Clase 1

Ing. Ana Irene Rivas

Distribución de Plantas Industriales


Instrucciones para los alumnos: LIBROS

Libro texto: Guía de la Profa. Ana Irene Rivas (teoría y práctica)

Libros de consulta: Distribución en Planta de Richard Muther Instalaciones de Manufactura de D. R. Sule Diseño de Instalaciones Industriales de

Stephan Konz

EVALUACIÓN Continua (El promedio debe ser igual a 10) 50% Tareas y Prácticas en clase 20% Proyecto 20% (grupos de hasta 5 personas) Exposición 10% (el mismo grupo del proyecto)

CONSULTAS Lunes de 3 a 6

pm

MUY IMPORTANTE LA PUNTUALIDAD


Importancia del estudio de la distribución en planta Una buena distribución es uno de los factores esenciales

de la gestión económica de una empresa

Su incidencia aparece en numerosos elementos de los que depende el costo

La longitud de losCircuitos de manejo

La superficie necesariapara producir

Número de operarios

Tiempos muertosentre operaciones

Tiempos perdidos porlos operarios en los

desplazamientos


¿Es sencillo estudiar una distribución?

Se trata simplemente de:

Economizar espacios

Reducir los recorridos


¿Que es realmente lo que se presenta en la práctica? En muchas empresas:

El espacio disponible no es utilizado más racional

Los recorridos son complicados

CAUSAS

1. La Distribución inicial fue buena pero nunca ha sido actualizada según las

variaciones que se han presentado

2. El edificio donde funciona la distribución ya no es adecuado


Problemas de distribución de plantas

CIRCULACIÓNDE LOS

MATERIALES

CIRCULACIÓNDE LAS

PERSONAS

DistanciasVías de accesoGravedad

DistanciasVías de accesoCondiciones

ECONOMÍASEN EL

PERSONAL

DesplazamientosMO en el manejoHombre máquinaOperario con múltiples tareas

CALIDAD DEL

TRABAJO

CONDICIONESDE

TRABAJO

FACILIDADESDE MANDOY CONTROL

Manejo Vs. DeterioroAcabado

Iluminación, TemperaturaVentilación, SeguridadHigiene, Ambiente, etc.

PuertasAlmacenes cerradosLocalización de supervisores


Problemas de distribución de plantas

COSTOS DE CONSTRUCCIÓN E

INSTALACIÓN

FACILIDADDE

MANTENIMENTO

Economías de superficieUtilización del volumen disponible

Facilidad para la utilización y el mantenimiento

EXPANSIÓN


CONCEPTO DE PLANTA

INDUSTRIAL Es un conjunto o sistema

formado por máquinas, equipos y otras instalaciones dispuestas convenientemente en edificios o lugares adecuados, cuya función es transformar materias o energías de acuerdo a un proceso básico preestablecido.


Planta industrial…………..

El hombre es la fuerza laboral directa o indirecta dentro de la planta y tiene como función el uso racional de los elementos, para obtener con ellos el máximo rendimiento de los insumos que intervienen en la producción.


En un sistema de producción o planta industrial se utilizan recursos operacionales para transformar insumos en algún tipo de resultado deseado

RECURSOS OPERACIONALES

Personas Fuerza laboral directa o indirecta

Planta Fábrica o sucursales de servicios donde se desarrolla la producción

Partes Materia prima, suministros, materiales, etc.

Procesos Equipos, maquinas, herramientas, etc.

Sistema de planificación y control

Procedimientos e información para operar el sistema


CONCEPTO DE PROCESO

Flujo de materialesFlujo de Servicios

Flujo de Información

Gerencia de LogísticaGerencia del Medio Ambiente

Plantas Industriales

Recursos Humanos

Materiales

Equipos y Maquinarias

Energía Sistema de ProducciónGerencia de Producción

Productos

Servicios

Desechos


CONCEPTO DE PROCESO

Cualquier actividad o grupo de

actividades que emplee un insumo, le

agregue valor a éste y suministre un

producto a un cliente externo o interno.

Consiste en un grupo de tareas

lógicamente relacionadas que emplean

los recursos de la organización para dar

resultados definidos en apoyo a los

objetivos de la organización.

