analisis del costo de la soldadura - exapuni

ELABORACION DE PRESUPUESTOS Y CONTROL

DE COSTOS EN SOLDADURAS

EXSA S.A.DIVISIÓN SOLDADURAS

Departamento Técnico - LRP

AntecedentesTodos los usuarios de soldadura están confrontados con el problema de cómo determinar adecuadamente los costos en soldadura.

Los costos reales de las operaciones de soldadura guardan muy poca relación con los costos presupuestados.

Entonces debemos conocer las variables reales que influyen en la elaboración de presupuestos.

El conocimiento de estas variables permitirá aplicar eficientemente un mejor control de costos.

¿ Por qué es importante la elaboración de presupuestos?

Provee los datos necesarios para cotizar un trabajo.Compara la economía de la soldadura con respecto a otro proceso de fabricación.Evalúa posibles cambios en los procedimientos.Establece información para decidir entre diseños alternativos.De su acertado cálculo dependerá el resultado económico de la operación

COSTEO TRADICIONAL

Costo mano de obra+

Costo de materias primas y consumibles

+ Costo de Energía

=Costo Total

Costos de Mano de Obra

En el costo de mano de obra se contabiliza la cantidad de dinero que se le va a pagar a todo el personal que interviene en la obra.Algunas veces también se consideran gastos indirectos (depreciaciones, impuestos, mantenimientos, etc).Para el soldador, su costo de M.O. sería:

OFhrpiesVelocidadhrUSHOCostopiescordontotalLongitudCmo

××

=)/(

)/$(_)(__

Costos de Mano de Obra

De la fórmula, podemos decir:La longitud total del cordón se obtiene del plano. El costo de la mano de obra lo establece el mercado y depende del trabajo que se va a realizar.El factor de operación (FO) es un ratio cuantificable que se obtiene por experiencia del constructor.La velocidad de soldeo, la tenemos del procedimiento de soldadura (experiencia, datos bibliográficos, cuantificaciones, etc).

Factor de Operación

Es la relación del tiempo útil entre el tiempo total utilizado durante el soldeo.

FO = Tu x 100%

Tu + Tm

Tu = Tiempo Útil

Tm = Tiempo Muerto

Tt = Tiempo Total = Tu + Tm

Factor de Operación

Va a depender de la cantidad de tiempo muertosen el proceso: cambio de colillas por electrodos nuevos, descanso del soldador entre cordón y cordón, alineamiento, limpieza, etc.Muy importante la EFICIENCIA, HABILIDAD Y CONOCIMIENTO del soldador, para elevar este factor.

SMAW 20 – 35 %GMAW 40 – 65 %FCAW 40 – 50 %SAW 60 – 80 %

Factor de Operación

Ejemplo: Un trabajo lo realizamos en 32 min, en promedio. Con un Tu = 16 min y un Tm = 16min.

Nos da:FO = 16 / 32 = 50%Unid. producidas en 8h = 60x8/32 = 15

Factor de Operación

1ra 2da 3ra

Tu (min) 16 10 10

Tm (min) 10 16 10

FO (%) 62 38 50

UP (und) 18 18 24

No solamente con un alto FO se va a fabricar más.

Costo de Materia PrimaDe acuerdo a la obra que se desarrolle, se puede tener diferentes materiales para la fabricación.Solamente se toma el material base que se utilizará.El costo de la M. P. dependerá de la forma, espesores, materiales, propiedades mecánicas, etc.

Costo del consumible

Para saber la cantidad de soldadura que va a intervenir en una obra, debemos de conocer los tipos de juntas que vamos a utilizar en todo la obra.Normalmente se consiguen ratios de deposición(Kg/m), sea matemáticamente o guiándonos por tablas.También existen software que nos disminuyen el trabajo.

Ejemplo – uso de tablas

Ejemplo – uso de tablas

d

t

Ejemplo – uso de tablasa

s

d

t

Costo del consumibleLa eficiencia del proceso n (%) se define como el cociente entre el peso de metal depositado y el peso de consumible necesario para realizar dicho depósito.

