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FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL - EPE
INGENIERÍA DE MÉTODOS
TRABAJO
PROCESO DE FABRICACIÓN DE BALONES DE GAS
INTEGRANTES DEL GRUPO:
Jorge BejarGina Brunella Silva
Serrano Bellido, Juan Ulises U201419029Garay Flores, José Jesús U201502600
PROFESORA: Ing. Cauvi Suazo, Gabriela
SECCIÓN:
“CICLO ACADEMICO” 2015-02
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Ingeniería de
Métodos
INTRODUCCIÓN
El presente trabajo de investigación podemos dar a conocer el proceso de
fabricación de Balones de Gas de la empresa A & N, en ella se describe los
procesos actuales aplicando los conocimiento impartidos en el Curso de Ingeniería
de Métodos, entre los puntos tomados en cuenta tenemos, el diagrama de
operación, el diagrama de actividades, cálculos de productividad, diagrama de
recorrido, etc. Para ello se utilizaran herramientas y fundamentos teóricos de la
Ingeniería de Métodos.
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Ingeniería de
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ÍNDICE
1. Descripción de la Empresa
2. Descripción del Proceso Actual
2.1 Diagrama de Operaciones del Proceso –Situación Actual
2.2 Diagrama de Actividades del Proceso – Situación Actual
2.3 Diagrama de Recorrido del Proceso – Situación Actual
2.4 Layout del Área d Trabajo – Situación Actual
2.5 Diagrama Bimanual – Situación Actual
3. Productividad.
4. Medición del trabajo.
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1 DESCRIPCIÓN DE LA EMPRESA.
La empresa N&A SAC. Es una empresa fundada en Lima el 12 de
Noviembre de 1999. A través de los años hemos mantenido un crecimiento
sostenido que nos ha llevado a obtener reconocimientos como empresa líder
en la industria metalmecánica 2008,2009 y empresa peruana del año 2010.
Empresa Líder dedicada a la fabricación y comercialización en el mercado
local de máquinas, tanques y r4ecipioentes para GLP cumpliendo con todos
los estándares de calidad y normas impuestas por entidades nacionales einternacionales de la industria metalmecánica.
El producto final se observa la Figura 1.
Figura 1. Balón de gas
El producto final de la empresa es un recipiente portátil de gas licuado para 10 kg.,
el cual tiene las siguientes características de diseño:
Cascos: Altura: 400 mm
Diámetro: 300 mm
Asas: Altura: 130 mm
Diámetro: 200 mm
Aros: Altura: 50 mm
Diámetro: 250 mm
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Al unir estos componentes, el balón (recipiente portátil) tiene una altura de 900mm.
El peso final del balón es de 10 Kg con capacidad para 10Kg de gas propano (GLP).
El gollete (porta válvula) es fabricado con acero SAE 1030 y la soldadura empleada
para la unión de éste a la parte superior del balón es Ferrosito 24 de 1/8”. La
soldadura utilizada para la base y las asas es MIG de 1,2.
Para soldar los cascos se emplea soldadura por arco sumergido PC1
1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE BALONES DE GLP
10KG.
El proceso a estudiar es la fabricación de Balones de Gas en la empresa A & N, en
la cual veremos el proceso de corte, embutido, soldadura y pintura etc. Se fabricabalones de Gas de uso doméstico y de uso comercial, los balones de gas de uso
doméstico o balones de 10 kg.
Por motivo de estudio nos centraremos en el proceso de este producto.
La empresa se dedica a la fabricación de balones de gas el cual se compone de las
siguientes piezas el cuerpo o casquete, el asa y los aros o base. Su proceso es el
siguiente; del almacén es llevado al área de habilita miento de materiales, de ahí se
llevan las planchas a la cizalla donde se realizan los cortes para las asas, los aros
y el corte para los discos.
AROS , después del corte para los aros pasa al proceso de troquelado luego viene
el rolado y para darle la forma compacta circular se le aplica la soldadura MIG.
ASAS, después del corte para asas pasa al troquelado luego viene el estampado y
finalmente el embutido de asas.
DISCOS, luego del corte para el cuerpo en forma de discos viene el troquelado
paso seguido el estampado después se realiza el embutido de discos o casquetes
en este caso hay casquete superior e inferior, se realiza el biselado del casquete
inferior y el corte del casquete superior y seguido se realiza la perforación para el
porta válvula.