Es simplemente un grupo de actividades

estructuradas y medidas, designadas

para producir una salida específica, para

un cliente o mercado en particular.


Macroproceso

Proceso

Actividades

Tareas

Movimientos

EJEMPLO DE MACROPROCESO

Para estudiar y entender los procesos se hace necesario:

• Mapear y entender el macroproceso

• Dividir el macroproceso en procesos.

• Definir inicio y fin de cada proceso• Identificar los recursos y los

productos que requiere cada proceso


TIPO DIVISIÓN DESCRIPCIÓN EJEMPLOS

Por la índole del proceso puesto en práctica

a.Proceso continuo Es aquella planta en la que los equipos y grupos de trabajo laboran las 24 horas del día

Industria del cemento, embotelladoras, refinerías

b. Proceso repetitivo Es aquella planta en la que el tratamiento o fabricación del producto se hace por lotes

Industria de fabricación de calzado y vestido

c. Proceso intermitente

Es aquella planta en la que el procesamiento del producto es contra pedido

Fabricación de Turbinas, barcos.

Por la naturaleza del proceso

a. Mecánico Son aquellas empresas en donde el proceso de fabricación involucra actividades de cambios físicos

Fabricación de muebles de hierro forjado

b. Químico Son aquellas empresas en donde el proceso de fabricación involucra actividades de cambios en la composición de los elementos

Fabricación de productos de limpieza

CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS INDUSTRIALES


CLASIFICACIÓN DE LAS PLANTAS INDUSTRIALES

Por el tipo de productos obtenidos

a. Alimenticia Es aquella planta cuya salida son productos para el consumo humano o animal

Alfonso Rivas

b. Farmacéutica Es aquella planta cuya salida son productos medicinales

Comercial Belloso

c. Textilera Es aquella planta cuya salida son telas

Textilera Lanex

d. Cementera Es aquella planta cuya salida es Clinker o Cemento

Cementos Catatumbo


CLASIFICACIÓN DE INDUSTRIAS

INDUSTRIA CLASIFICACIÓN

Tradicional Alimentos Bebida Tabaco Textil Vestuario y calzado Madera y corcho Muebles y accesorios Cueros y pieles

Intermedia Papel y celulosa Caucho Productos químicos Derivados del petróleo Minerales no metálicos Metálicas básicas

Mecánica Productos metálicos Maquinaria Equipos eléctricos Material de transporte

Residual Artes gráficas Diversas


Definición de producción

Es el resultado obtenido de un conjunto de hombres, materiales y maquinaria actuando bajo alguna forma de dirección.

METALMECANICA


MÉTODO: CONTINUO, MASA O PRODUCCIÓN EN LINEA

En este método el trabajo requerido para producir una parte o producto es dividido en operaciones individuales, las cuales son usualmente arregladas en una secuencia, en una “línea”.

Cada parte viaja, de una máquina a la próxima máquina para la próxima operación, y así sucesivamente a través de todo el ciclo requerido de

operaciones.


Planta ensambladora de la Ford


MÉTODO: PROCESOS SIMILARES

En este método el trabajo es hecho

similar al método continuo pero

existe una variación entre una orden

y otra. Ejemplo: Fábrica de calzados

y ropa. La ordenación o arreglo de

las máquinas es siguiendo la

transformación del producto y el

elemento movido es el material. Calzado Fion, C.A. es una empresa especializada en la fabricación de botas y zapatos de seguridad. Es un grupo de tradición familiar que nace en Puerto Ordaz (Ciudad Guayana) en el año 1960


Calzado Fion, C.A

Bota dieléctrica desarrollada en conjunto con el Departamento de Seguridad Industrial de Reynolds International.

Calzado de Seguridad


MÉTODO: INTERMITENTE, ORDEN DE TRABAJO

Cuando el producto no puede ser estandarizado, o donde las cantidades de partes o productos en proceso en cualquier tiempo es bajo. Ejemplo: Fabricación de una pieza de repuesto para una máquina.

