H.1. Cálculo de maquinaria

Estudio de la implantación de una unidad productiva dedicada a la Pág 1 fabricación de conjuntos soldados de aluminio

H.1. Cálculo de maquinaria............................................................................................ 3 H.1.1. Hipótesis de producción anual ...................................................................................... 3 H.1.2. Determinación de la cantidad de puestos de mecanizado necesarios para hacer frente a la producción anual de conjuntos.................................................................................. 4

H.1.2.1. Cálculo general de la sección de mecanizados.......................................................................4 H.1.2.2. Cálculo de capacidad para el conjunto estudiado...................................................................5

H.1.3. Determinación de la cantidad de puestos de soldadura necesarios para hacer frente a la producción anual de conjuntos............................................................................................. 7

H.1.3.1. Cálculo general de la sección de soldadura............................................................................7 H.1.3.2. Cálculo de capacidad para el conjunto estudiado...................................................................9

H.1.4. Estudio de la mano de obra de taller .......................................................................... 11 H.2. Definición del personal necesario ........................................................................ 13

H.2.1. Personal indirecto......................................................................................................... 13 H.2.2. Personal directo ............................................................................................................ 15 H.2.3. Organigrama................................................................................................................. 16

H.3. Diagrama – Distribución en planta...................................................................... 17 H.3.1. Diagrama de flujo de producción................................................................................ 17 H.3.2. Cálculo de almacenes ................................................................................................... 18

H.3.2.1. Almacén de materias primas ................................................................................................18 H.3.2.2. Almacén pre-mecanizado.....................................................................................................19 H.3.2.3. Almacén pre-soldadura ........................................................................................................20 H.3.2.4. Almacén de conjuntos soldados ...........................................................................................21 H.3.2.5. Almacén de conjuntos finales ..............................................................................................24

H.3.3. Espacio de los puestos de trabajo................................................................................ 26 H.3.3.1. Puesto de sierra de cinta.......................................................................................................26 H.3.3.2. Puesto de centro de mecanizado...........................................................................................27 H.3.3.3. Puesto de plegadora .............................................................................................................28 H.3.3.4. Puesto de limpieza pre-soldeo..............................................................................................28 H.3.3.5. Puesto de retoques................................................................................................................30 H.3.3.6. Puesto de soldadura de conjuntos intermedios.....................................................................31 H.3.3.7. Puesto de soldadura de conjuntos finales .............................................................................32 H.3.3.8. Puesto de acabados...............................................................................................................32

H.3.4. Distribución en planta de la unidad productiva ........................................................ 34

Pág 2 Anexo H –Dimensionamiento de la unidad productiva


H.1. CÁLCULO DE MAQUINARIA H.1.1. HIPÓTESIS DE PRODUCCIÓN ANUAL

La unidad productiva se dimensiona a partir de la demanda anual estimada de Conjuntos como

el analizado en el presente proyecto como pieza tipo a fabricar. Del análisis de la demanda se llega una hipótesis de unidades anuales a fabricar por la unidad productiva. Véase el anexo A para mayor detalle de la estimación.

La hipótesis de producción anual: 6000 conjuntos al año será la base de cálculo para el

dimensionamiento efectuado en el presente anexo.


H.1.2. DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE PUESTOS DE MECANIZADO NECESARIOS PARA

HACER FRENTE A LA PRODUCCIÓN ANUAL DE CONJUNTOS

H.1.2.1. CÁLCULO GENERAL DE LA SECCIÓN DE MECANIZADOS A continuación (Tabla 1) , se efectúa una estimación del número de puestos de mecanizado

necesarios para llevar a cabo la producción anual y el % de ocupación respecto al total de horas laborables al año, considerando doble turno de 8 horas diario.

Los valores obtenidos de nº de puestos en los que se efectúan operaciones máquinas son

valores promedio. Una vez establecidos estos valores, habría que ver si para el conjunto tipo analizado, con los puestos de que se dispone es posible fabricar conforme a la demanda estimada.

PRODUCCIÓN ANUAL ==> 6000 conjuntos

HORAS LABORABLES ANUALES ==> 3472 h

Sierra de cintaCentro de mecanizado

despiecesCentro de mecanizado

conjuntos soldados Plegadora de perfiles

E0010101 TRAVESAÑO 4.46 23.15 0 0

E0010102 PLACA CENTRAL 2.81 15.28 0 0E0010103 PLANCHA IZQUIERDA 1.91 17.2 0 0

E0010104 PLANCHA DERECHA 2.91 17.2 0 1E0010001 PONTON DERECHO 3.87 11.4 0 0

E0010002 PONTON IZQUIERDO 3.87 11.4 0 0E0010105 PLEGADO IZQUIERDO 0.66 7.9 0 7.84

E0010105 PLEGADO IZQUIERDO 0.66 7.9 0 7.84E0010201 REFUERZO EXTERNO IZQUIERDO 3.6 7.93 0 7.83

E0010301 REFUERZO EXTERNO DERECHA 3.6 7.93 0 7.83E0010501 REFUERZO INTERNO IZQUIERDA 3.6 7.93 0 7.83

E0010401 REFUERZO INTERNO DERECHA 3.6 7.93 0 7.83E0010202 NERVADURA EXTERNA IZQUIERDA 3.6 9.7 0 0

E0010302 NERVADURA EXTERNA DERECHA 3.6 9.7 0 0E0010502 NERVADURA INTERNA IZQUIERDA 3.6 9.7 0 0

E0010402 NERVADURA INTERNA DERECHA 3.6 9.7 0 0E0010003 NERVADURA DERECHA 3.6 15.55 0 0

E0010004 NERVADURA IZQUIERDA 3.6 15.55 0 0E0010007 PLACA SOPORTE 3.57 19.69 0 0

E0010011 CHAPA DE CIERRE EXTREMO 7.17 10.38 0 0E0010012 CHAPA DE CIERRE INTERIOR 3.34 8.53 0 0

E0010005 CHAPA 1.52 4 0 0E0010006 PERFIL APOYO 5.04 0 0 0

E0010008 ESTRIBO 0.46 0 0 0E0010009 ESTRIBO TRASERO 1 0 0 0

E0010010 ESTRIBO CUERPO 0.99 0 0 0E0010000 CONJUNTO 0 0 21.81 0

total minutos por cabecero 80.24 255.65 21.81 48total horas por cabecero al año 8,024.00 25,565.00 2,181.00 4,800.00

total horas año2.311059908 7.363191244 0.628168203 1.382488479

nº máquinas necesarias 3 8 1 2

ocupación 77% 92% 63% 69%

Tabla 1


Para ello es necesario efectuar una asignación de fases de fabricación a cada puesto y verificar la capacidad.

