Concepto Y Definición Manejo De Materiales e5c31

Concepto y definición de materia prima. Se define como materia prima todos los elementos que se incluyen en la elaboración de un producto. La materia prima es todo aquel elemento que se transforma e incorpora en un producto final. Un producto terminado tiene incluido una serie de elementos y subproductos, que mediante un proceso de transformación permitieron la confección del producto final. La materia prima es utilizada principalmente en las empresas industriales queson las que fabrican un producto. Las empresas comerciales manejanmercancías, son las encargadas de comercializar los productos que las empresas industriales fabrican. La materia prima debe ser perfectamente identificable y medible, para poder determinar tanto el costo final de producto como su composición. También se conoce como materia prima a los materiales extraídos de la naturaleza que nos sirven para transformar la misma y construir bienes de consumos. Según su origen pueden ser vegetal, animal y mineral. Producto semi elaborado o en proceso Un producto semielaborado es un paso intermedio entre una materia prima y un bien de consumo. Las materias primas se transforman en productos semielaborados, y estos, posteriormente a bienes de consumo. Por ejemplo, la madera de un árbol (materia prima) se transforma primero a tablones o listones (productos semielaborados) y, posteriormente, se crea una mesa o un mueble (bienes de consumo) a partir de estos listones o tablones. Son productos que no se consumen directamente, sino que sirven como materia primera para otras industrias.

Producto terminado Es aquel que ha sufrido o pasado por todas las etapas del proceso productivo desde el estado inicial (materia prima) o estado intermedio (producto en proceso) hasta alcanzar el estado final y apto para consumo.

El manejo de los materiales y su importancia. Es la parte que se encarga de dar un tratamiento específico a los insumos productivos, incluye la determinación de los procedimientos a seguir y medios materiales y humanos a utilizar para el movimiento de los productos dentro de los almacenes y locales de venta de la propia empresa. El manejo de materiales puede llegar a ser el problema de la producción ya que agrega poco valor al producto, consume una parte del presupuesto de manufactura. Este manejo de materiales incluye consideraciones de:

El manejo de materiales debe asegurar que las partes, materias primas, material en proceso, productos terminados y suministros se desplacen periódicamente de un lugar a otro. El manejo de materiales debe considerar un espacio para el almacenamiento. En una época de alta eficiencia en los procesos industriales las tecnologías para el manejo de materiales se han convertido en una nueva prioridad en lo que respecta al equipo y sistema de manejo de materiales. Pueden utilizarse para incrementar la productividad y lograr una ventaja competitiva en el mercado. Aspecto importante de la planificación, control y logística por cuanto abarca el manejo físico, el transporte, el almacenaje y localización de los materiales. Riesgos de un manejo ineficiente de materiales:

movimiento de los materiales por la planta.

El riesgo final un mal manejo de materiales, es su elevado costo.

Beneficios del manejo de materiales.   

Reducción de costos. Aumento de capacidad. Mejor distribución.

Principio de manejo de materiales Los principios deben de tratarse como una guía o como razonamientos que pueden conducir a una mayor eficiencia. 1. Eliminar. Si no es posible, se deben hacer las distancias del transporte tan cortas como sea posible, debido a que los movimientos más cortos requieren de menos tiempo y dinero que los movimientos largos. 2. Mantener el movimiento. Si no es posible se debe de reducir el tiempo de permanencia en las terminales de una ruta tanto como se pueda. 3. Emplear patrones simples. Si no es posible, se deben de reducir los cruces y otros patrones que conducen a una congestión, tanto como lo permitan las instalaciones. 4. Transportar cargas en ambos sentidos. Si no es posible, se debe de minimizar el tiempo que se emplea en "transporte vacío". Pueden lograrse sustanciales ahorros si se pueden diseñar sistemas para el manejo de materiales que solucionen el problema de ir o regresar sin una carga útil. 5. Transportar cargas completas. Si no es posible, se debe de considerar un aumento en la magnitud de las cargas unitarias disminuyendo la capacidad de carga, reduciendo la velocidad o adquiriendo un equipo más versátil. 6. Emplear la gravedad. Si no es posible tratar de encontrar otra fuente de potencia que sea igualmente confiable y barata. 7. Evítese el manejo manual. Cuando se disponga de medios mecánicos que puedan nacer el trabajo en formas más efectiva. 8. Un último principio es que los materiales deberán estar marcados con claridad o etiquetados. Sin esto es fácil colocar mal o perder los artículos. Además otros principios del manejo de materiales son: Orientación, Planificación, Sistema, Unidad de carga, Estandarización, normalización, Ergonomía, Energía, Ecología, Flexibilidad, Simplificación, Gravedad, Seguridad, Automatización, Flujo del sistema, Distribución de planta, Costo, Mantenimiento, Obsolescencia. Existen aspectos muy importantes del manejo de materiales, además de la geometría y herramientas. Entre estas consideraciones se incluyen el movimiento de hombres, maquinas, herramientas e información. El sistema de flujo debe de apoyar los objetivos de la recepción, la selección, la inspección, el inventario, la contabilidad, el empaque, el ensamble y

otras funciones de la producción. Se necesita una decisión muy juiciosa acerca del sistema, seguida por una diplomacia adecuada, para establecer un plan del movimiento de materiales que se ajuste a las necesidades del servicio sin subordinar la seguridad y la economía. Manejo interno y externo de materiales Flujo de los materiales va desde el proveedor (MP, insumos, etc.) hasta los clientes (PT).