VALVULA


MÉTODO: INTERMITENTE, ORDEN DE TRABAJO

TALLER DE TORNOS

El arreglo de las facilidades es agrupando las máquinas por similitud de funciones y el elemento movido es el material y el hombre


Mandos numéricos

Tornos de mandos de control numérico

Tornos multihusillos

Tornos para metal en rollos


VEGE Motoren esta siendo una de las mayores fabricantes independiente de motores reconstruidos del mundo.

VISITA A LA FÁBRICA:


1. Los motores viejos se clasifican por tipo y se almacenan en estanterías especiales.

2. Se desmontan los motores según normas minuciosas para evitar daños a los componentes que sí pueden refabricarse.

3. En un gran horno a una temperatura de 380º C, se destruye con fuego la suciedad, restos de las juntas y aceites. Lo que queda es solo polvo.


4. En máquinas de limpieza totalmente automatizadas se quita la carbonilla y los aceites.

5. Los bloques se limpian a presión de partículas de hierro y las culatas a presión con huesos de cerezas.Después de la limpieza se controlan los componentes por fisuras - daños - roscas - barrenos y los planos de los bloques y culatas.

6. Se rectifican los planos de los bloques, dentro de las tolerancias permitidas.


7. Todos los cilindros se rectifican con una maquina taladradora todos a la misma medida, dentro una tolerancia de máxima 0.01 mm.

8. Después de taladrar los cilindros se mandrinan al tamaño exacto, se rectifican a la asperosidad exacta y se montan pistones nuevos en sobremedida.

9. Las bielas del cigüeñal se rectifican con una tolerancia de 0.01 mm. máxima. Se usan solo cigüeñales con un circulo dentro de 0.03 mm.


10.Se rectifican todas las levas del árbol de levas.

11. Piezas pequeñas como por ejemplo; tapas de bombas de aceite, arboles de mando, balancines, taquets etc. se rectifican antes de montarlas.

12. Después de una meticulosa limpieza se comprueban las culatas por presión para ver si tienen fisuras, poros etc. Se limpian las roscas y dentro de la tolerancia del fabricante se planifican las culatas.


13. Fisuras y otros desperfectos de la culata se soldaran por un procedimiento especial. Una experiencia de mas de 20 años en esta soldadura especial garantiza nuestra reputación en culatas refabricadas.

14. Asientos y reglajes de válvulas se rectifican en una operación.

15. Después de la rectificación de todas las partes de la culata y la limpieza meticulosa se ensamblan las culatas refabricadas. Casi siempre se montan válvulas nuevas


16. Cuando se han elaborado todas las partes y componentes del motor, se empiezan con la construcción de los motores. Todos los componentes desgastados y los cuales no se pueden refabricar, se cambiaran por nuevos.

17. Después del montaje se comprueben todos los motores en bancos de prueba. Se controla la presión de aceite en ralentí y en altas revoluciones, perdidas de aceite y agua y funcionamiento equilibrado del motor. Solo una vez aprobado el buen funcionamiento, el motor recibe la garantía VEGE.


01 Patio de Materias Primas 10 Horno Junker 10 ton.

02 Area de Productos Elaborados 11 Línea de Limpieza #1

03 Auditoría de Productos 12 Línea de Shell Molding

04 Hornos tratam.térmico Lee Wilson 13 Noyerías cajas calientes

05 Area reparación piezas 14 Noyerías cajas frías

06 Terminado y ensamble de noyos 15 Hornos Lindberg 10 ton.

07 Línea de Limpieza #2 16 Línea moldeo Kunkel Wagner

08 Línea de moldeo Disamatic 17 Hornos Lindberg 15 ton.

09 Hornos de cubilote 9 ½ 18 Planta aluminio

PLANTA DE ALUMINIO


MÉTODO. TRABAJOS ESPECIALES

Cuando el producto final es único, de tal manera que los procesos son distintos de un trabajo a otro. Ejemplo: La construcción de un puente.

El arreglo de las facilidades es dejando el producto en una posición fija y son los hombres el material y la maquinaria los que se mueven.


CARACTERÍSTICAS DE LOS TIPOS DE PROCESOS DE PRODUCCIÓN

CARACTERÍSTICAS CONTINUO PROCESOS SIMILARES

ORDEN DE TRABAJO

TRABAJOS ESPECIALES

Producto final Ordinario Ordinario No – ordinario Único

Ejemplos Fabricación y ensamble de carros, artefactos eléctricos, refinerías, etc.