H.1.2.2. CÁLCULO DE CAPACIDAD PARA EL CONJUNTO ESTUDIADO A continuación (tabla 2, 3, 4 y 5) se procede a la asignación de piezas a cada puesto de

mecanizado El criterio que se ha seguido para la agrupación de piezas en puestos de mecanizado ha sido

por similitud de las piezas y de las fases destinadas a su obtención, de tal modo que los utillajes sean comunes en la medida de lo posible.

PUESTOS DE CENTRO DE MECANIZADO%OCUPACIÓN

E0010101 TRAVESAÑO 23.15E0010012 CHAPA DE CIERRE INTERIOR 8.53 91% PUESTO 1

E0010102 PLACA CENTRAL 15.28

E0010105 PLEGADO IZQUIERDO 7.9

E0010106 PLEGADO DERECHO 7.9 90% PUESTO 2

E0010103 PLANCHA IZQUIERDA 17.2

E0010104 PLANCHA DERECHA 17.2 99% PUESTO 3

E0010001 PONTON DERECHO 11.4E0010002 PONTON IZQUIERDO 11.4 66% PUESTO 4

E0010201 REFUERZO EXTERNO IZQUIERDO 7.93

E0010301 REFUERZO EXTERNO DERECHA 7.93

E0010501 REFUERZO INTERNO IZQUIERDA 7.93E0010401 REFUERZO INTERNO DERECHA 7.93 91% PUESTO 5

E0010202 NERVADURA EXTERNA IZQUIERDA 9.7

E0010302 NERVADURA EXTERNA DERECHA 9.7

E0010004 NERVADURA IZQUIERDA 15.55 100% PUESTO 6

E0010502 NERVADURA INTERNA IZQUIERDA 9.7E0010402 NERVADURA INTERNA DERECHA 9.7E0010003 NERVADURA DERECHA 15.55 100% PUESTO 7

E0010007 PLACA SOPORTE 19.69

E0010011 CHAPA DE CIERRE EXTREMO 10.38

E0010005 CHAPA 4 98% PUESTO 8

Tabla 2


PUESTOS DE SIERRA DE CINTA%OCUPACIÓN

E0010011 CHAPA DE CIERRE EXTREMO 7.17E0010012 CHAPA DE CIERRE INTERIOR 3.34

E0010202 NERVADURA EXTERNA IZQUIERDA 3.6

E0010302 NERVADURA EXTERNA DERECHA 3.6

E0010502 NERVADURA INTERNA IZQUIERDA 3.6E0010402 NERVADURA INTERNA DERECHA 3.6

E0010003 NERVADURA DERECHA 3.6

E0010004 NERVADURA IZQUIERDA 3.6 92% PUESTO 1

32.11

E0010001 PONTON DERECHO 3.87

E0010002 PONTON IZQUIERDO 3.87E0010006 PERFIL APOYO 5.04

E0010008 ESTRIBO 0.46

E0010009 ESTRIBO TRASERO 1E0010010 ESTRIBO CUERPO 0.99E0010201 REFUERZO EXTERNO IZQUIERDO 3.6E0010301 REFUERZO EXTERNO DERECHA 3.6

E0010501 REFUERZO INTERNO IZQUIERDA 3.6

E0010401 REFUERZO INTERNO DERECHA 3.6 85% PUESTO 2

29.63



E0010101 TRAVESAÑO 4.46E0010102 PLACA CENTRAL 2.81

E0010103 PLANCHA IZQUIERDA 1.91

E0010104 PLANCHA DERECHA 2.91

E0010007 PLACA SOPORTE 3.57

E0010005 CHAPA 1.52 53% PUESTO 3

Tabla 3


H.1.3. DETERMINACIÓN DE LA CANTIDAD DE PUESTOS DE SOLDADURA NECESARIOS PARA

HACER FRENTE A LA PRODUCCIÓN ANUAL DE CONJUNTOS

H.1.3.1. CÁLCULO GENERAL DE LA SECCIÓN DE SOLDADURA Del mismo modo que se ha hecho para los puestos de mecanizado, a continuación se efectúa el

cálculo de puestos necesarios para la sección de soldadura. Debe tenerse en cuenta que para efectuar la soldadura es necesario seguir las siguientes

etapas mostradas en el diagrama siguiente (figura 1).

PUESTOS DE PLEGADORA DE PERFILES%OCUPACIÓN

E0010105 PLEGADO IZQUIERDO 7.84E0010501 REFUERZO INTERNO IZQUIERDA 7.83

E0010401 REFUERZO INTERNO DERECHA 7.83 68% PUESTO 1

23.5

E0010106 PLEGADO DERECHO 7.84E0010201 REFUERZO EXTERNO IZQUIERDO 7.83

E0010301 REFUERZO EXTERNO DERECHA 7.83 68% PUESTO 2

PUESTO DE CM CONJUNTOS SOLDADOS%OCUPACIÓN

E0010100 SUBCONJUNTO PARTE CENTRAL 21.81 63% PUESTO 1

Tabla 4

Tabla 5

Figura 1


Es decir, todos los subconjuntos y conjuntos soldados deberán pasar por las fases mostradas en el diagrama: Limpieza, Retoques con fresa manual, proceso de soldadura sobre el utillaje y finalmente proceso de acabados y esmerilado. Cada una de estas fases se efectúa en un puesto separado (véanse tablas 6 y 7).