Este flujo implica:   

Movimiento de los materiales desde el proveedor hasta nuestros almacenes. Movimiento de los materiales en el interior de nuestra empresa. Movimiento de los productos terminados desde nuestros almacenes hasta que llegan a nuestros clientes

Importancia económica Transporte interno Es relativamente fácil determinar, en una industria, cual es el costo de la mano de obra empleada para el transporte y manipulación interna. En muchas empresas, este factor varía grandemente, no solamente entre un ramo y otro, sino también dentro de las instalaciones del mismo tipo. Si hacemos un estudio que determine la cantidad de mano de obra absorbida en el transporte interno y su respectivo costo, el mismo presentara seguramente resultados sorprendentes. Esto en virtud de que es muy común verificar que entre 25 a 40% del total de la mano de obra productiva es absorbida en operaciones de transporte interno. Aun así que exista la preocupación de determinar y controlar la productividad de la mano de obra directamente utilizada en las operaciones de procesamiento, la productividad de las operaciones de transporte interno es raramente alcanzada en forma efectiva por los controles internos. Por lo tanto, la organización

adecuada del sector de transporte interno representa no solo una de las áreas más promisorias para la reducción de costos, sino que posee un elevado potencial para la mejoría del flujo general de los productos dentro de la fábrica, evitando acumulaciones y congestionamiento de materiales, falta de abastecimiento y demás condiciones que contribuyen a dificultar no solamente la programación sino la misma producción. El rendimiento industrial de maquinas e instalaciones aumenta generalmente en razón directa con el aumento de la eficiencia de las operaciones de transporte interno, porque así, se reducen las horas pasivas y un flujo continuo de materiales significa una mejoría global del ritmo de trabajo. TIPOS DE MOVIMIENTOS: Existen tres tipos de movimientos discriminados a seguir: a) Movimientos en secuencia de circulación. b) Movimientos secundarios. c) Movimientos operacionales.

MOVIMIENTOS SECUNDARIOS. Determinadas operaciones o procesos exigen movimientos del material a través de la maquina.  Algunas maquinas disponen de un equipo adicional (rampas por ejemplo) que las alimenta o transporta el material a la fase siguiente.  Otras veces, como es el caso de las cabinas para pinturas o estufas, el material circula a través de ellas, siendo movido por dichos equipos adicionales (rampas, etc.). En ciertas fabricas, el material para el abastecimiento de la producción es llevado por transportadores continuos de circuito cerrado, hasta los puntos de consumo. Si el operador no retira la pieza, ella volverá a sus manos después de completar el circuito. Ese sistema, además economiza espacio, porque son eliminados los puntos de estoqueamiento junto a las maquinas, siendo el stock verdaderamente “circulante”. MOVIMIENTOS OPERACIONALES. En la operación de la línea de montaje, por ejemplo, existen, además de la secuencia de circulación, los movimientos referidos al trabajo del montaje propiamente dicho. Esos movimientos relacionan al transporte, conjugando los componentes con los movimientos manuales del operador, tales como ajustar, soldar, perforar, etc. Se trata aquí de movimientos que integran los métodos de trabajo, su estado y análisis son competencia de la ingeniería de métodos, que, con el auxilio de la técnica del estudio de tiempos y movimientos, resolverán los problemas racionalizando los mismos.

TÉCNICAS EMPLEADAS EN EL ANÁLISIS DE PROBLEMAS DE TRANSPORTE INTERNO. La sistemática aplicada a la solución de los problemas de transporte interno de materiales está constituida por las rutinas de organización empleadas en la ingeniería de producción, tales como: listas de materiales, análisis del flujo y de las operaciones, rutas, flujogramas, estudios de lay out, estudio de métodos y tiempos, especificaciones de equipamiento y análisis de costo 1. Definición del problema. El primer punto a ser definido se relaciona con las características de los materiales en movimiento: cantidades, composición, tamaño, forma y tipo de acondicionamiento. La cantidad prevista para cada material debe coincidir con la programación de la producción. La expectativa futura al respecto de ese programa de producción determina las dimensiones y la flexibilidad del equipamiento a ser instalado o adquirido. El flujo de materiales en función de la secuencia de operaciones, y su análisis, hecho con el auxilio de un flujograma puede resultar en su racionalización, disminuyendo las distancias a ser recorridas por los materiales y eliminando, en la medida de lo posible, movimientos que no sean en el sentido progresivo del proceso manufacturero. El lay out resultante del estudio del flujo debe representar la solución adecuada para el transporte de todos los materiales correspondientes tanto a productos aislados como a líneas diferentes de producción, y por eso, representa la mejor solución global. El estudio de los métodos de transporte y, particularmente, el método especifico de su manipulación, consistente en el estudio de todos los movimientos aislados, es objeto de análisis de las operaciones y del estudio de tiempos. 2. Organización. Cuando existe una gran cantidad de equipamientos móviles (tractores, grúas, etc.) Los cuales deben efectuar el transporte de acuerdo a las necesidades de cada momento y son requeridos por todos los sectores, conviene pensar en la organización de un pool de equipo de transporte. Dirigir las operaciones a ser realizadas a través de un servicio centralizado presenta diversas ventajas, entre las cuales la más importante la constituye el mejor aprovechamiento de ese equipamiento de costo elevado, además de la ventaja de la especialización de funciones. Todas las secciones productivas o auxiliares que precisan del servicio de ese equipamiento hacen la respectiva requisición o pedido verbal al sector de transporte, el cual dirige el empleo de los vehículos en conformidad con esos pedidos. De esta manera, disminuye las horas inactivas o las faltas del equipamiento móvil, el cual será utilizado por los diversos sectores. Concentrando también la capacidad del transporte disponible en determinados servicios, estos pueden terminar en tiempo más corto. Cuando la flota de vehículos fuere numerosa, se justifica plenamente la función de un despachante de tráfico, a cuyo cargo quedara la responsabilidad de la programación y supervisión de esos transportes. En instalaciones extensas con flotas numerosas de vehículos, su comando es hecho por radio. Esta técnica de comunicación facilita la organización de rutas y el control de los servicios, evitando por ejemplo, que cada vehiculo tenga que regresar a su base para recibir una nueva orden de transporte.

3. Variedad de equipamientos. Hay que conocer las aplicaciones básicas de los diferentes tipos de equipamientos para el movimiento de los materiales. En la fase de proyecto de una nueva instalación, tales problemas deben haber quedado perfectamente definidos, especificándose los equipos necesarios como partes integrantes de la futura instalación. En esa etapa, es importante el conocer la técnica empleada al respecto por las empresas del ramo (nacionales o extranjeras), así como la previsión de los resultados económicos de cada tipo de transporte que nos proveerá finalmente de elementos para la decisión a tomar. La literatura especializada constituye una fuente de referencia en relación a desarrollos recientes y nuevas aplicaciones técnicas en el campo del transporte interno de materiales. Como referencia básica se presenta una lista de los diversos tipos de equipamientos a ser considerados en el transporte interno, en función de las siguientes características de movilización.