Fabricación de zapatos, Despacho y recepción en un almacén, etc.

Fabricación de máquinas herramientas, ingeniería general

Investigación, construcción de un puente, etc.

Cantidad de unidades por orden

Grande Grande Pequeña Usualmente una

Tipo de equipo Propósito Especial

Propósito especial

Propósito general

Propósito General

Arreglo del equipo Por producto Por producto Por proceso Por proceso

Equipo de manejo de materiales

Transportadores Transportadores o vehículos de movilización

Vehículos Vehículos

Inventario en proceso Bajo Relativamente bajo

Alto Relativamente alto

Nivel de habilidad del trabajador (relativo)

Muy bajo Bajo Alto Relativamente alto

Dificultad de Supervisión

Muy fácil Relativamente fácil

Muy difícil Altamente difícil


Instrucciones de trabajo

Muy pocas Relativamente pocas

Muchas y muy detalladas

Muchas y muy detalladas

Planificación previa Muy compleja pero única para todas las cantidades

Relativamente fácil

Compleja Compleja

Control Muy fácil Fácil Complejo Complejo

Grado de Flexibilidad

Muy poco Alguno Alto Alto

Tiempo del ciclo Muy corto Relativamente corto

Relativamente corto

Largo

Balanceo de la carga de trabajo

Muy difícil Relativamente difícil

Fácil Fácil

Costo por unidad Bajo Relativamente bajo

Alto Muy Alto

CARACTERÍSTICAS DE LOS TIPOS DE PROCESOS DE PRODUCCIÓN

CARACTERÍSTICAS CONTINUO PROCESOS SIMILARES

ORDEN DE TRABAJO

TRABAJOS ESPECIALES


DISEÑO DE LOS PROCESOS DE PRODUCCIÓN

Una vez que se ha llevado a cabo el análisis de mercado y que se ha determinado que el producto tiene un mercado probable suficiente, el siguiente paso es realizar el diseño a detalle adecuado para la producción.

DISEÑO DEL PRODUCTO Y FACILIDADES DE PRODUCCCIÓN


DISEÑO DE LOS PROCESOS DE PRODUCCIÓN

Los requerimientos de recursos y la complejidad en el diseño son casi directamente proporcionales a la medida en que el producto contemplado requiere un análisis original.

Si ya hay un producto semejante en el mercado, se puede aprovechar la situación sintetizando sus características de diseño.


Identificar el problema y desarrollar ideas

preliminares

Refinar las ideasModificar: formas y

proced. pesos y volúmenes, propied.

físicas, etc.

Analizar y seleccionar el diseño

(Pruebas y modificaciones de un prototipo)

Llevar a la práctica la decisión

PROCEDIMIENTO PARA EL DESARROLLO DE

UN DISEÑOFuente: Sule, 2000


Antes de iniciar el desarrollo de un producto, es útil tener algunos puntos en cuenta:

Las tolerancias estrictas son

importantes porque definen la

calidad del producto, pero se

requieren costosas máquinas

herramientas y operaciones

mecanizadas para producir

piezas con gran precisión.

Control de calidad en el proceso de fabricación de rieles para manejo. Empresa ErgoProSys

Rieles para el manejo de materiales


Antes de iniciar el desarrollo de un producto, es útil tener algunos puntos en cuenta:…………………………………

No debe sobrediseñarse un

producto. Siempre hay

necesidad de admitir cierto

factor de seguridad, pero el

sobrediseño es costoso. La

mayoría de los artículos no

necesitan ser los mejores del

mercado; sin embargo, deben

ser competitivos.

Estas mesas reducen el riesgo de lesiones en la espalda o de otros daños relacionados con el trabajo; esto da como resultado gran calidad y seguridad así como también menores costos en manufactura y requerimientos de mantenimiento, permitiendo la mejor relación posible entre el operario y su puesto de trabajo.