maquina de soldar ocupada con conjuntos finales

soldadura+punteos

+giros de virador+soplete+cepillo limpieza esmeriladora fresadora manual

minutos operación por conjunto 260.09 34.73 10.44 55.68

demanda anual de conjuntos 6000 1560547.541 208386 62640 334080

total anual [h]hipótesis 2 turnos 8h 26009 3473 1044 5568

total horas año 3472

numero de puestos necesarios 8 1 1 2

% ocupacion 94% 100% 30% 80%

maquina de soldar ocupada con subconjuntos

soldadura+punteos


minutos operación por conjunto 424.03 54.52 52.20 48.72demanda anual de conjuntos 6000 2544170.04 327114 313200 292320

total anual [h] 42403 5452 5220 4872

numero de puestos necesarios(hipótesis 2 turnos 8h 13 2 2 2

% ocupacion 94% 79% 75% 70%

Tabla 6

Tabla 7


H.1.3.2. CÁLCULO DE CAPACIDAD PARA EL CONJUNTO ESTUDIADO En la sección de soldadura estará separada en dos áreas distintas: por un lado el área de

soldadura para los subconjuntos, fabricados a partir de despieces salido de la sección de mecanizados, y por otro lado el área de soldadura para los conjuntos finales, fabricados a partir de subconjuntos de nivel inferior más una cierta cantidad de despieces procedentes de la sección de mecanizado.

A continuación se asignan a los distintos puestos del área de subconjuntos los dos tipos de

subconjuntos que se tiene para el conjunto analizado (tablas 8 y 9).

soldadura+punteos



demanda anual de conjuntos 6000 1298978.04 174114 62640 125280

total anual [h] 21650 2902 1044 2088


% ocupacion 89% 84% 30% 60%

PUESTOS DE LA SECCION DE SOLDADURA - SUBCONJUNTOS NERVIO-REFUERZO

Tabla 8


Así pues, lo que se obtiene es que de las 13 posiciones de soldadura, en 7 de ellas se fabricarán

subconjuntos nervio-refuerzo y en 6 se fabricarán subconjuntos parte central. De las posiciones de limpieza esmerilado y retoques, se tienen dos posiciones de cada una de

ellas, con cada una de las posiciones de la pareja dedicada un tipo de subconjuntos. En el caso de la posición de esmerilado, si se contabilizan los dos subconjuntos por separado se obtienen tres posiciones en total. En este caso se tiene que para los subconjuntos parte central no es suficiente con una sola posición, pero para los subconjuntos nervio-refuerzo, basta con una posición y con un porcentaje de ocupación bajo. En este caso, se considerará que de los dos puestos de acabados para los subconjuntos, uno será para subconjuntos parte central, y el otro será compartido para estos subconjuntos y para los nervios-refuerzos.

soldadura+punteos



demanda anual de conjuntos 6000 1245192 153000 250560 167040

total anual [h] 20753 2550 4176 2784


% ocupacion 100% 73% 60% 80%

PUESTOS DE LA SECCION DE SOLDADURA - SUBCONJUNTOS PARTE CENTRAL

Tabla 9


H.1.4. ESTUDIO DE LA MANO DE OBRA DE TALLER Una vez definidos el número de puestos necesarios, con la maquinaria asociada a los mismos,

es preciso definir su ocupación en términos de personal. El personal que se define a continuación es el personal de taller, tanto el directo como el

indirecto. Al personal indirecto se le sumará posteriormente el personal directivo y de administración.

En lo que a la mano de obra directa se refiere, se considerará un operario por puesto con la

única excepción de la sierra de cinta, en la que debido a las dimensiones de la materia prima se requiere de dos operarios por puesto.

Esta cantidad de personal es razonable teniendo en cuenta que cada uno de los puestos en los

que se realiza una operación determinada ya han sido definidos a tal efecto. Por ejemplo, se han desligado del puesto de soldadura las posiciones de limpieza pre-soldeo, retoques con fresa manual y acabados (esmeriladora).

Teniendo en cuenta la ocupaciones de cada máquina, y considerando que los cálculos han sido

efectuados a efectos de dimensionamiento, es decir, considerando la máxima demanda potencial, así como el hecho de que en la estimación de cada tiempo individual se tienen en cuenta los tiempos muertos, no serán necesarios 3 turnos de forma permanente en ninguna posición. En el caso de aparecer puntas de demanda se puede considerar la posibilidad de efectuar turnos extra de modo ocasional.

Por lo tanto el personal directo que maneja las máquinas es el siguiente (tabla 10). A continuación se muestra el personal que no se ocupa de una maquina en concreto, sino que

realiza funciones auxiliares y/o de mando de taller (véase tabla 11). En lo referente al personal que desempeña tareas auxiliares al proceso productivo, se tiene a

los operarios que manejan las grúas y los toros. Se tiene una grúa por sección, es decir, una en soldadura y otra en mecanizados, manejadas cada una de ellas por un operario por turno. En lo que se refiere al personal a cargo del toro, se considera un operario por turno y por toro. Se tienen dos toros, uno por sección

Puesto Numero de operarios por puesto y turno

Numero de puestos

total 2 turnos

Sierra de cinta 2 3 12Centro de mecanizado 1 9 18Plegadora 1 2 4Limpieza pre-soldadura SC 1 2 4Retoques pre-soldadura SC 1 2 4Soldadura SC 1 13 26Acabados SC 1 2 4Limpieza pre-soldadura CF 1 1 2Retoques pre-soldadura CF 1 1 2Soldadura CF 1 8 16Acabados CF 1 1 2TOTAL 94

Tabla 10


En el personal de mando de taller se tiene a los encargados de cada una de las secciones (Mecanizados, Soldadura y Calidad de producto acabado – metrología) y los mandos de soldadura y mecanizados.

Los encargados de sección se ocupan de la logística de la producción, es decir, velan por el

cumplimiento de los planes de producción, gestionar la incidencias de cualquier tipo que surjan en su sección, planificar el mantenimiento de la maquinaria y ejercen de jefes directos de los operarios.

Los mandos de soldadura y mecanizados tienen como función la definición de los procesos de

fabricación, la formación continua de los operarios y el cálculo de tiempos de fabricación. El mando de la sección de mecanizados define los parámetros de mecanizado de las piezas, y

elabora junto con el ingeniero los programas de control numérico de las máquinas. Se tiene un mano que trabaja un solo turno.

