Maestría en Ingeniería · 2020
Propuestas de alternativas de mejoras en el proceso de cambio de herramentales utilizando SMED en las líneas de hachas y zapapicos en una empresa del sector metalmecánico de Manizales
El proyecto de investigación tuvo por objeto determinar alternativas de mejoras en el proceso de cambio de herramentales en las líneas de hachas y zapapicos según la metodología SMED (Single Minute Exchange of Die) en una empresa del sector metalmecánico de la ciudad de Manizales, con el fin de disminuir los tiempos y movimientos. La investigación fue de tipo descriptivo con enfoque cuantitativo. Se realizó el diagnóstico inicial del proceso para identificar brechas y analizar tiempos y movimientos empleando la técnica de mediciones con filmaciones, observaciones y cursograma analítico; además, se contó con el apoyo del estudio de tiempos y movimientos. Luego, se determinaron las actividades internas y externas del proceso en las líneas de hachas y zapapicos. Posteriormente, se plantearon mejoras del proceso en las líneas anteriormente enunciadas soportadas en un análisis de costos; las propuestas fueron: diseñar plantillas para el desgaste de los herramentales, estandarizar las platinas, pintar las herramientas de apoyo, codificar las canecas de herramientas de apoyo y diseñar el instrumento Industrial Table Car. A modo de conclusión, los análisis realizados en el factor humano, maquinaria, proceso, área de trabajo y con las propuestas de mejoras del proceso de cambio de herramentales en las líneas de hachas y zapapicos se buscó brindar a la empresa una herramienta que permitiera aumentar la productividad; así mismo, contribuir a la reducción de tiempos improductivos y en costos hasta en un 22 % en un cambio 6,1 h en promedio por cada propuesta y a la eliminación de operaciones que no agregan valor. Además, velar por un mayor control y estandarización en los procesos.
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Contenido
- INTRODUCCIÓNp. 14
- ANTECEDENTESp. 16
- APLICACIÓN DEL SMED EN LÍNEAS DE PRODUCCIÓNp. 18
- APLICACIÓN DEL SMED EN MÁQUINASp. 27
- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAp. 38
- DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓNp. 38
- JUSTIFICACIÓNp. 45
- REFERENTES TEÓRICOSp. 47
- SINGLE MINUTE EXCHANGE OF DIEp. 47
- Fases Del SMEDp. 48
- INGENIERÍA DE MÉTODOSp. 52
- Estudio De Movimientosp. 52
- ESTUDIO DE TIEMPOSp. 56
- Etapas del Estudio de Tiemposp. 56
- REFERENTES NORMATIVOSp. 59
- DESCRIPCIÓN DE NORMAS PARA LOS HERRAMENTALESp. 59
- DESCRIPCIÓN DE LA NORMA: NTC-ISO 9001: 2015p. 60
- REFERENTES CONTEXTUALESp. 62
- HERRAMENTALESp. 59
- Tipos de Herramentalesp. 64
- Partes del Herramentalp. 65
- Descripción del Proceso de Cambio de Herramentalesp. 66
- OBJETIVOSp. 68
- OBJETIVO GENERALp. 68
- OBJETIVOS ESPECÍFICOSp. 68
- METODOLOGÍAp. 69
- ENFOQUE Y TIPO DE ESTUDIOp. 69
- ESTRATEGIAS METODOLÓGICASp. 72
- UNIDAD DE TRABAJO Y ANÁLISISp. 73
- OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLESp. 75
- PROCEDIMIENTOSp. 77
- RESULTADOSp. 86
- 10.1 CARACTERIZACIÓN PROCESO DE CAMBIO DE HERRAMENTALESp. 86
- Operariosp. 86
- Máquinas y Herramientasp. 54
- El Procesop. 95
- Distribución del Puesto de Procesop. 112
- HERRAMENTALESp. 59
- Estudio de Tiemposp. 56
- Estudio De Movimientosp. 52
- 10.3 CLASIFICACIÓN DE LAS OPERACIONES INTERNAS Y EXTERNASp. 130
- COSTOS DEL PROCESO DE CAMBIO DE HERRAMENTALESp. 135
- Análisis De Alternativasp. 139
- Análisis de Costosp. 15
- DISCUSIÓN DE RESULTADOSp. 165
- Operariosp. 86
- Máquinas y Herramientasp. 54
- El Procesop. 95
- HERRAMENTALESp. 59
- Estudio de Tiemposp. 56
- Estudio de Movimientosp. 52
- PROCESO DE CAMBIO DE HERRAMENTALESp. 172
- METALMECÁNICO DE MANIZALESp. 68
- CONCLUSIONESp. 182
- RECOMENDACIONESp. 187
- 13.1 A LA EMPRESA OBJETO DE ESTUDIOp. 187
- 13.2 A LAS EMPRESAS DEL SECTOR METALMECÁNICOp. 188
- 13.3 A LA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE MANIZALESp. 188
- REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICASp. 190
- ANEXOSp. 208
- Tabla 1. Clasificación de referencias encontradasp. 17
- Tabla 2. Revisión de antecedentes: Aplicación del SMED a líneas de producciónp. 19
- Tabla 3. Revisión de antecedentes: Aplicación del SMED a máquinasp. 28
- Tabla 4. Variaciones de la metodología SMEDp. 49
- Tabla 5. Etapas de la metodología propuesta por Gil et al, 2012p. 50
- Tabla 6. Clasificación de los principios de los movimientosp. 53
- Tabla 7. Clasificación de movimientosp. 54
- Tabla 8. Etapas para realizar el estudio de tiemposp. 56
- Tabla 9. Clasificación de normas técnicas para los herramentalesp. 59
- Tabla 10. Producción mundial de herramentalesp. 62