Tipo de movimiento

Trayecto

Nivel

Alcance

Régimen

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Ascendente vertical Ascendente inclinado Descendente vertical Descendente inclinado Horizontal Permanente o fijo Portátil Variable Plano superior a 2 m. Plano hasta 2 m Nivel del suelo Bajo el suelo Punto fijo Área limitada Circulación limitada Circulación ilimitada Continuo Intermitente Ocasional

Cuadro.- Características fundamentales de diversos tipos de equipamientos de aplicación frecuente en el transporte interno de materiales. Naturaleza del equipamient o Cinta transportador a Recipiente Transportador aéreo Rodamiento Helicoidal o cerrado Montacargas Carro manual Puente rodante Apiladora tipo tenedor Grúa móvil Elevador Transportador neumático Tractor y traileres Vagones sobre ejes

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Movimiento 2 3 4 5

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Alcance 14 15 16

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Régimen 17 18 19

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12

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Trayecto 6 7 8

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TIPOS DE EQUIPAMIENTOS MÁS UTILIZADOS EN EL TRANSPORTE INTERNO. Para el movimiento de materiales, el equipamiento convencional puede ser, preliminarmente, desdoblado en dos categorías principales:  

Equipamientos de operación manual Equipamientos motorizados.

Pese a las características a veces rudimentarias del equipamiento manual, el aun es el más común y el que mayor cantidad de servicios presta. Además, los medios de transporte manual representan recursos de fácil adquisición, debido a su bajo costo; por ello, pueden significar un gran aumento de productividad en relación a los métodos más empíricos. Por ejemplo Un carrito de plataforma de cuatro ruedas puede triplicar la productividad de la operación de transporte de materiales dentro de un almacén de una fábrica. Igualmente para obtener las ventajas consecuentes del transporte sobre plataformas, es perfectamente justificable, en numerosos casos, la utilización de carritos hidráulicos manuales, que levantan la plataforma sobre la cual se encuentra el material y lo transportan horizontalmente.

Para apilamientos a mayores alturas, si las apiladoras de operación manual, o movidas por un pequeño motor eléctrico pueden presentar un aumento de productividad muchas veces considerable en relación a las practicas anteriormente existentes. Cintas transportadoras de correas (Fajas). Las cintas transportadoras de correas constituyen un equipamiento de transporte de gran aplicación. Son usadas para el movimiento de materiales a granel o de cargas en unidades entre puntos predeterminados, en sentido horizontal o por planos inclinados. Pueden ser de instalación fija o de tipo portátil, que son secciones móviles con accionamiento individual. La faja transportadora es una cinta de largo variable. Puede ser de goma vulcanizada sobre lonas de diverso espesor, una tira de acero inoxidable, telas metálicas o materiales diversos conforme a su aplicación. Así si las fajas transportadoras mueven materiales como minerales a granel, productos alimenticios, productos embalados y transportan materiales, inclusive a través de hornos o baños de productos químicos. La correa sin fin se mueve sobre una cinta, que constituye la estructura básica del transportador. En una de las extremidades se encuentra la polea accionada por un motor eléctrico u otro dispositivo. En la extremidad opuesta se sitúa una polea libre para el retorno. En las distancias intermedias hay rodamientos libres que dan apoyo a la correa. Esos transportadores pueden tener velocidad variable, según la operación que realicen. El transportador sirve también para la elevación de materiales, puede operar satisfactoriamente con declive de 15º y, en casos excepcionales, existiendo una superficie áspera o apoyos sobre la faja, en rampas superiores a 30º. La más reciente técnica de manipulación de materiales procura incorporar a la propia maquina de producción a las correas transportadoras, para su alimentación, movimientos intermedios o descarga de piezas.Los transportadores portátiles de correas son de gran utilidad para las operaciones en almacenes. Son cintas móviles e inclinables, tanto horizontal como verticalmente, adecuadas a las operaciones de apilamiento y, particularmente, donde no se usan apiladoras mecánicas. Como ejemplo de este procedimiento se puede citar el trabajo de apilar sacos de cualquier producto a la altura de algunos metros. Habrá entonces un operario en el nivel del suelo para colocar los sacos sobre la cinta transportadora, mientras que otro trabajador, en el tope de la pila, los retirara y colocara en la posición adecuada. Como también se permite la inversión del sentido del transporte, también puede ser usada para el despilamiento. Cintas transportadoras de rodamientos. Son cintas transportadoras en las cuales el material es movido encima de rollos cilíndricos situados en sentido transversal a la dirección del transporte. El material puede ser movido apenas por un impulso inicial (algunos incluso poseen accionamiento propio). Los rollos cilíndricos usualmente son fabricado de acero y su costo de mantenimiento es reducido. Este equipo permite relativa flexibilidad en el trazado, que puede ser recto o curvo, permitiendo también, el aprovechamiento de la fuerza de la gravedad. Su aplicación más frecuente es en el transporte entre las diversas fases del proceso de fabricación, así como para el movimiento en dirección de los almacenes o puntos de carga.

Transportadores de cadena Los transportadores de cadena pueden ser de tipo suspendido o aéreo o del tipo embutido en el nivel del suelo. Una cadena sin fin es accionada por un motor, y el trazado de esas instalaciones permite trayectos de los más variados, inclusive cambios en el plano vertical. Los transportadores de cadena accionan a las líneas de montaje de ítems de mayor peso y, en ese caso, la cadena y el mecanismo de tracción se encuentran generalmente embutidos en el piso. Estos transportadores permiten en muchos casos, el enganche de plataformas sobre las cuales es hecha el montaje o el propio transporte de materiales. En la producción industrial, los transportadores aéreos de cadena (trolley conveyors) desempeñan funciones tanto de movimiento de materiales, como de almacenamiento circulante. En su trayecto permite elevaciones y descensos de las piezas, pasando por encima de cualquier obstáculo. Cuenta con orificios que permiten la colocación de ganchos en los cuales se suspenden la carga, en esos ganchos también se pueden colocar cajas, plataformas, cestas, etc. Para llevar piezas menores. Las apelaciones prácticas de ese sistema son las más variadas, entre las principales podemos citar el movimiento a través de cabinas de pintura, estufas, instalaciones de galvanoplastia, frigoríficos, además de muchas otras. Monocarril. Consiste en una viga suspendida a algunos metros del nivel del suelo, sobre el cual corre un tranvía (trolley) con una guía. Esa guía puede ser de operación manual o eléctrica. El trayecto puede presentar forma variable pero en un mismo plano horizontal. En las instalaciones usuales, las cargas transportadas por el sistema de monocarril llegan hasta 6 toneladas. En los puntos de carga o descarga la guía puede alcanzar un área circunvalada limitada por la proyección libre de la viga de soporte, como si fuese una lanza.Dispositivos mecánicos adicionales posibilitan la transferencia de la guía con la respectiva carga de un monocarril a un puente rodante o viceversa. El sistema de monocarril permite el movimiento a diversos ramales.