El mando de soldadura define los parámetros de soldadura, el número de pasadas, tipo y

diámetro del material de aportación, y se encarga de todos los procesos relacionados con la cualificación de procedimientos de soldadura a nivel de taller. Se tiene un mano que trabaja un solo turno.

Por último se tiene al personal de la sección de Calidad de producto acabado, que

fundamentalmente se ocupa del control de calidad, análisis metrológico del producto elaborado. En esta sección se tiene un encargado que trabaja un solo turno y tres técnicos por turno.

Puesto Numero de operarios por puesto y turno total 2 turnos

Torero 2 4Encargado de sección de Soldadura 1 2Encargado de sección de Mecanizados 1 2Encargado de sección de Calidad producto acabado (metrologia) 1* 1Mando de sección de soldadura 1* 1

Mando de sección de mecanizado 1* 1Personal de metrología 3 6Personal de grúa 2 4TOTAL 21

Tabla 11


H.2. DEFINICIÓN DEL PERSONAL NECESARIO A continuación se definen los medios humanos necesarios para que en la unidad productiva

proyectada se puedan llevar a cabo todas las actividades necesarias para la producción demandada.

Se ha hecho la hipótesis de considerar la unidad productiva como una empresa independiente,

que fabrica bajo pedido y bajo plano conjuntos soldados de aluminio. Análogamente podría haberse hecho la hipótesis de considerar esta unidad productiva como un elemento integrante de una unidad productiva mayor. Sin embargo, y dado el interés que suscita en ciertos sectores la externalización de procesos, se ha considerado la primera posibilidad como la opción elegida.

H.2.1. PERSONAL INDIRECTO

En lo referente al personal que no desempeña tareas directamente relacionadas con la

fabricación, se considera (tabla 12):

POSICIÓN Nº TAREAS Gerente 1

Dirección general de la empresa.

Ingeniero Soldadura 1 • Responsable técnico de los procesos de

soldadura • Cualificación de dichos procesos. • Interlocutor técnico con clientes para

temas de soldadura.

Ingeniero Mecanizados 1 • Responsable técnico de los procesos de

mecanizado • Cualificación de dichos procesos. • Interlocutor técnico con clientes para

temas de mecanizado.

Calidad Producto acabado 1 • Responsable de la calidad del producto

acabado • Definición de medidas correctivas para las

no conformidades observadas • Responsable de las tareas desempeñadas

en la sección de metrología y ensayos

Calidad procesos mecanizados 1 • Responsable de la calidad de los procesos

de mecanizado • Definir puntos de verificación e inspección

en los procesos de mecanizado • Responsable de la gestión de las tareas de

mantenimiento de la maquinaria de la sección de mecanizados

Tabla 12 (sigue)


Calidad procesos soldadura 1 • Responsable de la calidad de los procesos

de soldadura • Definir puntos de verificación e inspección

en los procesos de soldadura • Responsable de la gestión de las tareas de

mantenimiento de la maquinaria de la sección de soldadura

Responsable de producción 1

• Definición y elaboración de los planes de producción

• Responsable del cumplimiento de los planes de producción

• Responsable de logística y planificación general

• Responsable de compras de materias primas

• Responsable del análisis de potenciales inversiones futuras en maquinaria

Comercial 2 • Captación de nuevos clientes y negocios

Administración / contabilidad 2 • Gestión contable / financiera / facturación

Administración Logística Almacenes 2 • Gestión de documentación (albaranes) y

stocks en almacenes Además, debe considerarse el personal indirecto de taller, es decir, aquél cuyas acciones no son

directamente las de producción, pero que desempeña actividades destinadas al cumplimiento de la misma.

POSICIÓN Nº TAREAS

Mando de soldadura 1 • Elaboración de los procedimientos de

soldadura • Definición de parámetros de soldadura • Estimación de tiempos • Elaboración de las probetas de soldadura • Formación continua de los operarios

soldadores

Mando de Mecanizado 1 • Elaboración de los procedimientos de

mecanizado • Definición de parámetros de mecanizado

y programación de máquinas • Estimación de tiempos • Formación continua de los operarios de la

sección de mecanizados

Tabla 12


Encargado sección soldadura 1

• Responsable del cumplimiento del plan de producción en la sección de soldadura

• Responsable del cumplimiento de los planes de mantenimiento de la maquinaria de soldadura

• Responsable de la mano de obra directa de la sección de soldadura

• Responsable de los planes de acción en caso de incidencias en la sección de soldaura

Encargado sección mecanizado 2

• Responsable del cumplimiento del plan de producción en la sección de mecanizados

• Responsable del cumplimiento de los planes de mantenimiento de la maquinaria de mecanizados

• Responsable de la mano de obra directa de la sección de mecanizados

• Responsable de los planes de acción en caso de incidencias en la sección de mecanizado

Encargado sección metrología 2 • Responsable del cumplimiento del plan de

ensayos y mediciones • Responsable del cumplimiento de los

planes de mantenimiento y calibración de la maquinaria de metrología y ensayos

• Responsable de la mano de obra de la sección de medición y ensayos

Operarios metrología 6 • Medición de piezas fabricadas de acuerdo

con los planes de medición y ensayo TOTAL INDIRECTOS: 26 H.2.2. PERSONAL DIRECTO

En lo referente al personal que desempeña tareas directamente implicadas con la producción se

considera:

POSICIÓN Nº TAREAS Operarios Soldadura 42 Efectuar las operaciones de soldadura Operarios centros de mecanizado 18 Efectuar las operaciones de mecanizado Operarios sierra de cinta 12 Efectuar las operaciones de corte de chapa y

perfilería Operarios plegadora 4 Efectuar las operaciones de doblado de chapa y

perfilería Operarios limpieza pre-soldeo 6 Limpieza de las superfícies de soldadura antes de

Tabla 13


la misma Operarios retoques pre-soldeo 6 Eliminación de impurezas, rugosidades o

incrustaciones de óxido en el material Operarios acabados 6 Mejora del aspecto de las soldaduras una vez

efectuadas las mismas Torero 4 Aprovisionamiento a los puestos de producción.