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Una vez que ya tenemos las piezas listas los casquetes superiores e inferiores se
encajan (gracias al biselado) y luego se sueldan (gracias al uniformizado) mediante
soldadura por arco sumergido, las asas y el aro se incorpora al cuerpo mediante
soldadura MIG, la porta válvulas se incorpora en el casquete superior mediante
soldadura MIG.
Teniendo el balón ya formado se realiza la prueba Hidrostática se llena de agua el
balón luego se deja escapar aire hasta que alcance una cierta presión seguido se
cierra la válvula y se observa que no existan fugas en el recipiente. Posteriormente
se le realiza el tratamiento térmico luego pasa por el proceso de granallado el cual
consiste en cubrir imperfecciones y cubrir porosidades, Acto seguido el balón pasa
a ser pintado con pintura electrostática este proceso requiere que posteriormente
se lleve los balones al horno a una temperatura de 120 y 150 grados para finalizar
el proceso de pintado.
En el envalvulado se coloca la válvula de acuerdo al color del cliente a quien va
destinado el balón de GLP, una vez terminado pasa a ser tareado o pesado el valor
del peso es tallado en el balón, después de este proceso se realiza la prueba
neumática se llena de aire el balón luego es sumergido en agua y se verifica que
no exista fugas de aire, finalmente el producto terminado es apilado para
posteriormente ser recogido por los clientes.
1.1.1 Abastecimiento de planchas de acero
La materia prima principal del proceso de producción es la plancha
(2.3x1220x2160) que es traído del almacén del área habilitación de material. Los
grosores de las planchas con las que se trabajaran dependerán del uso que se le
dará. El tipo de acero que se emplea es "LAC Delgada ASTM A-36 o Acero
A1011".Las planchas se puede observar en la Figura 1.1.1
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Figura 1.1.1Área de Habilitación de Material
La plancha de metal es trasladado por los operarios a una máquina para iniciar su
proceso.
1.1.2 Sección Corte de planchas
Es en este proceso las planchas se colocan en la cizalla y se realizan dos cortes.
De estos dos cortes se obtienen 3 planchas menores. Una de ellas, la de mayor
dimensión (1,00 x 2,00 m) es colocada sobre una mesa ubicada cerca de la
cortadora, para luego ser cortada en 8 cuadrados de 50 cm de lado; éstas son
utilizadas para la elaboración de las dos tapas del balón (tapas semiesféricas). Los
dos retazos de plancha que quedan, se utilizaran para la obtención de la base (anillo
circular) y el asa del balón. Estas dos últimas son cortadas en esta cizalla. La
imagen se muestra la figura 1.1.2
Figura 1.1.2Corte de la plancha
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1.1.3 Troquelado de asas y bases
Consiste en realizar agujeros a las asas y a las bases del metal, que anteriormente
se realizó cortes con las medidas establecidas de acuerdo a la fabricación del
producto. Esto se observa en la Figura 1.1.3
Figura 1.1.3 Agujero a las asas
1.1.4 Rotulado de asas y bases
La máquina encargada de realizar el rotulado mediante en cual los aros pasan por
unos rodillos que dan la forma circular o la curvatura necesaria de las asas y las
bases, como se muestra en la Figura 1.1.4
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Figura 1.1.4 Rolado de las asas y bases
1.1.5 Estampado
El estampado de discos (posteriormente casquetes) se realiza con la estampadora.
La embutidora de asas también cumple la función de estampado. Esto se puede
apreciar en la Figura 1.1.5.
Figura 1.1.5 Estampado de los accesorios
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1.1.6 Embutidora
Existen 3 tipos de embutidoras: de asas, de aros y de casquetes.
Se deben embutir los casquetes (inferiores y superiores) con la embutidora
de casquetes. De igual forma las asas y aros con sus respectivasembutidoras. Esto consiste en doblar los bordes de las asas y bases, como
se puede apreciar en la Figura 1.1.6.