MESAS ERGONOMICAS



Un producto suele juzgarse por su apariencia así como por lo bien que desempeña su función designada; con todo, como es el caso de la tolerancia, el costo de la apariencia (acabado de la superficie, recubrimientos) crece rápidamente.



El diseñador tiene que estar consciente

del volumen estimado de producción del

artículo terminado. El artículo diseñado

para las ventas masivas tiene que ser

adaptable para la manufactura en

máquinas de producción masiva con un

mínimo de disposiciones diferentes.

Brazo articuladoPara manejo de materiales

Sistema de transferenciade pallets


Instalaciones especiales para la industria automovilística

Las máquinas especiales son

construidas alrededor de una pieza

mecánica específica. Estas

máquinas construidas totalmente

en acero inoxidable están dotadas

de los sistemas más modernos de

filtración, soplado y movimiento de

las piezas.

Destacamos de manera especial

las lavadoras de: bombas de

aceite, alternadores, árboles de

levas, cárteres varios en aluminio,

válvulas, colectores de aspersión y

de escape, tubos amoriguadores,

carcasas turbosoplantes...


Lavadora a cinta Flex-on-line con pallet independiente para el lavado de colectores de escape

Instalaciones especiales para la industria automovilística


El proceso de diseño del proceso de fabricación puede ser definido como: El análisis del producto o servicio

La determinación de las operaciones

necesarias para producir el producto

¿Cómo estas operaciones serán

puestas en práctica?

¿Qué máquinas, equipos,

herramientas y facilidades serán

necesarias?

¿Qué estándares de salida

gobernarán la realización de las

operaciones?

SEPARADORES PARA ACEITES E HIDROCARBUROS.

GRUA


ANÁLISIS DEL PRODUCTO

Dentro del diseño del proceso de producción

un paso importante es el análisis del

producto, en donde el objetivo de estudiar

las especificaciones y diseño es ver si el

producto será:

a. Funcional: que apropiadamente

realizará la función deseada

b. De apropiada calidad: según el

cliente

c. Aceptable al comprador en

apariencia

d. Producible: A un costo compatible

con su precio de venta

CHIPS

QUIMICOSCENTRO

DE LUBRICACIÓN


PRODUCTO

A. PRODUCTO (PARTE)1. Cantidad total – mercado,

tendencia2. Rata de producción

• Por hora• Por lote

3. Método de producción4. Vida esperada5. Probabilidad de cambio6. Durabilidad7. Función8. Deseos del consumidor9. Nivel de calidad10. Requerimientos del proceso:

Calidad, tolerancia, apariencia, precisión y acabado

11. Precio estimado de venta12. Complejidad13. Grado de estandarización14. Competencia

B. MATERIAL1.Tipo2.Forma3.Tamaño4.Propiedades5.Desperdicios6.Costos de Acabado7.Costo8.Origen9.Inventario estimado10.Manejabilidad11.Fragilidad12.Disponibilidad13.Método de recepción

FACTORES A CONSIDERAR EN EL DISEÑO DE UN PROCESO


PROCESO (EQUIPOS)

C. FACTORES MECANICOS

1. Capacidad para realizar el trabajo

2. Precisión obtenible

3. Estabilidad dimensional

4. Propósito general Vs. Especial

5. Flexibilidad

6. Adaptabilidad

7. Vida esperada

8. Obsolescencia potencial

9. Compatibilidad con el equipo actual

10. Método de alimentación

11. Materiales de construcción

12. Durabilidad

13. Disponibilidad

14. Características físicas – tamaño, peso.

15. Grado de mecanización: Presente y potencial

16. Capacidad

17. Capacidad de reserva

18. Necesidad para operaciones subsecuentes

D. FACTORES DE OPERACIÓN

1. Eficiencia

2. Tiempo de preparación

3. Frecuencia de uso

4. Porcentaje de tiempo usado

5. Requerimientos de mano de obra:

Cantidad, habilidad, entrenamiento, costo,

supervisión, inspección y manejo.