Carga y descarga de materia prima, utillajes, herramientas.

Operario grúa 4 Aprovisionamiento a los puestos de producción. Carga y descarga de materia prima, utillajes, herramientas.

TOTAL DIRECTOS: 102 H.2.3. ORGANIGRAMA

GERENTE

RESPONSABLE PRODUCCIÓN

MANO DE OBRA

DIRECTA

COMERCIAL

INGENIERO SOLDADURA

MANDOS SOLDADURA

ADM FINANCIERA CONTABILIDAD

INGENIERO MECANIZADOS

CALIDAD PRODUCTO ACABADO

CALIDAD SOLDADURA

CALIDAD MECANIZADOS

ENCARGADO SECCIÓN

SOLDADURA

MANDOS MECANIZADO

PERSONAL METROLOGIA

Y ENSAYOS

ADMIN LOGISTICA

ALMACENES

ENCARGADO SECCIÓN

MECANIZADO

ENCARGADO SECCIÓN

METROLOGIA

Tabla 14

Figura 2


H.3. DIAGRAMA – DISTRIBUCIÓN EN PLANTA H.3.1. DIAGRAMA DE FLUJO DE PRODUCCIÓN

A continuación se muestra el diagrama de flujo de la unidad productiva, aplicado al conjunto

tipo estudiado, es decir, partiendo de la hipótesis de que en la unidad productiva el 100% de la producción será de conjuntos como el estudiado. Esta hipótesis será válida a efectos de dimensionamiento si tenemos en cuenta que los conjuntos que se fabricarán serán similares al estudiado.

En el diagrama (figura 3) se tiene la materia prima a la izquierda del plano y el producto final

acabado a la derecha del mismo.

Figura 3


H.3.2. CÁLCULO DE ALMACENES

Teniendo en cuenta el diagrama de flujo, se prevén los almacenes siguientes:

• Almacén de Materias primas • Almacén pre-mecanizado • Almacén pre-Soldadura • Almacén subconjuntos Soldados • Almacén de Producto Acabado.

Para estimar las dimensiones de cada uno de los siguientes almacenes se parte de la hipótesis

de considerar necesario disponer de una capacidad de almacenamiento igual a la producción de 1 día laborable medio.

Se toma esta hipótesis para tener en cuenta la posibilidad de que en caso de que un puesto de

trabajo (una máquina) no pueda producir (avería en máquina etc.) se disponga del stock de seguridad suficiente como para que los puestos siguientes puedan producir durante un día más. Se estima que un porcentaje elevado de las incidencias en un puesto de trabajo no superarán las 8h de parada, y sólo raramente se dará la circunstancia de que una incidencia en un puesto de trabajo pare la producción durante más de dos turnos.

Por otra parte, se considera que en el almacén de producto elaborado esa capacidad sea un

50% superior para blindar aún más la posibilidad de incumplir el plan de producción tomado para efectuar el dimensionamiento de 6000 conjuntos anuales.

En todo caso, y por razones de reducir el coste asociado a disponer de mayor superficie

siempre se buscará no exceder la superficie estrictamente necesaria.

H.3.2.1. ALMACÉN DE MATERIAS PRIMAS Dado que todas las chapas tienen las mismas dimensiones aproximadamente, y dado que se

pueden almacenar apiladas planas, se estima que en el caso del almacén de materias primas será suficiente con 100 m2 de superficie de almacenaje.

En este caso, y dado que se trata del almacén de entrada de chapas procedentes del

proveedor, no se trata de un almacén que forzosamente deba encontrarse en el interior de la unidad productiva. De hecho, y atendiendo a circunstancias diversas, puede interesar disponer de una capacidad de almacenamiento, temporal o permanente, en la que dichas chapas se encuentren en el exterior de la unidad productiva (una nave anexa alquilada, etc.), disponiendo, en este caso, en la unidad productiva únicamente de un buffer con las cantidades necesarias para la producción inmediata. Circunstancias que pueden llevar a incorporar capacidad adicional de almacenamiento podrían ser las fluctuaciones del precio de la materia prima, cantidades mínimas a comprar, etc.

En cualquier caso se considera que con 100m2 es suficiente como para almacenar chapa

suficiente para la producción de 1 mes, que se considera el periodo medio entre pedidos de materia prima.

Esa sería la superficie de almacenaje. A parte debería considerarse el espacio de maniobra para

el toro y los espacios de entrada y salida del área de almacenaje. Efectos prácticos se considera una superficie de 100m2 adicionales.


El total resulta por tanto en 200m2.

H.3.2.2. ALMACÉN PRE-MECANIZADO Este almacén tiene por objeto el almacenaje de los productos resultantes de la sierra de cinta, a

la espera de ser procesados por los centros de mecanizado. De hecho éste no sería propiamente un almacén independiente, sino un área en la que se

ubicarían estanterías en las que colocar las piezas en bruto antes de las fases de mecanizado. En todos los casos la forma de almacenaje de la chapa es apilada plana, y los perfiles en

posición horizontal, a otro nivel. Como ningún perfil a mecanizar supera los 2 m de longitud, se puede almacenar a lo ancho, con lo cual la capacidad de almacenaje es mayor.

La capacidad de este pulmón debe ser suficiente como para almacenar las necesidades de pieza

en bruto de los centros de mecanizado durante un día. La hipótesis de producción considerada es de 28 cabeceros diarios.

Las piezas que se guardarían en este almacén pre-mecanizado serian las siguientes (tabla 15): Las chapas se almacenarán en posición plana horizontal, mientras que los perfiles se

almacenarán transversalmente a la dimensión más corta de la superficie de almacenamiento, para permitir una mayor facilidad en su introducción / extracción de la estantería.