Puentes rodantes El puente rodante está constituido por una estructura metálica horizontal que posee movimiento a lo largo y ancho de las vigas. En el tope de las vigas están colocados carriles para el rodamiento del puente. Hay puentes rodantes de diversas capacidades, desde cerca de 3 hasta 300 toneladas, (para pesos muy pequeños no conviene aplicar este medio de transporte). Su construcción es generalmente muy robusta. La tracción es eléctrica e incluye hasta 3 motores: Motor para movimiento vertical. Motor para movimiento longitudinal

Motor de movimiento transversal

Para capacidades reducidas, existen puentes rodantes cuya operación es enteramente manual. En otros casos los puentes poseen solamente uno o dos motores, lo que significa que solamente uno o dos de los movimientos son accionados eléctricamente. La velocidad del puente es considerada baja cuando alcanza 60 m/min., moderada cuando alcanza 90 m/min. y alta cuando llega a 150 m/min. Las velocidades del carro o tranvía transversal varían de 40 a 60 m/min., siendo que el gancho puede tener especificada su velocidad entre 3 a20 m/min.

Apiladoras Las apiladoras constituyen uno de los equipamientos más versátiles en el transporte interno. Se destinan tanto al movimiento vertical como horizontal de materiales de prácticamente todos los tipos, sin las limitaciones de un trayecto fijo. El tipo más simple es la apiladora manual mecánica o hidráulica, y sus naturales limitaciones son la lenta operación, reducida capacidad o el esfuerzo exigido a su operador. Existen también las apiladoras motorizadas, las mismas cuentan con un mecanismo frontal de elevación de cargas, normalmente equipados con garfios y se destinan principalmente a transportar elevadas cargas colocadas sobre plataformas. La capacidad de los diversos modelos comerciales comunes varía de 1 a 8 toneladas. Son movidas por motores a combustible o eléctricos. Las columnas para elevación de la carga pueden alcanzar 6 metros de altura, lo que permite un optimo aprovechamiento de los espacios verticales para el almacenamiento. Indudablemente uno de los motivos de rápida aceptación de las apiladoras de garfios fue el hecho de integrar este equipamiento a la técnica del transporte llamada “paletizacion”, ósea la utilización de pallets dentro del espíritu de racionalización de transporte interno, representado por el principio de las cargas unitarias. Grúas Consiste en un vehículo de motor a combustible, el cual provee también la fuerza necesaria para la operación de la grúa. La lanza de la grúa puede ser fija o móvil, siendo que en el último caso habrá mayor facilidad de maniobra, si bien, en las grúas montadas sobre vehículos automotores, la limitación de la lanza fija puede ser superada fácilmente, cuando existen dos embragues diferentes: uno para mover el vehículo y el otro para accionar la grúa. La aplicación de grúas es recomendada en el transporte interno cuando las cargas pesan más de 5 toneladas. Para cargas menores, y que no pueden ser transportadas sobre plataformas, existe también la posibilidad de adaptar la apiladora convencional con un equipamiento rio.

Así, el uso de las grúas móviles presenta ventajas considerables en la carga de pesos unitarios grandes, sobre plataformas o no, porque las grúas móviles son un medio para mover tanto vertical como horizontalmente. Las grúas exigen espacios adecuados para su operación, y su adquisición se justifica siempre que su empleo fuere de naturaleza permanente en la empresa. Tractores El tractor es una unidad motora que arrastra uno o más traileres enganchados en secuencia. Los traileres pueden ser simples plataformas con ruedas o carrocerías especiales que deben acompañar sin dificultad al tractor. Un tractor arrastra una decena o mas de traileres y se moviliza continuamente en el transporte interno entre todos los puntos en los cuales es solicitado, dejando los traileres parados para las operaciones de carga o descarga. Los traileres pueden ser movidos manualmente, cuando son desenganchados, porque sus ruedas no ofrecen elevado rozamiento, lo que facilita las maniobras en los terminales. Para el transporte horizontal mas allá de la distancia de una centena de metros, el empleo de tractores y traileres es especialmente indicado en virtud de la elevada productividad de este tipo de movimientos. El tractor para el transporte interno es un vehiculo de pequeñas dimensiones accionado por motor a explosión o eléctrico. Elevadores y montacargas Para transportar materiales en el sentido vertical, diversos equipamientos son utilizados: elevadores de cadena, montacargas y elevadores eléctricos de carga. Los elevadores de cadena son de tipo continuo y presentan perpendicularmente a su corriente transportadora, diversas bandejas sobre las cuales se colocan los volúmenes a ser transportados, normalmente de peso unitario de algunos kilogramos solamente. Otro tipo de elevador posee dos cadenas entre las cuales están montados los estantes en posición horizontal. En esta misma clase hay un elevador de especies de baldes, para el transporte de productos granulados y secos, siendo que a lo largo de la cadena o correa sin fin, están colocados dichos baldes, que al alcanzar el tope del transportador descargan el producto en virtud de su inversión para el retorno. Los montacargas son en realidad elevadores de plataformas y tienen capacidad limitada hasta 300 kg. Su operación es manual o eléctrica, y su régimen de funcionamiento es intermitente. Son muy semejantes a los elevadores eléctricos de carga, pero su costo es reducido. Además de eso no exigen gastos apreciables de instalación. Los elevadores eléctricos son movidos por motores eléctricos de corriente continua, y la carga es transportada dentro de una cabina con dimensiones variables. Sus características son semejantes a los elevadores de pasajeros, en relación a la estructura de guisas, comandos, cabos, etc. Su velocidad es baja pero la capacidad de carga puede alcanzar valores elevados (por ejemplo 10 toneladas)