6. Factores humanos

7. Esfuerzo físico requerido



PROCESO (EQUIPOS)

E. FACTORES DE COSTO

1. Inversión

2. Herramientas

3. Instalación

4. Arranque

5. Operación

6. Disponibilidad

7. Ahorros

8. TIR

9. Compra-Alquiler

10. Valor de reventa

11. Espacio perdido

12. Tendencia de costo de los equipos

F. FACTORES DEL EDIFICIO

1. Espacio disponible

2. Espaciamiento entre columnas

3. Capacidad del piso

4. Altura del techo

G. FACTORES MISCELANEOS

1. Disponibilidad

2. Estándares aplicables: Producto, gobierno, industria

3. Consecuencias ecológicas

4. Garantía

5. Patentes

6. Factores intangibles: Seguridad, Disponibilidad del servicio, reputación del fabricante, calidad del servicio.

7. Planes de expansión

8. Tendencia de los negocios



Este proceso de diseño usualmente resulta en: Diseños de operaciones (Planificación

de operaciones)

Hojas de producción/operaciones

Lista de partes

Hojas de ruta

Rutinas de producción

Dibujos preliminares de la distribución

de los lugares de trabajo


PROCEDIMIENTO FORMAL DE DISEÑO

1. OBTENGA LOS DATOS NECESARIOS

• Un dibujo del producto y sus componentes

• Las especificaciones de funcionalidad, calidad y apariencia

• Lista de materiales y/o partes

• Cantidad total requerida

• Rata de producción requerida

• Disponibilidad de los componentes


2. ANALICE LAS PARTES

Se efectúa un análisis completo de las partes del producto a fin de conocer exactamente todas sus características y evaluar dicho diseño

desde el punto de vista del proceso de fabricación.

Partes de un carburador

Partes de una turbina en una pequeña central hidroeléctrica

PIEZA COMPONENTES 1- Volante2- Aro de sellado del eje3- Eje4- Cuerpo5- Esfera6- Aro de sellado del cuerpo7- Sellado de la esfera8- Soporte de la esfera9- Sellado de la extremidad10- Media unión11- Extremidad hembra

DIAMETROS

DISPONIBLES 1/2"3/4"1"1¼"1½"2"2½"3"4"

VALVULA


3. CONSTRUYA LA HOJA DE LA LISTA DE TRABAJO

La hoja de la lista de trabajo es un instrumento

para registrar los detalles importantes; Es una

lista tabulada de todos los elementos de trabajo

contenidos en una parte y estos se clasifican

en:

1. Elementos de trabajo que dan forma y

configuración a la parte, los cuales son

obtenidos del dibujo. Todas las superficies del

dibujo deben ser listadas separadamente y si

es posible dar un nombre descriptivo o

numerarlas.


Lista de trabajo………………..

2. Aspectos internos y externos

que no aparecen en el dibujo:

debe tomarse nota sobre el

dibujo de elementos de trabajo

que serán requeridos como:

dureza, pintura, anticorrosivo,

etc.

3. Elementos de trabajo creados

por el proceso, por ejemplo:

rebabado, limpieza, etc.


1

Selección de la MP

2

Preparada la Lista de

Trabajo

3

Tarea propia de diseñar el proceso

Proceso de fabricación o

Unidad de proceso para cada parte o

pieza

4


4. COMBINE UNIDADES DE PROCESO EN OPERACIONES DE FABRICACIÓN Establecer puestos de trabajos con máquinas y herramientas específicas.


5. ARREGLE LAS OPERACIONES EN SECUENCIA LÓGICA Y DETALLE LOS EQUIPOS Y HERRAMIENTAS


6. DISEÑO PARA LA MANUFACTURA

El objetivo primordial en el diseño de

un producto es satisfacer las

necesidades del cliente. Al mismo

tiempo, debemos ser capaces de

transformar el diseño en un producto

trabajable. A fin de invertir menos

esfuerzo, dinero en costo y tiempo en

la manufactura, el diseñador debe

tomar en cuenta la economía de la

manufacturabilidad (e incluso

mantenibilidad) del diseño desde sus

etapas iniciales de desarrollo.


INGENIERÍA CONCURRENTE

la IC concierne no sólo el

desarrollo de un nuevo

producto que sea fácil de

manufacturar, sino que se

concentra también en mejorar,

modernizar y/o crear nuevos

procesos y nuevas políticas de

operación

Clase 1

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