Código Denominación pieza final Sup m2 Espesor [mm] Cant/cabec total/diaE0010102 Placa central 276 x 802 0.22 30 1 28E0010103 Plancha izquierdaE0010104 Plancha derechaE0010105 Plegado izquierdoE0010106 Plegado derechoE0010202 Nervadura externa izquierdaE0010302 Nervadura externa derechaE0010402 Nervadura interna derechaE0010502 Nervadura interna izquierdaE0010003 Nervadura derechaE0010004 Nervadura izquierdaE0010005 Chapa 298 x 75 0.02 4 2 56E0010007 Placa de soporte 322 x 1060 0.34 10 1 28E0010011 Chapa de cierre extremo 640 x 1585 1.01 4 1 28E0010012 Chapa de cierre interior 1043 x 300 0.31 10 1 28E0010101 Travesaño -- -- 1 28E0010001 Ponton derechoE0010002 Ponton izquierdoE0010501 Refuerzo interno izquierdoE0010201 Refuerzo externo izquierdoE0010401 Refuerzo interno derechoE0010301 Refuerzo externo derecho

Dim pieza bruto [mm]

0.53

0.68

0.06

0.05

L= 1695

300x1750

520x1310

302 x 202

176.5 279.5x

10

10

--

--

10

20 2

2 56

56

112

2 56

4

112

2 56L= 1055

L= 1280 --

--

4

Tabla 15


Y por lo tanto las dimensiones del área destinada al almacenaje de estas piezas será de 5,2 m de largo por 2,02 m de ancho, que suponen un total de 11 m2. Véase la disposición en el croquis siguiente (figura 4).

H.3.2.3. ALMACÉN PRE-SOLDADURA El almacén pre–soldadura tiene por objeto el almacenaje, dentro de la línea de producción, de

las piezas que van a ser ensambladas bien en un subconjunto, bien en un conjunto final. Se trata de piezas que proceden en su gran mayoría de los centros de mecanizado, y también

directamente de la sierra de cinta. Se parte de la hipótesis de que se tratará de un almacén, tipo estantería de las mismas

dimensiones que el empleado para las piezas a la espera de ser mecanizadas (tabla 16).

Contorno de la estantería con distribución de

piezas

Código Denominación pieza final Sup m2 Espesor [mm] Cant/cabec total/diaE0010102 Placa central 276 x 802 0.22 30 1 28 274 x 800E0010103 Plancha izquierdaE0010104 Plancha derechaE0010105 Plegado izquierdoE0010106 Plegado derechoE0010202 Nervadura externa izquierdaE0010302 Nervadura externa derechaE0010402 Nervadura interna derechaE0010502 Nervadura interna izquierdaE0010003 Nervadura derechaE0010004 Nervadura izquierdaE0010005 Chapa 298 x 75 0.02 4 2 56 298 x 75E0010007 Placa de soporte 322 x 1060 0.34 10 1 28 320 x 1057E0010011 Chapa de cierre extremo 640 x 1585 1.01 4 1 28 637 x 1573E0010012 Chapa de cierre interior 1043 x 300 0.31 10 1 28 1043 x 300E0010101 Travesaño -- -- 1 28 1683 x 310E0010001 Ponton derechoE0010002 Ponton izquierdoE0010501 Refuerzo interno izquierdoE0010201 Refuerzo externo izquierdoE0010401 Refuerzo interno derechoE0010301 Refuerzo externo derecho

112

2 56L= 1055

L= 1280 --

--

4

56

56

112

2 56

4

10

20 2

2

10

10

--

--

520x1310

302 x 202

176.5 279.5x

Dim pieza bruto [mm]

0.53

0.68

0.06

0.05

L= 1695

300x1750

Espacio ocupado por la pieza mecanizada

300

167

1750

200

260

300

x

x

x

x 480

100

120

1300

1055

1222

x

x

Figura 4

Tabla 16


De la tabla se deduce que las dimensiones de las piezas son lo suficientemente similares como

para poder emplear un almacén intermedio de las mismas dimensiones que el de pre-mecanizados. Las únicas piezas que se deberían añadir son los perfiles cortados a medida de las piezas que hacen las funciones de estribo.

Asimismo deberá tenerse en cuenta la división de la estantería en dos zonas claramente

diferenciadas: una zona para las piezas que ya han pasado por el puesto de limpieza pre-soldadura, y otra para las que no.

H.3.2.4. ALMACÉN DE CONJUNTOS SOLDADOS Los subconjuntos soldados que forman parte del conjunto final, por sus dimensiones y por su

forma especial deben almacenarse a parte del resto de piezas sueltas. En el conjunto cabecero trasero estudiado se tienen dos tipos de subconjuntos soldados: los

subconjuntos parte central (E0010100) de los que hay uno por cabecero trasero, y los subconjuntos nervio-refuerzo, internos y externos (E0010200, E0010300, E0010400, E0010500), dos de cada por cabecero trasero.

En todos los casos se trata de subconjuntos que por sus dimensiones la mejor forma de

almacenarlos es en estanterías en posición vertical. Véanse a continuación (figura 5 a 8) las dimensiones de los distintos subconjuntos.

E0010100Figura 5


E0010100

E0010100 Figura 6

Figura 7


El almacenamiento de las piezas en posición vertical reduce enormemente el espacio necesario

para almacenaje de estos subconjuntos y facilita su manejo. En la tabla siguiente (tabla 17) se muestra el cálculo de espacio necesario para esta área de

almacenaje. El total del área necesaria para el almacenaje de subconjuntos es de 15 m2. Asimismo, en esta área de almacenaje deberá considerarse la división de la misma en dos

zonas claramente diferenciadas: la primera para los conjuntos que hayan pasado por el puesto de limpieza pre-soldadura, y la otra para los que no.

Por lo tanto, el área total que se va a destinar a estos subconjuntos es de 15 x 2 = 30 m2.

