Procesos de fabricación

TEMA 1. DEFINICION DE TERMINOS FUNDAMENTALES

A continuación, se definen algunos conceptos necesarios para la comprensión de los procesos de fabricación a analizar.

metodología. conjunto de FASES racionales que sirven de guía y deben conocerse y aplicarse de manera sinérgica para alcanzar un objetivo, CONOCIENDO QUE EN CADA FASE PUEDO Y DEBO DESARRRROLLAR PROCEDIMIENTOS. ¿qué es sinergia? 

método o procedimiento. modo ordenado, lógico y sistemático, basado en conocimiento y aplicación de criterios, conceptos y leyes físicas, que se aplican para definir los pasos a seguir en una fase de una metodología para asegurar un resultado.

protocolo. conjunto de reglas o mandatos que se establecen por expertos para garantizar resultados de un trabajo que se realiza de manera reiterada controlando aspectos de la seguridad, la salud ocupacional, calidad, producción, productividad, eficacia y eficiencia, entre otros.  

criterio. base de conocimiento con peso científico y lógico suficiente y pertinente sobre un tema, que sirve de base o soporte para tomar decisiones o formular conceptos complejos convincentes.  

criterio 1. un profesional competente procede de manera sistémica y sistemática ante la necesidad u oportunidad de resolver un asunto.

criterio 2. una metodología es una guía para la acción que facilita proceder de manera rápida y racional ante determinada situación.

criterio 3. a nivel académico una situación a resolver se denomina trabajo o problema. a nivel empresarial se denomina como oportunidad (de mejora, de mostrarte capaz, de demostrar tu grado de compromiso con la empresa, etc.).  

criterio 4. todo proceso implica aspectos técnicos y económicos. en ambos debe asegurarse obtener los resultados requeridos.

criterio 5. toda empresa es una inversión que debe ser rentable para mantenerse activa en su entorno competitivo.    

Criterio 6. Si eres capaz de hacerte las preguntas correctas aumentaras el conocimiento interno.    

TEMA 2. ASPECTOS TECNICOS Y ECONOMICOS BASICOS EN LOS PROCESOS DE FABRICACION.

Se tratan primero los aspectos técnicos relacionados con los procesos de fabricación y se complementan con aspectos administrativos, con el propósito de garantizar la fabricación de productos que entreguen rentabilidad para la inversión aplicada.                          

1. ASPECTOS TECNICOS.

a continuación, se presenta una guía conceptual para que el ingeniero pueda aprender de procesos de fabricación que previamente EXISTEN pero que no conoce y quiere comprender.

los pasos que se sugiere seguir, son:

1. tener como referencia el siguiente esquema conceptual de la figura 1. se identifican los factores de entrada, internos del proceso y los resultados del proceso.
2. desarrollar para el proceso un diagrama de flujo de materiales, energía, información.
3. definir fenómenos físicos implicados en las operaciones. el deber ser según estas bases.
4. hacerse preguntas de manera reiterada sobre cada factor general definido. por ejemplo

que características físicas, química, etc debe tener la materia prima. como medir o asegurar esas características. que cantidad, en que momentos, que proveedores están disponibles, que opciones nuevas pueden tenerse.

se le pide que propongan al menos 3 preguntas para los demás factores de la figura 1.

1. defina los requerimientos para cada factor.
2. investigar concienzudamente las respuestas a cada requerimiento y pregunta generada.
3. validar cada respuesta. ¿Cómo lo realiza?
4. analizar que cambios proceden para mejorar o resolver una situación u oportunidad a nivel técnico.

figura 1. esquema conceptual general para un proceso de fabricación.

[pic 1]

1. estimar el tiempo de ciclo para elaborar una unidad, el costo unitario del producto o servicio. evaluar la competitividad económica del negocio con el punto de equilibrio.  
2. establecer conclusiones, aclaraciones y recomendaciones para detectar deficiencias y plan de mejora correspondiente.

para analizar los procesos de fabricación a estudiar en el curso, se sugiere el siguiente procedimiento.