Eficiencias60 – 70 %SMAW

85 – 98 %GMAW

GTAW

80 – 90 %FCAW

95 – 100 %90 – 100 %SAW

Costo del consumible

Sabiendo la cantidad de soldadura en peso (P) que vamos a depositar, podremos obtener la cantidad de consumibles en soldadura:

SnPENPr×

=°

N°E = Número de latas de electrodo

n = eficiencia del proceso

PrS = presentación de latas de soldadura (Kg)

Costo del consumible

Para averiguar el Tiempo Total del Arco (Tta, h), debes tener los siguientes datos:

Peso total de la soldadura a utilizar (P, Kg)Tasa de deposición (Td, Kg/h)Factor de operación (FO,%)

TdFOPTta×

=

Costo del consumiblePara averiguar el costo de gas (Cg) a utilizar en un proceso semiautomático se debe considerar el consumo de gas protector, para ello tendremos que definir:

Caudal de gas (C, L/min)Costo unitario del gas (H, US$/L)Tiempo Total del Arco (Tta, H)

HTtaCCg ×××= 60

Costo del consumibleFinalmente tenemos que:

Cs = Costo de soldaduraCg = Costo del gasCc = Costo de consumibles

CgCsENCc +×°=

Otros factores que intervienen en los costos de consumibles :

Costo de fundentesCosto del gas de combustión para precalentamientoCosto de los consumibles de limpieza y amoladoCosto de los implementos de control

Ejemplo de costeo de material de aporteEficiencias SMAW GMAW TIG

0.65 0.95 1

r abertura de raizt talon

CALCULO DE METAL DE SOLDADURA DEPOSITADO POR UNION A TOPE (3 JUNTAS)

r (mm) t (mm)1 20 508 9.525 3.25 3.25 30 53.69 85685 0.786 0.118 0.668 1.0282 24 609.6 9.525 3.25 3.25 30 53.69 102822 0.944 0.142 0.802 1.2343 30 762 9.525 3.25 3.25 30 53.69 128528 1.179 0.177 1.003 1.542

CALCULO DE METAL DE SOLDADURA DEPOSITADO LONGITUDINALMENTE POR TUBO FABRICADO

r (mm) t (mm)20 PIES 6096 9.525 3.25 3.25 30 53.69 327293 3.00339713 0.451 2.553 2.687

PARA 1 TUBO TODO EL TRABAJOTIG SMAW MIG TOTAL UNID. TOTAL Kg TIG SMAW MIG

20 " 0.804 3.085 2.687 6.576 25 164.41 20.11 77.12 67.1824 " 0.875 3.702 2.6873 7.264 25 181.60 21.88 92.54 67.1830 " 0.981 4.627 2.6873 8.296 25 207.39 24.53 115.68 67.18

553.39 66.52 285.33 201.54

Aporte TIG Exsatig St6aporte SMAW SupercitoAporte MIG Carbofil PS6-GC

Diámetros (pulg)

Longitud (mm)

UNIÓN

Relleno acabado

MIG

Peso pase de raiz (kg)

TIG

Relleno y acabado

NETO (kg)

Relleno y acabado

SMAW(kg)

Angulo de

Angulo de

Peso pase de raiz (Kg)

TIG

Relleno y acabado NETO

COSTEO DEL METAL DE APORTE PARA TRABAJO DE FABRICACION DE TUBERIAS

Area ( mm2)

Volumen (mm3)

Peso neto ( kg)

Area ( mm2)

Volumen (mm3)

Peso neto ( kg)

Espesor (mm)

Diametro exterior

Espesor (mm)

Costo de la EnergíaEs muy inferior en forma porcentual a los demás costos operativos. Se puede estimar de la siguiente manera:

Ce = Costo de la energía (KW-H)E = Costo de la energía ($/KW-H)I = Intensidad (Amp)

V = Voltaje (V)Tta = Tiempo Total del Arcoη = Eficiencia del equipo de soldar (%)Rt = Relación de transformación

10002 ×××××

=Rt

ETtaIVCeη

Ejemplo - Costeo Tradicional

Material baseMaterial de aporte:

ElectrodoAlambreVarillaFundenteGas

Preparación de JuntaEquipo y su preparación

Ejemplo - Costeo Tradicional

Mano de Obra:Obreros: $/hIngenieros: $/hCalificación de personal

Personal Calificado (CWI)EnsayosAsistencia Técnica

Capacitación de personal (ingenieros y/o obreros) en soldadura y en máquinas

EjemplosFilete de 1/2” de piernaFilete de 1/2” de pierna

WD = 0.514 WD = 0.514 lblb//ftft

ProcesoMétodo de aplicaciónTipo de electrodo

SMAWManualE7024

FCAW-GSSemiautomático

E70T-1Diámetro del electrodoCorriente de soldadura (A)Voltaje de soldadura (V)

1/4”36035

3/32”50031

Velocidad de alimentación de alambre (ipm)Gas de protecciónFlujo de gas (ft3/hr)Tasa de depósito (lb/hr)

---------

12.19

240100% CO2

3519.70

Ejemplo - continuaciónVelocidad de avance (ipm) 4.76 7.69Tiempo de arco (hr/ft) 0.042 0.026Tiempo total de arco (hr/ft) 0.12 0.058Mano de obra e indirectos ($/hr) 40.0 40.0Factor de operación (%) 35 45Peso del metal depositado (lb/ft) 0.514Precio del electrodo ($/lb) 0.906 1.121Eficiencia del electrodo (%/100) 70.8 90Costo del electrodo ($/ft) 0.658 0.640Precio del gas ($/ft3) --- 0.05Costo del gas ($/ft) --- 0.102Precio de la energía eléctrica ($/Kw-hr) 0.08Eficiencia de la fuente de poder (%) 67 80Costo de la energía eléctrica ($/ft) 0.086 0.044Costo de la mano de obra e indirectos ($/ft) 1.68 1.04Costo de materiales y energía ($/ft) 0.744 0.786Costo total ($/ft) 2.424 1.826Ahorros ($/ft) 0.598

Ejemplo - Costeo Tradicional

Procedimientos de Soldadura:Personal Calificado (CWI)Asistencia Técnica Ensayos MecánicosEnsayos Metalúrgicos

Servicio de consultoría:Asistencia Técnica

Ejemplo - Costeo Tradicional

Del equipoSelección y compraMantenimiento

Servicio TécnicoEnergía consumida

Depreciación

Ejemplo - Costeo Tradicional

ComunicaciónAlimentaciónSegurosImpuestosInstalaciones eléctricasTransporteEtc.

Este nuevo método de costeo y control de costos esta basado en el razonamiento de gerenciar en forma adecuada las operaciones que son causales de costos y que se relacionan a través de su consumo con el costo de las uniones soldadas.

COSTEO POR OPERACIONES

Nueva tendencia de costo :Materiales base

Consumibles

MáquinasPRODUCTOS

ConsumenCalificación

Preparación de Juntas

Ejecución de juntas

Montaje

OPERACIONES

Consumen

COSTOS

Conceptos Generales

Las Operaciones de soldadura: Son el conjunto de labores y tareas elementales cuya realización determina los productos finales de la producción :

Ejemplos: homologar soldadores, calificación de procedimientos, limpieza, pintado, arenado, ensamblado, preparación de juntas, manipulación, etc.

Conceptos Generales

Procesos: toda la organización racional de instalaciones, maquinaria, mano de obra, materia prima, energía y procedimientos para conseguir el resultado final.

Ejemplos: compras, aseguramiento de calidad, ventas, finanzas, recursos humanos, planeación, investigación, etc.

Después que se hayan especificado las operaciones y se agrupen en los procesos adecuados, es necesario establecer las unidades de trabajo, los transmisores de costos y la relación de los factores entre los inputs y outputs.

Ventajas de este tipo de costeo :

Facilita el costeo por línea de producciónAnaliza otros objetos del costo además de los productosGenera medidas financieras para la gestión de costos.Facilita el control de los costos y la reducción de los costos de operación

Ejemplo – Costeo Moderno

1. Diseño 20%2. Compra de M. Prima y Consumibles 30%3. Fabricación 22%4. Acabados 5%5. Trasporte 9%6. Ensamble 11%7. Rectificaciones 2%

COSTO TOTAL 100%

Ejemplo – Costeo Moderno

COMPRA DE M. PRIMA Y CONSUMIBLES

• Selección de Materia Prima 90%• Selección de Soldadura 7%• Selección de Pinturas y corrosivos 3%