Pórticos rodantes Funciona apoyado lateralmente en carriles montados sobre vigas que a su vez son parte integrante de la estructura de construcción civil. El pórtico rodante está constituido por una estructura integral, semejante a un caballete, directamente apoyada en los dos lados. Ahí normalmente corre a lo largo de carriles, lo que limita su radio de acción, dentro y a lo largo del área demarcada por los carriles. Por lo tanto, el pórtico es semejante a un puente rodante, pero posee apoyos propios, esto es, hasta los carriles de su camino de rodamiento horizontal. Su utilización es especialmente indicada para servicios externos, ósea el movimiento de materiales en patios de almacenamiento. Usualmente su capacidad de carga podría alcanzar valores elevados hasta 140 toneladas. Existen también pórticos adecuados al transporte de cargas menores, de algunas centenas de kg. Y de operación manual, que sirven para alimentar una línea de producción con material proveniente de un patio externo. ANÁLISIS DE LOS COSTOS DEL TRANSPORTE INTERNO. El análisis de los costos del transporte interno se hace de acuerdo con los principios de contabilidad de costos, constituyendo todas las operaciones de transporte un “centro de costo auxiliar”. Por ello, calculando los costos de todas las operaciones de transporte individualmente y colocándolos en ese centro de costo, se obtendrá el costo total del transporte, lo que sería de poca utilidad desde el punto de vista analítico. Como alternativa, podemos instituir también, el ítem “costo de transporte” para cada departamento o el centro de costo que utiliza ese servicio. Como los equipamientos prestan frecuentemente servicio a los diversos departamentos, será necesario debitar esos costos a cada departamento, de acuerdo con el valor de los servicios prestados. La obtención de esos costos debe ser hecha siguiendo los principios económicos, lo que representa la ventaja de obtenerse un costo actualizado en el cual son considerados los valores reales de la depreciación para el equipamiento; en otras palabras, la tasa anual de depreciación deberá ser calculada sobre la base del costo de reposición del equipo. Del mismo modo, en esos costos deberán incluirse los intereses correspondientes al capital invertido. La técnica de determinación de los costos totales de la operación es muy semejante al análisis usado para la selección del equipamiento. En el primer caso se utiliza los costos reales de operación, en el segundo se utiliza los costos proyectados. Costos económicos. Los costos determinados económicamente son obtenidos en general sobre la base del costo anual. A su vez, el costo anual puede ser calculado para una utilización del equipo de 8, 16 o 24 horas por día. Para el cálculo del costo económico deben determinarse tres tipos de costos con sus respectivos componentes: a) Inversiones b) Costos fijos. c) Costos variables

Para el cálculo de nuevas inversiones se consideran los siguientes factores: o Precio de compra de acuerdo con la factura. o Costos de la instalación. o Equipamiento necesario al mantenimiento. o Equipo adicional y esencial al funcionamiento. o Eventuales adaptaciones que deben ser hechas en otros equipamientos. o Gastos de transporte o Intereses pagados por créditos eventuales y otros gastos financieros. La suma de estos ítems listados nos dará el costo total de la inversión que, a su vez, servirá como base para el cálculo de la depreciación y de los intereses. Seria tal vez interesante observar que constituye costumbre el cálculo de las cifras correspondientes a las inversiones, cuando se trata de examinar la conveniencia de adquirir un nuevo equipamiento (sea para modernización o mejoría de las instalaciones). El razonamiento aquí aplicado es en el sentido de considerar esa inversión adicional como una alternativa que debe probar su capacidad de pago de los costos de la inversión, porque otra alternativa seria la de aplicar el capital en otros sectores. Cuando se trata de instalaciones totalmente nuevas, entonces la rentabilidad del emprendimiento deberá absorber esos intereses, esto es, el lucro porcentual deberá ser por lo menos igual a la tasa de interés. Esto representaría aun una desventaja, porque no habría ninguna remuneración para el riesgo que es inherente a cualquier tipo de emprendimiento. Análisis de costos anuales de operación Los cálculos del costo anual total y del costo hora se pueden hacer con el modelo que sigue: o Supongamos la tasa de depreciación para equipamientos de transporte que trabajan 8 horas por día en 20%. (Verificar la tasa según la legislación vigente). o Si hubiere el riesgo del equipamiento de volverse obsoleto antes del término del plazo para la depreciación, deberá hacerse la respectiva corrección, aumentándose la tasa en la debida proporción. o Siendo los costos de transporte interno, considerados como gastos generales (repartidos por la contabilidad industrial), su cálculo normalmente no es hecho por los procesos tradicionales de costeo (Por orden de fabricación, por proceso o por costeo estándar). Por eso, su análisis extracontable es recomendado con el fin de controlar el retorno de las inversiones en ese sector y observar la evolución de los costos operacionales.

TRANSPORTE DE MATERIALES EXTERNO Clasificación  Los sistemas de transporte ofrecen distintas variantes al planificador de un canal de distribución. Se puede seleccionar que el movimiento de materiales se lleve a cabo:   Usando un único o una combinación de medios de transporte.  Usando una combinación de medios de transporte con un único documento de envío, movimiento intermodal.  Usando un intermediario no operativo.  Medios de transporte: es común clasificar los modos de transporte de la siguiente manera:

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Automotor Ferrocarril Aéreo Acuático Tuberías (Ejemplo: oleoducto)

 Las formas más comunes de transporte intermodal son:  Contenedor sobre vagón plano.  Trailer (automotor) sobre vagón plano (ferrocarril).  Trailer y tractor (automotor) sobre vagón plano (ferrocarril).

 Los intermediarios no operativos le ofrecen a las empresas usuarias la gestión del transporte usando uno o varios medios de transporte.

Características de servicio del transporte

 El transporte impacta en forma directa en el nivel de servicio percibido por el cliente. Las características más destacables del servicio de transporte son las siguientes:

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Tiempo en tránsito: tiempo total que la carga está en movimiento. Consistencia del servicio: variabilidad del tiempo de tránsito. Confiabilidad: probabilidad de que el servicio no sufra interrupciones o demoras. Flexibilidad: variedad de tipos de material que pueden ser transportados cumpliendo todas las exigencias del . Pérdidas y daños: porcentaje de material dañado o perdido durante el traslado. Servicios complementarios: capacidad del transportista de ofrecer algo más que el mero hecho de trasladar (Ejemplo: información en tiempo real sobre posición y estado de la carga).