E0010100

E0010100

Código Denominación pieza final Cant/cabec total/dia

Espacio ocupado por las piezas de la producción de 1 día [m2]

Espacio total de almacenamiento necesario considerando estanterías y demás elementos necesarios

E0010200Subconjunto nervio-refuerzo externa izquierda

E0010300Subconjunto nervio-refuerzo externa derecha

E0010400Subconjunto nervio-refuerzo interna derecha

E0010500Subconjunto nervio-refuerzo interna izquierda

E0010100 Subconjunto parte central 1 28 319 x 216 1.93 5.00

2.69 10.00

Espacio ocupado por la pieza en posición vertical

300 80x1124

Figura 8

Tabla 17


H.3.2.5. ALMACÉN DE CONJUNTOS FINALES El almacén de conjuntos finales, como su nombre indica tendrá por objeto el almacenaje de los

conjuntos elaborados y terminados, cuyo siguiente destino es la línea de producción del cliente que subcontrató la fabricación de dichos conjuntos en la unidad productiva proyectada.


A efectos de cálculo se considera una superficie igual a la ocupada por la producción de un día

incrementada en un 50% por motivos de seguridad. A continuación se muestran las dimensiones del conjunto (figura 9). Dadas las dimensiones del conjunto, igual que sucede con los subconjuntos soldados, la mejor

solución para el almacenaje de estos conjuntos finales soldados es en posición vertical, soportado por estanterías adecuadas.

A continuación se muestra el cálculo de espacio necesario para el almacenaje de los conjuntos

finales acabados (tabla 18). Se ha considerado un espacio adicional para las estanterías el las que se almacenará en

posición vertical, así como el espacio libre necesario para maniobras de toro, grúa, y demás elementos necesarios para la gestión del almacén.

El resultado obtenido es que la superficie necesaria para el almacenaje de los conjuntos finales

es de 100m2.

Código Denominación pieza final Cant/cabec total/dia

Espacio ocupado por las piezas de la producción de 1 día [m2]

incremento del 50% por seguridad

Espacio total de almacenamiento necesario considerando estanterías y espacios libres

E0010000 Conjunto final 1 28 1707 x 480 22.94 34.41 100.00

Espacio ocupado por la pieza en posición vertical

Figura 9

Tabla 18


Superficie ocupada por la maquina

Superficie de maniobra del operario

H.3.3. ESPACIO DE LOS PUESTOS DE TRABAJO A continuación se estimará la superficie necesaria para cada uno de los distintos puestos de

trabajo de la unidad productiva proyectada. Los distintos puestos son los siguientes:

• Puesto de sierra de cinta • Puesto de mecanizado • Puesto de plegadora • Puesto de limpieza pre-soldeo • Puesto de soldadura de subconjuntos intermedios • Puesto de soldadura de conjuntos finales • Puesto de retoques • Puesto de acabados

H.3.3.1. PUESTO DE SIERRA DE CINTA Teniendo en cuenta el tamaño máximo de las piezas a cortar con sierra de cinta, las

características de la misma serian las siguientes:

• Capacidad de corte (sección transversal): 2000x1500 mm • Dimensiones de la cinta: 15470x80x1,6 mm • Potencia del motor principal: 22 kw • Velocidad de cinta: 14-112 m/min • Dimensiones generales:

o Ancho: 7050 mm o Alto: 4759 mm o Fondo: 7900 mm o Peso: 40000 kg

Asimismo debemos considerar un espacio alrededor de la máquina para las maniobras del

operario. Podemos estimar este espacio en 2m todo alrededor. El espacio total ocupado seria el siguiente:

Figura 9


H.3.3.2. PUESTO DE CENTRO DE MECANIZADO Con el mismo razonamiento que en el caso de la sierra de cinta, es decir, teniendo en cuenta el

tamaño máximo de las piezas a cortar con sierra de cinta, las características de la misma serian las siguientes:

• Curso longitudinal X : 3500 mm • Curso vertical Y : 1400 mm • Curso transversal Z : 1000 mm • Dimensiones de la mesa : 3860 x 1000 • Cabezal automático: 5º x 5º, 28 kw, 535 Nm • Gama de velocidades: 20 – 3000 rpm • Avances rápidos ejes x-y-z : 20000 m/min • Max. Peso sobre la máquina: 9500 kg • Peso de la máquina: 22200 kg • Dimensiones generales

o Ancho: 8900 mm o Alto: 3800 mm o Fondo: 4470 mm

Del mismo modo que en el caso de la sierra de cinta debemos considerar un espacio alrededor

de la máquina para las maniobras del operario. Podemos estimar este espacio en 2m todo alrededor.

El espacio total ocupado seria el siguiente (figura 10):

Superficie ocupada por la maquina

Superficie de maniobra del operario

Figura 10


H.3.3.3. PUESTO DE PLEGADORA Las dimensiones de la plegadora son lo suficientemente reducidas como para no ocupar más

allá de 36m2. Para el conjunto analizado las piezas a plegar no son de grandes dimensiones. Asimismo, el aluminio no es un material que requiera de una prestaciones en cuanto a potencia demasiado exigentes.

En el caso de que con otros conjuntos distintos al estudiado se requiriese de una plegadora de

mayores dimensiones habría que analizar la alternativa de subcontratar este proceso frente a la de invertir en nueva maquinaria.

H.3.3.4. PUESTO DE LIMPIEZA PRE-SOLDEO En el diagrama adjunto (figura 11) se muestra la ubicación de un puesto de limpieza pre-soldeo

en el seno del conjunto del proceso de soldadura. De hecho, debe considerarse dentro del mismo proceso. Sin embargo en la unidad productiva proyectada, al igual que en muchas otras similares, tiene sentido considerar un puesto específico de limpieza pre-soldadura, cuyo fin es posibilitar que en el puesto de soldadura en si mismo, que es donde se encuentra el utillaje, se gane capacidad de soldadura al no tener que consumir tiempo limpiando.

La única precaución que se debe tener en cuenta es la de que entre la limpieza de una pieza y

su utilización en el proceso de soldadura no transcurra un tiempo superior a las 6 horas, dado que a partir de ese tiempo se empieza a formar la capa superficial de alúmina que impide efectuar correctamente el proceso.

Figura 10


Desligar el proceso de limpieza del de soldadura no solo tiene ventajas desde el punto de vista

de la capacidad productiva. También permite garantizar un entorno más limpio y libre de proyecciones de material o gases como sucedería si se efectuase la limpieza en el mismo lugar que la soldadura.