COSTO TOTAL M. PRIMA Y CONSUMIBLES 100%

Ejemplo – Costeo ModernoFABRICACIÓN

• Soldeo 75%• Corte 10%• Biselados 8%• Doblez 7%

COSTO TOTAL FABRICACIÓN 100%

Ejemplo – Costeo Moderno

SOLDEO

• Soldar 43%• Inspección 37%• Limpieza 20%

COSTO TOTAL SOLDEO 100%

Ejemplo – Costeo Moderno

SOLDAR

• Personal 80%• Equipos e instrumentos 20%

COSTO TOTAL DE SOLDAR 100%

Ejemplo – Costeo Moderno

PERSONAL

• Pagos al personal 62%• Capacitaciones 20%• Calificaciones 18%

COSTO TOTAL PERSONAL T 100%

Ejemplo – Costeo Moderno

INSPECCIÓN

• Personal 87%• Herramientas 13%

COSTO TOTAL INSPECCIÓN 100%

Ejemplo – Costeo Moderno

LIMPIEZA

• Abrasivos 60%• Escobillas 36%• Picotas 4%

COSTO TOTAL LIMPIEZA 100%

REDUCCION DE COSTOS

Debemos analizar cuál es la operación que tiene más incidencia en el costo.Asegurarnos qué impacto tendría en el costo de las otras operaciones, la alteración de una de ellas.No arriesgar las operaciones más susceptibles.Podemos entonces :

Cambio de proceso.Nivel de automatización.Entrenamiento al personal, etc.

REDUCCION DE COSTOS

No siempre la reducción del costo de las materias primas o consumibles generarán una reducción de los costos.Si no conocemos la naturaleza de las operaciones, mucho menos conoceremos cuánto impactan los materiales y consumibles en ella.Generalmente no controlamos los costos de operación, y éstos son los que generan más gastos y cargas.

REDUCCION DE COSTOSEl trabajo hecho en avance por el diseñador y las decisiones tomadas en el proceso, procedimientos y selección de electrodos; afectan profundamente los costos de soldadura.Un buen WPS en las juntas reduce el peso del material depositado necesario para la unión, mayores velocidades de deposición reduce tiempo de arco encendido y el costo de la mano de obra.

REDUCCION DE COSTOS

Para controlar las variables y el buen uso de los equipos y herramientas, se debe desarrollar procedimientos de trabajo y pruebas de control de calidad. Un buen departamento de Control de Calidad, con sólidos conocimientos en los trabajos, reduciría los costos de las obras continuamente.

Para CONTROLAR y OPTIMIZAR tu presupuesto, debes tomar en cuenta lo

siguiente…

¿ Y como apoya EXSA a sus clientes para disminuir los costos de sus obras?

Los símbolos de soldadura en los planos, ¿cómo los leo?

Para realizar el diseño y la fabricación, las personas a cargo deben conocer los símbolos de soldadura y la facilidad de accesibilidad que debe tener cada proceso de soldadura.

EXSA, capacita al personal y asesora en la selección de procesos de soldadura y en simbología de la soldadura.

¿ Y quién Toma la decisión de los cambios?

La persona o personas que tomarán la decisión de cambios debe tener los siguientes requisitos :

Ser lo suficientemente responsableTener conocimiento técnico en soldaduraEstar completamente involucrada con las actividades y operaciones de la obraConocer los efectos que ocasionaría un cambio en cualquiera de los items

Toma de decisiones

productos de calidad

asistencia técnica

capacitación OTRO no aceptado por soldadores

OTRO calidad no verificada

OTRO posible desabastecimiento

Y EXSA ¿Que hace?

Se coordina cursos de capacitación para vendedores y personal de logística, como por ejemplo cursos de gestión de almacenes, gestión en control de costos, mejor administración de personal.Así como también pueden participar en cursossuperintensivos de soldadura.Todos estos servicios son gratuitos por el consumo de nuestra soldadura y/o máquinas.

Aumentar las unidades fabricadasTendríamos que pensar en:

Disminuir el Tu y el TmCambiar a procesos con mayor deposiciónBrindar seguridad Física y Económica a los operariosEquipo e instrumentos en buen estadoCapacitaciones, Calificaciones

Y EXSA ¿Que hace?