 La explotación económica de un modo de transporte tiene sus características propias, siendo las más destacadas las que a continuación se detallan:

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Costo: recursos monetarios que se gasta para mover la carga. Cobertura del mercado: magnitud del área geográfica que puede ser servida por un modo. Nivel de competencia: número de firmas competidoras dentro del modo y competencia con otros modos. Tráfico predominante: el tipo de las mercaderías transportadas, caracterizadas por su costo y densidad. Recorrido promedio: distancia habitualmente servida por el modo de transporte Capacidad de los equipos: magnitud de la carga transportada, en unidades de peso.

Características salientes de los medios de transporte  Medio Automotor:

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En general este medio de transporte mueve todo tipo de cargas. Compite con el medio aéreo en cualquier tamaño de cargamento cuando la distancia es menor a 800 Km, debido a los significativos ahorros de tiempo que pueden alcanzarse en recolección y entrega de la carga. Compite con el tren para cargamentos correspondientes a camión completo, cuando el traslado involucra 800 Km o más. Cuando el camión opera a carga completa, la tendencia es que las distancias recorridas sean grandes. Con menos de carga completa, las distancias recorridas son en general menores. Sin embargo las distancias recorridas usando este medio transporte son sumamente variables. Las mayores fortalezas de este modo de transporte son: -

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Capacidad para dar cobertura de mercado, conferida por la extensión de la red caminera que permite operar puerta a puerta. Flexibilidad para transportar una gran variedad de productos.

El servicio ofrecido es rápido, confiable y con poco porcentaje de daño y pérdida. Cuando las distancias son cortas el tiempo total de traslado es sustancialmente menor que el del medio aéreo. Se puede hacer una primera clasificación de los transportistas en: - De carga general: transportan todo tipo de productos. - Especializados: en este caso el contenedor y sistema de soporte a la carga está especialmente adaptado para llevar cargas específicas (maquinaria pesada, combustibles líquidos, productos refrigerados, etc.) Los vehículos de transporte por carretera los podemos clasificar en 1. Camiones: Son los vehículos motorizados que poseen una caja capaz de llevar las mercaderías sobre ellas. 2. Tractores: Son los vehículos motorizados que no poseen una caja sobre el chasis. 3. Remilques:

 Medio Ferrocarril:

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Este medio tiene una ventaja competitiva cuando se debe trasladar material con poco valor agregado y de alta densidad, en grandes cantidades y a distancias grandes. Uno de sus principales ventajas es su eficiencia energética. En general la tarifa de esto medio de transporte es menor que la del medio automotor y aéreo. La red ferroviaria tiene una extensión sustancialmente menor que la vial, razón por la cual este modo de transporte tiene una cobertura de mercado menor que el automotor. Este modo provee un servicio terminal a terminal. Las pérdidas y daños en este modo de transporte son en general superiores a la del medio automotor y aéreo. El tiempo en tránsito y la frecuencia de servicio son otra debilidad de este medio, cuando se lo compara con el medio automotor y aéreo. La disponibilidad de equipamiento es otro punto débil de este medio.

 Medio aéreo:

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Debido a su alto costo, el empleo de este medio se restringe a productos de alto valor económico. Se lo considera un medio de transporte cuyo uso se justifica: - En emergencias. - Para mantener el nivel de servicio al cliente. - Cuando un producto debe llevarse rápidamente a una localización muy alejada (éste es el medio que ofrece el menor tiempo en tránsito). A pesar de ofrecer el menor tiempo en tránsito, los tiempos necesarios en terminal y para el proceso de recolección y entrega de la carga hacen que este medio esté en desventaja, cuando se lo compara sobre la base del tiempo puerta – puerta, en distancias por debajo de los 800 a 1000 Km. La frecuencia y confiabiliad de este medio son generalmente muy buenas.

 Medio acuático (fluvial o costero):



  

Este medio de transporte es especialmente útil para productos con escaso valor por unidad, transportados a granel, que pueden ser eficientemente manipulados por medios mecánicos, en situaciones donde la velocidad no es una característica crítica. Compite especialmente con las tuberías en el caso de productos que pueden transportarse de las dos maneras. La cobertura de mercado provista por este medio está condicionado por la existencia de vías navegables. El uso de contenedores ha ampliado la gama de productos transportados por este medio.

 Medio tuberías:

    

Este medio es capaz de mover un muy limitado número de productos: gas natural, petróleo crudo, derivados del petróleo, agua, químicos y sólidos molidos que pueden arrastrarse suspendidos en agua. Este medio ofrece alta confiabilidad con precio relativamente bajo. El porcentaje de pérdida y daños es muy bajo. El movimiento se independiza totalmente de las condiciones climáticas. No requieren gran cantidad de mano de obra, por lo que son relativamente insensibles a los conflictos gremiales.

Ciclo del vehículo

Descripción conceptual  En la mayoría de los sistemas de transporte (excepto aquellos que usa medios continuos como las tuberías o las cintas transportadoras) el vehículo juega un papel principal. Por esta razón, entender la anatomía del movimiento del vehículo, en el espacio y el tiempo, es muy importante al evaluar la eficiencia operativa y económica del sistema de transporte.

 Los componentes principales del ciclo del vehículo son:



Ciclo operativo: comienza y termina en la base operacional del vehículo. Al describir este ciclo, el vehículo está ejecutando una operación de transporte que incluirá uno o más tramos con carga, uno o más tramos sin carga, operaciones de carga y descarga en terminales, tiempos de procesamiento, etc. La figura que sigue presenta un ejemplo de ciclo operativo.

Carga

Viaje cargado

Descarga

Viaje de posicionamiento

Viaje de posicionamiento Base operativa

Viaje hasta la próxima carga

Descarga

Viaje cargado

Carga



Ciclo de servicio: comienza y termina en la base de mantenimiento donde el vehículo es mantenido (correctiva o preventivamente) o guardado en reserva (condición ociosa). Durante el ciclo de servicio el vehículo está en condiciones de ser utilizado y puede describir uno o varios ciclos operativos o estar en ocioso. Este ciclo no incluye el tiempo que el vehículo está fuera de servicio ya sea en mantenimiento correctivo o preventivo.



Ciclo anual: Incluye el tiempo en el que el vehículo estuvo cumpliendo su ciclo de servicio más el tiempo en que estuvo fuera de servicio por mantenimiento. Los citados tiempos se toma en base anual.