- Tabla 11. Clases de herramentalesp. 64
- Tabla 12. Descripción del proceso de cambio de herramentalesp. 67
- Tabla 13. Datos representativos de las líneas de producciónp. 74
- Tabla 14. Relación de las variables de estudiop. 76
- Tabla 15. Procedimientos por objetivosp. 77
- Tabla 16. Nivel de competencia de los operariosp. 87
- Tabla 17. Identificación de máquinasp. 89
- Tabla 18. Identificación de herramientas de apoyop. 92
- Tabla 19. Descripción detallada de las operacionesp. 98
- zapapicos 3105 de 7lbp. 103
- 3105 de 5lbp. 74
- 4315 de 5lbp. 74
- 4lbp. 107
- 4313 6lbp. 108
- 3105-07 de 1.5lbp. 122
- Tabla 26. Cálculo del tiempo suplementario variable para cada operaciónp. 120
- Tabla 27. Determinación del tiempo tipop. 122
- Tabla 28. Descripción de métodos identificados en el proceso de cambiop. 125
- actualp. 131
- propuestop. 84
- Tabla 31. Propuestas de mejorasp. 141
- Tabla 32. Reducción del tiempo por cada propuesta detalladop. 159
- Tabla 33. Ahorro de tiempo por propuesta globalp. 160
- Tabla 34. Reducción de costos por cada propuesta detalladap. 161
- Tabla 35. Ahorro de tiempo vs ahorro de costos por propuesta globalp. 162
- Tabla 36. Representación del ahorro en costos y en tiemposp. 163
- Tabla 37. Unidades producidas por cada cambiop. 170
- Tabla 38. Revisión de la literatura sobre mejoras implementadasp. 174
- Ilustración 1. Árbol de análisisp. 22
- Ilustración 2. Tiempo de cambiop. 23
- Ilustración 3. Frecuencia de cambiop. 23
- Ilustración 4. Diagrama de flujo del ErgoSMEDp. 26
- Ilustración 5. La implementación de un armario como forma de mejorap. 34
- Ilustración 6. Estrategia de mejora para herramientasp. 35
- Ilustración 7. Aplicación en sectores industrialesp. 37
- Ilustración 8. Producción industrial mundial – año 2018p. 38
- Ilustración 9. Producción industrial mundial – año 2019p. 39
- Ilustración 10. Producción industrial a nivel nacionalp. 39
- Ilustración 11. Ranking de desempeño nacionalp. 40
- Ilustración 12. Estadísticas del IPI en los últimos 2 años para Caldasp. 41
- ocupadop. 41
- Ilustración 14. Almacenamiento convencional de herramentalesp. 43
- Ilustración 15. Representación gráfica de las etapas del SMEDp. 49
- Ilustración 16. Disposición del material en dos arcosp. 55
- Ilustración 17. Mecanismos de organizaciónp. 55
- Ilustración 18. Modelo ciclo PHVAp. 61
- Ilustración 19. Tipos de porta matrizp. 63
- Ilustración 20. División del herramentalp. 63
- Ilustración 21. Partes de un herramental cortadorp. 65
- Ilustración 22. Elementos generales del proceso de cambio de herramentalesp. 66
- Ilustración 23. Proceso metodológico por objetivosp. 71
- Ilustración 24. Proceso metodológico detalladop. 72
- Ilustración 25. Proceso metodológico en flujop. 73
- Ilustración 26. Máquina Wagner en las líneas de hachas y zapapicosp. 75
- Ilustración 27. Tipos de competenciap. 87
- Ilustración 28. Flujo del proceso de cambio de herramentalesp. 96
- Ilustración 29. Calentamiento de herramentalesp. 97
- Ilustración 30. Foto de zapapico 3105 de 7lb a zapapicos 3105 de 7lbp. 102
- Ilustración 31. Cambio de zapapico 3100 de 5lb a zapapicos 3105 de 5lbp. 104
- Ilustración 32. Cambio de zapapicos 3105 de 4.5lb a hacha 4315 de 5lbp. 105
- Ilustración 33. Proceso de soldadura y hachas asimétricasp. 106
- Ilustración 34. Cambio de hacha 4311 de 3lb a hacha 4310 de 4lbp. 107
- Ilustración 35. Cambio de hacha 4313 de 3.5lb a hacha cuña 4313 6lbp. 108
- Ilustración 36. Proceso de rectificadop. 109
- Ilustración 37. Montaje de platinasp. 109
- Ilustración 38. Cambios de zapapico 3105 de 5lb a piqueta 3105-07 de 1.5lbp. 110
- Ilustración 39. Diferencias de longitudes de la materia primap. 111
- Ilustración 40. Porcentaje de participación de la puesta a puntop. 112
- Ilustración 41. Plano de la planta de producciónp. 113
- Ilustración 42. Suelo de la parte delantera vs suelo de la parte atrás de la máquinap. 114
- Ilustración 43. Espacios del almacénp. 115
- Ilustración 44. Estantería de herramentales externap. 116
- Ilustración 45. Puntos de almacenamiento de herramientas de apoyop. 117
- Ilustración 46. Mesas de alistamientop. 117
- Ilustración 47. Posición en el puesto de trabajop. 124
- Ilustración 48. Diagrama de recorrido del proceso de cambiop. 129
- Ilustración 49. Factores para la identificación de mejorasp. 140
- herramentalesp. 59
- Ilustración 51. Integración del SMED y la ingeniería de métodosp. 166
- Ilustración 52. Tipo de punzonesp. 168
- Ilustración 53. Tipo de óvalos para las hachasp. 168
- Ilustración 54. Operación de atornillarp. 169
- Ilustración 55. Trabajo propuesto para los operarios durante el cambiop. 172
- Ilustración 56. Reducción del tiempo según implementación de la fase del SMEDp. 173