Brinda capacitación y asesoramiento a los soldadores, ingenieros y supervisores en el CTSE o en los lugares donde se este realizando la obra. El área de Máquinas y accesorios provee también implementos de seguridad, instrumentos de medición, apoyo técnico en máquinas de soldar, así también como charlas teórico – prácticas, etc.

EXSA en la disminución de tiempos muertos

¿Y con la energía a consumir?

Como hemos visto, a mayor V e I se consume más energía, por lo tanto se debe conocer los parámetrosde la soldadura a usar, así como también tener unas buenas conexiones para no perderla.

¿Y con la energía a consumir?

La eficiencia de la máquina, ciclo de trabajo, i max también son factores importantes, por tal motivo debemos asegurarnos que la compra de estos equipossean los más óptimos.

Y EXSA ¿Que hace?Para encontrar las variables adecuadas para diferentes materiales, procesos, máquinas; a los clientes se les asesora y/o se les capacita gratuitamentepara que puedan trabajar con los rangos permitidos, todo esto se puede realizar en el CTSE o en la OBRA.

Y EXSA ¿Que hace?Brinda asesoramiento gratuito en la adquisición de máquinas de soldar, accesorios adicionales, instrumentos de medición, mantenimiento de máquinas, etc.

Y EXSA ¿Que hace?

Si tuviera mis WPS, ¿sería mejor?PROCESO SMAWMATERIAL ASTM A53 Grado BDIAMETRO Y ESPESOR DE PARED 6" SCH 40DISEÑO DE JUNTA EN "v"MATERIAL DE APORTE Y NUMERO DE PASES E6010, E7010-A1, 5 pasesCARACTERÍSTICAS ELECTRICAS E6010 - DCEN, E7010-A1 - DCEPPOSICIÓN POSICIÓN DE PRUEBA 6GDIRECCIÓN DE SOLDEO DESCENDENTENÚMERO DE SOLDADORES 1LAPSO DE TIEMPO ENTRE PASES 3 MINUTOS MAXLIMPIEZA Y/O ESMERILADO 1pase: DISCO DE CORTE, pases restantes: ESCOBILLA CIRCULARPRECALENTAMIENTO / ALIVIO DE TENSIONES NOGAS DE PROTECCIÓN Y CAUDAL NOFLUJO PROTECTOR NOVELOCIDAD DE AVANCE VER TABLA

PRUEBA REALIZADA POR EXSA S.A. SOLDADOR JOSE GARRIDOAPROBADO POR SUPERVISOR DE SOLDADURA

ADOPTADO POR INGENIERO JEFE

NUMERO DE PASES

VOLTAJE (V) AMPERAJE (A)Y POLARIDAD

VELOCIDAD ( CM/MIN)

1 28 - 32 85-105,DCEN 26 - 342 28 - 32 115-125,DCEP 26 - 383 28 - 32 115-125,DCEP 20 - 304 28 - 32 85-95, DCEP 20 - 305 28 - 32 85-90, DCEP 14 - 18

TIPO Y TAMAÑO DEL ELECTRODO PRODUCTO

TAMAÑO DE ELECTRODO Y NÚMERO DE PASES

ESPECIFICACIÓN DE PROCEDIMIENTO N° P.P.A.

ZELCORD 70ZELCORD 70

E7010-A1, 4.0 mmE7010-A1, 4.0 mmE7010-A1, 4.0 mmE7010-A1, 4.0 mm

ZELCORD 60E6010 , 3.2 mmZELCORD 70ZELCORD 70

1.6 mm

70°

1.6 mm

Y EXSA, ¿qué hace?

Brinda a sus clientes el apoyo técnico gratuito para poder crear sus procedimientos de soldadura así como también calificarlos.

Tablas para cálculos directos de peso de soldadura …

Fórmulas para cálculo de costos de material de aporte, fundente, gas de

protección, mano de obra, limpieza…

Pequeña tabla de conversiones …

Lb = 0.436 KgKg = 2.205 Lbm = 3.28 FtInch = 25.4 mm

Lb/inch3 = 1.353x10-5Kg/m3

Gr/cm3 = 1000 Kg/m3

Lb/foot = 1.488Kg/m

Software por internet– convert lt! Pro 3.0b

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DEPARTAMENTO TÉCNICO

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