Figura 1.1.6Embutidora de asas bases y discos
1.1.7 Biselado y uniformizado de casquetesLos casquetes inferiores son biselados. Esto consiste en desbastar los
bordes para que encajen los dos casquetes y son uniformizados los
casquetes superiores (cortando el exceso irregular de los bordes) para luego
unirse las dos partes. Esto lo realiza el operario de forma manual.
Figura 1.1.7 Biselado
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1.1.8 Perforación de casquete superior
La parte superior de balón es llevada al taladro neumático para hacerle el
agujero donde irá el gollete para la válvula. Este ya tiene el estampado.
Figura 1.1.8 Perforación de casquete
1.1.9 Soldadura
Contando con las cinco piezas. Los casquetes superiores e inferiores se
encajan (gracias al biselado) y luego se sueldan (gracias al uniformizado)
mediante soldadura por arco sumergido. Antes se sueldan los aros en sus dos
extremos para dar la forma compacta circular mediante soldadura MIG. Las
asas y los aros se incorporan al cuerpo del recipiente mediante soldadurasMIG y el cuello o gollete de la válvula, se une mediante soldadura por arco
eléctrico.
Figura 1.19 soldado de bases casquetes y bases
1.1.10 Tratamiento térmico
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Los balones son sometidos a tratamiento térmico en el horno con el fin de eliminar
las tensiones internas del proceso de fabricación. Esto consiste en elevar la
temperatura de los recipientes en forma lenta y uniforme hasta un mínimo de
550degC y un máximo de 650degC, por un periodo de 6 minutos
Figura 1.1.10 Horno térmico
1.1.11 Prueba hidrostática
Se colocara el cilindro en el equipo de prueba y se conectara la manguera con el
gollete, luego se llenara el cilindro con agua presión de 450 psise cerrará la llave
de agua y dejará escapar el aire, esto por un tiempo de un minuto, se cerrará lallave y se iniciará la inspección visual del recipiente, revisar que no existan fugas
en el recipiente.
Figura1.1.11 Prueba Hidrostática
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1.1.12 Colocación de las válvulas.
Para poder asegurar que la válvula quede totalmente sellada, y no se produzcan
fugas por la unión roscada, se coloca teflón en la rosca de la válvula, el teflón es
enrollado en una cantidad conveniente.
Luego se colocan las válvulas, utilizando una máquina eléctrica, que las enrosca
rápidamente.
Figura 1.1.12 colocar porta válvula.
1.1.13 Prueba neumática
Se ingresa aire a una presión de 110 psi dentro de los recipientes de GLP paraposteriormente sumergirlos en agua y verificar que no exista ninguna fuga.
Figura 1.1.13Prueba neumática
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1.1.14 Pintura acrílica
El operario coloca los recipientes a pintar en el disco giratorio. Fijado allí comenzará
a dar vueltas al disco a la vez que pintara con el soplete toda la superficie del
recipiente de GLP. Cuando se consuma la pintura de la compresora del soplete
deberá eliminar la presión de aire interior para proceder con la recarga de pintura
acrílica. El color puede ser escogido por el comprador; entre los colores que
comúnmente se aplican tenemos el azul, morado y verde.
Figura 1.1.14 Pintado de los balones de acuerdo a la marca
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Ingeniería de
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A. DIAGRAMA DE OPERACIONES DEL PROCESO (DOP)
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A. DIAGRAMA DE ACTIVIDADES DEL PROCESO SITUACIÓN ACTUAL.
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Fabricación de la asa
|
Fabricación del aro
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C. DIAGRAMA DE RECORRIDO DEL PROCESO SITUACIÓN ACTUAL.