Esquema Físico T. de Procesamiento T. de Posicionamiento

T. de Posicionamiento

Viaje Cargado T. Holgura

Base de Mantenimiento T. Ocioso

Base de Operativa

T. Ocioso

T. de Mantenimiento

Viaje Descargado T. de Posicionamiento

T. de Procesamiento Ciclo Operativo

Ciclo de Servicio F/S

T. de Carga Descarga

E/S Ciclo Anual

T. de Servicio

Esquema Conceptual

Cargado En Posición

En viaje Descargado

En servicio operativo

Ciclo Operativo

Carg./Descar. En movimiento

En la terminal

Servicio operacional

En servicio Tiempo Disponible

Tiempo ocioso

Cargado

En Posición Holgura de seguridad

Procesamiento

Descargado

En Mantenimiento

Componentes del ciclo operativo del vehículo  Durante el ciclo operativo se pueden distinguir varios segmentos de tiempo. Los que más abajo se presentan son genéricos, pudiendo ocurrir que deban definirse otros, para el análisis de un caso particular, o que deban redefinirse los segmentos aquí presentados para interpretar mejor una situación en estudio.  Tiempo de posicionamiento (tp): Es el tiempo invertido en mover el vehículo entre la base de mantenimiento y la base operativa, al principio y final del ciclo de servicio, o entre la base operativa y el primer sitio de carga o último de descarga, al principio o final de cada ciclo operativo.  Tiempo de viaje cargado (tTL): Es el tiempo invertido en trasladar la carga que produce los ingresos del transportista (carga paga).  Tiempo de viaje descargado (tTUL): Es el tiempo invertido en mover el vehículo entre un punto de descarga y otro de carga.  Tiempo de carga y descarga (tLULD): Es el tiempo invertido en cargar o descargar el vehículo.  Tiempo de servicio operacional (tOS): Es el tiempo necesario para efectuar operaciones que aseguran la continuidad de la tarea del

 



vehículo (Ejemplo: carga de combustible, descanso o cambio de tripulaciones, mantenimiento básico del vehículo, etc.). Frecuentemente, estas operaciones de servicio se cumplen mientras el vehículo está siendo cargado o descargado, por lo tanto, sólo una fracción del tiempo necesario para ejecutarlas afectará al ciclo operativo, cuando el tiempo de servicio es mayor que el de carga y descarga. Tiempo detenido en estación (tSTA): Tiempo que se invierte en cargar o descarga y hacer el servicio operacional. Tiempo de holgura de seguridad (tSLK): Es el tiempo que se prevé al comenzar cada ciclo operativo (o entre ciclos operativos) para compensar variaciones aleatorias de los tiempos de los segmentos constitutivos del ciclo operativo. Tiempo de procesamiento en movimiento (tMP): Tiempo invertido en movimiento por cuestiones de proceso de transporte (Ejemplo: tiempo que un vagón de tren pasa en el parque de clasificación siendo movido de un convoy a otro).

Relaciones entre los componentes del ciclo operativo del vehículo  Tiempo total del ciclo operativo (tVC): es la suma de los siguientes segmentos: tVC = tP +tTL + tTUL + tSLK + tSTA + tMP

 Si el servicio operativo se efectúa en paralelo con el proceso de carga y descarga, entonces: tSTA = MAX (tOS, tLULD)

 Si el servicio operativo y el proceso de carga y descarga se llevan a cabo secuencialmente, entonces: tSTA = tOS + tLULD

Posibilidades de afectar el ciclo operativo del vehículo  Disminución del tiempo en viaje  Vehículos más rápidos, con más aceleración.  Reducción de congestión en ruta (sistema de control).  Mejor asignación de rutas.  Disminución del tiempo de viaje descargado



Estrategias de marketing que aprovechen la capacidad disponible.

 Disminución del tiempo de procesamiento.  Mejoras en la programación del equipamiento.  Disminución del tiempo de servicio operacional  Mejoras de diseño en el vehículo.  Mejoras en los procedimientos y equipamiento de servicio.  Disminución del tiempo de carga y descarga  Mejoras en el diseño del vehículo.  Mejoras en el equipamiento de las instalaciones.  Disminución de la holgura de seguridad.  Mejora en la confiabilidad del equipamiento.  Mejora en los procedimientos de mantenimiento.

Como contratar una empresa de transporte Introducción El presente documento es el manual para realizar una evaluación a cualquier empresa transportadora con el fin de determinar si la empresa está en condiciones de prestar el servicio de transporte por carretera de acuerdo a los requerimientos y políticas definidos y previamente establecidos por la Empresa. El presente documento esta dividido en dos secciones así:

1. Descripción del documento. 2. Descripción de cada uno de los factores a evaluar.

1) Descripción del documento El documento para evaluar la empresa transportadora está conformado por cinco (5) factores que se describen en el punto siguiente. Cada uno de estos

factores está clasificado en sub-factores y a su vez en niveles que permiten al en conjunto con la empresa contratada establecer en que nivel de cada factor se encuentra. Se hace necesario determinar un nivel de importancia para cada uno de estos factores, esta ponderación debe ser establecida por cada Industria de acuerdo a los productos que necesite transportar, debido a que no todos los productos requieren por ejemplo el mismo nivel de seguridad al ser transportados.

2) Descripción de los factores a evaluar 2.1 Seguridad La seguridad es factor fundamental para el transporte de los productos por carretera. Hace necesario adaptarse a las necesidades y situaciones propias de cada región, para cumplir con un buen servicio, detectando las amenazas y el nivel de riesgo para minimizar las pérdidas generadas por piraterías, hurtos, robos, etc. Se verifica si la empresa cuenta con programas y planes tendientes a garantizar la seguridad dentro de toda la operación mediante:       

Diseño del sistema con que se cuenta.Acciones y estrategias para garantizar la operación.Coordinación o sinergia del sistema.Conocimiento del personal de los planes de seguridad.Actitud preventiva.Grado de importancia dentro de la organización.Inteligencia, esto se refiere al grado de comunicación que se tiene con las autoridades y entidades del sector.2.2 Contratación

Se analiza la calidad del personal que cuenta la empresa para hacer cumplir con todas las normas, procedimientos, planes y estrategias relacionadas con la seguridad. Se tienen en cuenta los siguientes parámetros: Los procedimientos selección deben contar con:

  

Estudio y verificación de antecedentes y referencia.Verificación de datos contenidos en la solicitud.Antecedentes Judiciales, DAS, DIJIN.-

Se determina la forma de selección de personal, es decir si es realizado por empresas especializadas o la empresa misma, suponiendo de mayor seguridad la primera.  