Figura 11


El puesto (véase figura 12) consta simplemente de una mesa de trabajo con abrazaderas

móviles para la fijación de las piezas soldadas. En el puesto de trabajo deben disponerse los medios necesarios para la ejecución del trabajo, es decir: Cepillos de púas, trapos de algodón, alcohol isopropílico y pistola de aire.

H.3.3.5. PUESTO DE RETOQUES En el diagrama adjunto (figura 13) se muestra la ubicación de un puesto de retoques en el seno

del conjunto del proceso de soldadura. El razonamiento para desligar este proceso del de soldadura es el mismo que para el de limpieza.

Las dimensiones del puesto pueden considerarse iguales que el puesto de limpieza.

Figura 12

Figura 13


H.3.3.6. PUESTO DE SOLDADURA DE CONJUNTOS INTERMEDIOS

El puesto de soldadura (figura 14), tanto para subconjuntos intermedios como para el conjunto

final son básicamente las posiciones en las que se efectúan las operaciones de punteo, precalentamiento y soldadura.

Por ello, y a efectos de ocupación de espacio (véase figura 15) , la clave vendrá dada por las

dimensiones del utillaje, puesto que el equipo de soldeo y sus accesorios apenas ocupan 2 m2, y disponen de ruedas lo que les permite una gran movilidad.

Estanteria de herramientas

Viradores

Utillaje

Máquina de soldeo

Figura 14

Figura 15


H.3.3.7. PUESTO DE SOLDADURA DE CONJUNTOS FINALES

La disposición es análoga para los conjuntos finales (véase figura 16), con la única diferencia

del distinto tamaño del utillaje.

H.3.3.8. PUESTO DE ACABADOS

Estanteria de herramientas

Viradores

Utillaje

Máquina de soldeo

Figura 16

Figura 17


El puesto de retoques (véase figura 17) es la posición en la que se mejora del aspecto de la soldadura una vez realizada ésta. El espacio ocupado por este puesto debe estar en función del tipo de conjuntos soldados que se traten.

En el caso del conjunto analizado, y teniendo en cuenta la estructura del mismo, podemos

distinguir entre los puestos de acabados para los subconjuntos soldados que forman parte del conjunto final por un lado, y el conjunto final por otro (véanse figura 18 y 19). Los primeros ocuparán menos espacio que el segundo. A continuación se muestra un croquis del espacio ocupado por ambos puestos de acabados.

Puesto de acabados para subconjuntos

Puesto de acabados para conjuntos finales

Figura 18

Figura 19


H.3.4. DISTRIBUCIÓN EN PLANTA DE LA UNIDAD PRODUCTIVA Del análisis de todos los considerandos del presente anexo, así como del de numero de

puestos de trabajo para cada tipo de operación, y el numero de máquinas necesaria para cumplir con la producción estimada (estudio efectuado en el apartado H.1.1 del presente anexo), a continuación se muestra el detalle de la distribución en planta propuesta para la unidad productiva proyectada.

En el plano que se muestra en la figura 20 se muestra esta misma distribución tanto de la

unidad productiva como del resto de instalaciones auxiliares (gerencia, oficinas, etc…) Leyenda:

1. Puesto de sierra de cinta 1 2. Puesto de sierra de cinta 2 3. Puesto de sierra de cinta 3 4. Puesto de centro de mecanizado 1 5. Puesto de centro de mecanizado 2 6. Puesto de centro de mecanizado 3 7. Puesto de centro de mecanizado 4 8. Puesto de centro de mecanizado 5 9. Puesto de centro de mecanizado 6 10. Puesto de centro de mecanizado 7 11. Puesto de centro de mecanizado 8 12. Plegadora 1 13. Plegadora 2 14. Puesto de soldadura de subconjuntos nervio-refuerzo 1 15. Puesto de soldadura de subconjuntos nervio-refuerzo 2 16. Puesto de soldadura de subconjuntos nervio-refuerzo 3 17. Puesto de soldadura de subconjuntos nervio-refuerzo 4 18. Puesto de soldadura de subconjuntos nervio-refuerzo 5 19. Puesto de soldadura de subconjuntos nervio-refuerzo 6 20. Puesto de soldadura de subconjuntos nervio-refuerzo 7 21. Puesto de soldadura de subconjuntos parte central 1 22. Puesto de soldadura de subconjuntos parte central 2 23. Puesto de soldadura de subconjuntos parte central 3 24. Puesto de soldadura de subconjuntos parte central 4 25. Puesto de soldadura de subconjuntos parte central 5 26. Puesto de soldadura de subconjuntos parte central 6 27. Puesto de soldadura de conjuntos finales 1 28. Puesto de soldadura de conjuntos finales 2 29. Puesto de soldadura de conjuntos finales 3 30. Puesto de soldadura de conjuntos finales 4 31. Puesto de soldadura de conjuntos finales 5 32. Puesto de soldadura de conjuntos finales 6 33. Puesto de soldadura de conjuntos finales 7 34. Puesto de soldadura de conjuntos finales 8 35. Puesto de limpieza pre-soldadura para subconjuntos 1 36. Puesto de retoques pre-soldadura para subconjuntos 1 37. Puesto de retoques pre-soldadura para subconjuntos 2 38. Puesto de limpieza pre-soldadura para subconjuntos 2 39. Puesto de limpieza pre-soldadura para conjunto final 1 40. Puesto de limpieza pre-soldadura para conjunto final 2 41. Puesto de retoques para conjunto final 1


42. Puesto de acabados para subconjuntos 1 43. Puesto de acabados para subconjuntos 2 44. Puesto de acabados para conjunto final 1 45. Almacén de materia prima 46. Almacén de útiles y herramientas 47. Buffer pre-mecanizado 48. Buffer pre-soldadura 49. Buffer de subconjuntos soldados 50. Almacén de producto acabado 51. Recepción 52. Vestuarios 53. Área de descanso 54. Servicio médico 55. Lavabos 56. Gestión de almacenes y logística 57. Taller de metrología 58. Muelle de entrada 59. Muelle de salida


Figura 20

H.1. Cálculo de maquinaria

Documents

Transcript of H.1. Cálculo de maquinaria