1. identificar el fenómeno físico implicado. por ejemplo. fusión global, fusión local, deformación elástica, arranque de virutas, entre otros.
2. identificar las características de la materia prima utilizada en el proceso en análisis.
3. definir características de los productos fabricados: geometría, tamaños, otros.
4. identificar posibles defectos y su control para evitarlos.
5. definir cada operación sobre el material y su secuencia.
6. establecer un esquema o diagrama de flujo del proceso.
7. establecer los modelos de cálculo para cantidades de material, tiempos y requerimientos de energía, entre otros.
8. establecer modelos de cálculos técnicos y administrativos.

1. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS.

es fundamental calcular los siguientes conceptos teórico – prácticos.

• El tiempo de ciclo o tiempo para fabricar una unidad de producto.
• El costo unitario
• El punto de equilibrio.

los siguientes son los modelos matemáticos para realizar los cálculos.

1. cálculo del tiempo de ciclo o de fabricar una unidad o pieza Tp.        

la ecuación 1 define el modelo para calcular Tp para una producción en serie.            

ecuación 1

Tp = Tut + Tm + Th/N

donde:  

Tp es el tiempo para fabricar una unidad o pieza. min/un.

Tut es el tiempo útil o de fabricación de la pieza. min/un.

Tm es el tiempo para manipular la unidad en fabricación. min/un.

Th es el tiempo de vida útil esperada de la herramienta o sus filos.

N es el numero de piezas fabricadas durante la vida del filo de la herramienta.

en algunos casos alguno de estos factores puede ser cero o despreciable.

para el caso de producción por lotes de una cantidad N, donde existe el tiempo para preparar la corrida de producción Tcorr, el tiempo de ciclo para fabricar una unidad lo define la ecuación 2.

ecuación 2

Tp = Tut + Tm + Th + Tcorr/N

Ejemplo 1. los datos para un proceso de fabricación de una pieza, son:

Cm = $ 35.000 / un.

N = 100 piezas a fabricar

Tp = 3,75 min.

Tm = 1.8 min.

Ct = $ 30.000 y puede fabricar 20 piezas antes de desechar.

Th = 2 minutos para cambiar la herramienta.

Tcorr = 2.5 horas. tiempo para preparar el sistema para fabricarlas piezas.

Cmo = $ 20.000 / hr. costo por mano de obra.

i = 40 .[pic 2]

Cequip = $ 60 millones cop.

vida esperada del equipo = 500 mil minutos.        

nota. ignore factores de costo no mencionados.

se pide:

1. calcular Tp.
2. calcular número de piezas fabricadas por hora Rp.

SOLUCION

1. Tp = 3.75 + 1.8 + 0.1 + 1.5 = 7.15 minutos / pieza.
2. Rp = 60 /7.15 = 8.39 piezas / hora

1. cálculo del costo unitario Cu Y precio de venta Pv

en este caso se tiene el concepto de costo unitario $/ un y tasa de costo $/min. la ecuación 3 define el modelo para calcular el costo unitario Cu.

ecuación 3

Cu = Cmat + Ctra + Calm + Cener + (Cmo + Cequip) *Tp + Ch + Csegu + C otros                                                        

donde.

Cu = costo de la unidad fabricada. $/un.

Cmat = costo del material de la pieza. $/un.

Ctra = costo de transporte. $/un. logística. $/un.

Calm = costo de almacenamiento. logística. $/un.

Cener = costo de la energía. $/un. valor real del kw-h según recibo de energía eléctrica del local.

Cmo = costo de la mano de obra. $/min. incluye seguridad social.

Csegu = costo de seguro.

Tp = tiempo para fabricar la unidad o pieza.

C otros = costos adicionales no anotados.

Cequip = tasa de costo del equipo. $/min. se calcula con la ecuación 4.

ecuación 4

Cequip = (1 + i)[pic 3]

donde

i = tasa de interés definida convenientemente.

el precio de venta Pv se define con las opciones de la ecuación 5. observe que se basa en el costo unitario de fabricación o de comercialización. la primera opción es agregar un  X de ganancia requerida o definida. la segunda opción se estima sumando una cantidad esperada al costo unitario Cu. cada decisor define la mejor opción para calcular el precio de venta unitario, teniendo en cuenta condiciones de mercado, relación oferta y demanda y demás factores relevantes.[pic 4]

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