  75,00 

Costo de Mano de Obra Directa  27,93 Costo de Mano de Obra Indirecta  79,80 Gastos Generales de Fabricación  1236,90 

TOTAL  81785,88 

COSTO UNITARIO DE FABRICACIÓN  S/. 130,86

Page 29: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 29/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

29

Fig. Hoja de Ruta – Batería Automotriz

VI.  CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

Page 30: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 30/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

30

6.1 DIAGRAMA DE GANTT:

VII.  RECOMENDACIONES

Page 31: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 31/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

31

Para tener un buen uso del producto debemos tener algunas precauciones:

  Toda batería en estado estacionario, es decir sin uso, está sujeta a una autodescarga normal, por lo cual a los aproximadamente 45 a 60 días y según las

condiciones de almacenamiento se debe recargar la batería (Carga de

igualación).

  Almacenar las baterías en un ambiente seco, bien ventilado, que no estén

expuestas directamente al calor de la luz solar y colocada sobre un

elemento no conductor.

  Evitar almacenar baterías descargadas, pues los elementos internos o placas

se sulfatarán ocasionando la destrucción de la batería.

  Si desea almacenar esta deberá ser cargada previamente, pero guardada por

periodos cortos.

  Antes de cargar una batería se debe comprobar que esté limpia

superficialmente y el electrolito debe estar a su nivel correspondiente. Se

deben destapar los vasos y mantenerlos abiertos durante la carga y hay que

respetar las polaridades a la hora de conectar la batería al cargador.

VIII.  CONCLUSIONES

Page 32: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 32/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

32

  Para el proceso de fundición en molde permanente se deben elaborar

fundiciones en tasas de producción considerables, por ser un material

duradero y esta hecho de acero VCN que soporta temperaturas mayores a

la del material (aleación de plomo) en estado líquido.

  En los procesos de fundición tanto para la obtención del óxido de plomo

como para la obtención de rejillas, al verter el material fundido, este

debe de mantener una temperatura constante; esta temperatura se logra

con unos niveladores de temperatura ubicados alrededor de la tubería y a

través de una zapata para cada uno de los procesos respectivamente.

  Para poder determinar el costo unitario de producción se tuvo que

considerar un determinado lote, ya que el crisol se prende una vez al día

para fundir la materia prima y producir las rejillas y el oxido de plomo,

cada uno en un crisol respectivamente.

  Dado al elevado costo de fabricación, no es rentable fabricar baterías en

pequeñas cantidades.

IX.  BIBLIOGRAFÍA

Page 33: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 33/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

33

  www.mecanicavirtual.org/bateria-automotriz.pdf

  www.automecanico.com/auto2001/Bateria1.html

  www.etna.com.pe/Partes-de-una-Bateria.html

  fundamentos de Manufactura Moderna - 3era Edición. Mikell P.

Groover/2007

X.  ANEXO 1

9.1 INSTRUCCIONES DE CARGA:

Page 34: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 34/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

34

a)  Se recomienda cargar las baterías a carga lenta.

b)  Comprobar el nivel del electrolito en todas las celdas y rellenar con aguadestilada aquellas que lo necesiten.

c)  En caso de los cargadores en serie, las baterías deberán conectarse en

serie, de forma que los postes terminales + se unan a los postes terminales

negativos y estos queden bien unidos a los polos + y - del cargador. Como

se muestra en el siguiente grafico:

Fig. 4 Cargado de batería.

d)  La carga se realizará, teniendo en cuenta que el amperaje de carga esta

en función del número de placas positivas por celda; cuyo valor es de 1

amperio por placa positiva. Por ejemplo, para cargar baterías de nueve

placas (4 placas positivas y 5 placas negativas), el amperaje de cargadeberá de ser 4 amperios, para baterías de 11 placas (5 placas positivas y

6 placas negativas), el amperaje de carga deberá de ser 5 amperios.

e)  La temperatura de la solución electrolítica durante la carga no debe

sobrepasar los 43 ºC. Si se alcanza dicha temperatura debe interrumpirse

Page 35: avance-bateria 3

5/9/2018 avance-bateria 3 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/avance-bateria-3 35/35

  UNIVERSIDAD DE SAN MARTÍN DE PORRES PROCESOS DEFACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA MANUFACTURA

35

la carga o reducir la intensidad de carga hasta que a solución electrolítica

descienda en su temperatura.

f)  La batería se encontrará cargada cuando la densidad de la soluciónelectrolítica este en el rango de 1,250 a 1,260 g/cm3 en dos lecturas

sucesivas tomadas a intervalos de una hora.

g)  Es muy importante tener en cuenta que el TIEMPO DE CARGA ESTA EN

FUNCIÓN DEL ESTADO DE CARGA DE BATERÍAS (ver tabla de densidad vs

estado de carga). Para baterías totalmente descargadas el tiempo

aproximado de carga es de 22 a 25 horas.

h)  Cuando se carguen baterías de diferentes modelos el amperaje de carga

deberá ser la de la batería más pequeña. A fín de no provocar sobrecargas

en las baterías.