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Ingeniería de
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D. Diagrama bimanual del area critica
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4. MEDICION DE LOS T IEMPOS
Actividad del soldado de casquetes
Tiempo(seg) Tiempo(min)
cargar casquetes 6 0.1
calibrar maquina 15 0.25
soldar casquetes 78 1.3
recargar fundente 30 0.5
inspeccionar 45 0.75
descargar casquetes 6 0.1
Tiempo(min)
Operario Maquina 1
0.1 cargar casquetes
0.35 calibrar maquina
0.85 recargar fundente
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1.6 inspeccionarSoldar
2.15
2.25 descargar casquetes
2.35 cargar casquetes
2.6 calibrar maquina3.1 recargar fundente
Soldar3.85 inspeccionar
3.9
4 descargar casquetes
4.1 cargar casquetes
4.35 calibrar maquina
4.85 recargar fundente
Soldar5.6 inspeccionar
5.65
5.75 descargar casquetes
5.85 cargar casquetes
6.1 calibrar maquina
6.6 recargar fundente
Soldar7.35 inspeccionar
7.4
7.5 descargar casquetes
7.6 cargar casquetes
7.85 calibrar maquina
8.35 recargar fundenteSoldar9.1 inspeccionar
9.5
9.25 descargar casquetes
9.35 cargar casquetes
9.6 calibrar maquina
10.1 recargar fundente
Soldar10.85 inspeccionar
10.9
11 descargar casquetes
TIEMPO DE SOLDADO DEL CASQUETE ACTUAL
Ciclo 2.25 min/und
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Suplemento 0.08
Ciclo estandar 2.43 min/und
Prod. Hora 24.69 und/hr
Prod. Diaria (8 HRS) 197.00 und/dia
MEJORA DEL TIEMPO DE SOLDADO DEL CASQUETE
Ciclo 1.75 min/und
Suplemento 0.08
Ciclo estandar 1.89 min/und
Prod. Hora 32.34 und/hr
Prod. Diaria (8 HRS) 259.00 und/dia
A continuación se realiza un cálculo del tiempo estándar del cuerpo delbalón de gas
Proceso para el cuerpo Toma 1 Toma 2 Toma 3 Toma 4 Promedio
Corte de plancha de 1.20 x2.40 (en la cizalla)
40 seg 38.7 seg 42 seg 36 seg 39.18 seg
Estampado de la marca 7 seg 6.2 seg 5 seg 5.8 seg 5.85 seg
Traslado y prensado deplancha cortada a laprensa embutidora
2 min 1.8 min 2.1 min 1.7 min 1.9 min
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Soldado del cuerpo 30 seg 28 seg 32 seg 31 seg 30.25 seg
Por lo tanto el tiempo de operación es:
TO=39.18 + 5.85 + 114 + 30.25 = 189.29 segundos = 3 min 10 segundos
Valoración:
Habilidad : +0.08 B2 ExcelenteCondiciones : 0.00 D Medias
Tiempo Normal (TN):
TO=189.29 seg
FV=0.08
TN = 189.29seg x (1+0.08) = 204.43 seg
Suplementos (Trabajador Hombre)-Constantes: 0.09
Variables:
Trabaja de pie: 0.02
Calidad del Aire (mala ventilación, pero sin emanaciones tóxicas): 0.05
Monotonía física (trabajo aburrido): 0.02
Tiempo Estándar (TS):
TS = 204.43 seg x (1+ 0.18) = 241.23 seg. = 4.02 min/cuerpo de balon
Cálculo de productividad
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En la empresa A & N SAC se realiza el proceso de producción de balones de gas, secuenta con 25 operarios de los cuales 4 se dedican al abastecimiento de materia prima loscuales ganan 750 soles mensuales el resto de personal gana 900 soles por mes. El lote deproducción es de 200 balones diarios cada balón pesa 10 Kg, como materia prima tenemos
planchas de 1.2 x 2.4 metros con un espesor de 3/16 pulgadas, el peso de la plancha esde 46kg con un costo de 80 soles tenemos el costo de H-M de s/ 10 para este proceso seutilizan 6 máquinas.
Datos: Análisis del costo x día
Materia prima 46 kg ( 1 plancha) = S/. 80.00
Costo de mano obra cargador = S/. 25.00
Costo de mano de obra (demás operadores) = S/. 30.00
Costo de máquina = S/. 80.00
a) Productividad parcial maquina x día:
Producción = 200 balones
Costo de 6 máquinas = S/. 480.00
=
= . /
b) Productividad parcial mano de obra x día:
Producción = 200 balones
Costo de mano de obra = S/. 730.00
=
= . /
c) Productividad parcial materia prima x día:
Producción = 200 balones
Costo de materia prima = S/. 4000.00
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=
= . /
d) Productividad total de la línea x día:
Producción = 200 balones
Costo de materia prima = S/. 4000.00
Costo de maquina = S/. 480.00
Costo de mano de obra = S/. 730.00
=
+ +
= . /