Examen Psicológico.Examen Físico.2.3 Indicadores

Se verifica que la empresa cuente con indicadores que ayuden a la toma de decisiones para el mejoramiento de la operación seguridad. La empresa posee indicadores de siniestralidad detallados con respecto a cada uno de los factores que influyen en la operación, algunos de estos indicadores pueden ser: Históricos de Siniestros por:        

Monto siniestro.Ruta .Ubicación donde sucede el siniestro.Tipo de producto afectado.Empresa dueña de la carga.Mes.Vehículo.Empresa.-

2.4 Capacitación Se analiza si la empresa posee vínculos con las diferentes entidades de seguridad nacional que permiten la capacitación del personal en lo referente a seguridad (se evalúa con respecto al programa de entrenamiento establecido por la empresa para el período). La capacitación de las personas involucradas es de forma constante y abarca temas como lo son:  

Código de ética.Manejo de equipos de comunicación.-

 

Claves y códigos utilizados por la empresa.Puntos críticos de recorrido.-

2.5 Comunicaciones La empresa deberá contar con la infraestructura adecuada para garantizar la seguridad durante todo el trayecto para ello se tendrá en cuenta los sistemas de comunicaciones que son parte vital de esta labor.

2.6 Mecanismos de reacción Se determina si la compañía identifica de manera rápida cuando sucede algún incidente. Se determina si tienen también manuales o guías que le permitan al conductor saber donde puede conseguir ayuda.

2.7 Puestos de control Permite identificar si se cuenta con puestos de control que permitan realizar un seguimiento a la carga hasta que llegue al sitio destino.

2.8 Escoltas Se determina si la empresa cuenta con el servicio de escoltas. Se determina y evalúa el tipo de servicio prestado por la escolta y sus vehículos de apoyo. Se determina si la ubicación o servicio de escolta es el más adecuado.    

Escolta Escolta Escolta Escolta

en Vehículo y también en Cabina del conductor.en Automóviles.en Motos.únicamente en la cabina del conductor.-

ELEMENTOS MECÁNICOS - ENGRANAJES

Uno de los problemas principales de la Mecánica es la transmisión de movimiento, entre un conjunto motor y máquinas conducidas. Desde épocas muy remotas se han utilizado cuerdas y elementos fabricados de madera para solucionar los problemas de transporte, impulsión, elevación y movimiento. El inventor de los engranajes en todas sus formas fue Leonardo da Vinci, quien a su muerte en la Francia de 1519, dejó para nosotros sus valiosos dibujos y esquemas de muchas de los mecanismos que hoy utilizamos diariamente. La forma más básica de un engrane es una pareja de ruedas, una de ellas provistas de barras cilíndricas y la otra formada por dos ruedas unidas por barras cilíndricas Se puede deducir que la posición entre los ejes es de gran importancia al diseñar la transmisión. Las situaciones son principalmente tres: ejes paralelos, ejes que se cortan y ejes que se cruzan. Un ejemplo de esta última situación es una manivela que mueve un elemento que llamaremos tornillo sin fin, el que a su vez mueve la rueda unida a él. En este caso, el mecanismo se utiliza la subir un balde. Los ejes se encuentran en una posición ortogonal, o sea, se cruzan a 90 grados. Los engranes son ruedas provistas de dientes que posibilitan que dos de ellas se conecten entre sí. CLASIFICACION Los engranes se clasifican en tres grupos :   

Engranajes Cilíndricos (para ejes paralelos y que se cruzan) Engranajes Cónicos (para ejes que se cortan y que se cruzan) Tornillo sin fin y rueda helicoidal (para ejes ortogonales)

ENGRANAJES CILINDRICOS Se fabrican a partir de un disco cilíndrico, cortado de una plancha o de un trozo de barra maciza redonda. Este disco se lleva al proceso de fresado en donde se retira parte del metal para formar los dientes. Estos dientes tienen dos orientaciones: dientes rectos (paralelos al eje) y dientes helicoidales (inclinados con respecto al eje). Los engranajes de diente recto son más simples de producir y por ello más baratos, la transmisión del movimiento se realiza por medio de los dientes, quienes se empujan sin resbalar. En el caso de los dientes helicoidales los dientes se empujan y resbalan entre sí, parte de la energía transmitida se pierde por roce y el desgaste es mayor. La ventaja de

los helicoidales es la falta de juego entre dientes que provoca un funcionamiento silencioso y preciso. Los engranajes cilíndricos se aplican en la transmisión entre ejes paralelos y que se cruzan. Los engranajes pueden ser desde muy pequeños hasta muy grandes. Para facilitar la puesta en marcha y la detención de un mecanismo es importante que el engranaje tenga poca masa, esto se logra quitando material a la llanta. Puede fabricarse una llanta delgada, con perforaciones o simplemente sacar la llanta y reemplazarla por rayos. El proceso de fabricación es el maquinado con fresas u otro mecanismo de corte, dependiendo del tamaño del engrane.

ENGRANAJES CONICOS Se fabrican a partir de un trozo de cono, formándose los dientes por fresado de su superficie exterior. Estos dientes pueden ser rectos, helicoidales o curvos. Esta familia de engranajes soluciona la transmisión entre ejes que se cortan y que se cruzan. En las figuras se aprecian un par de engranes cónicos para ejes que se cortan.

ENGRANAJES HELICOIDAL Y TORNILLO SIN FIN

Este mecanismo se compone de un tornillo cilíndrico o hiperbólico y de una rueda (corona) de diente helicoidal cilíndrica o acanalada. Es muy eficiente como reductor de velocidad, dado que una vuelta del tornillo provoca un pequeño giro de la corona. Es un mecanismo que tiene muchas pérdidas por roce entre dientes, esto obliga a utilizar metales de bajo coeficiente de roce y una lubricación abundante, se suele fabricar el tornillo (gusano) de acero y la corona de bronce. En la figura de la derecha se aprecia un ejemplo de este tipo de mecanismo. En la siguiente figura se aprecia un tornillo sin fin que acciona a un mecanismo a través de una rueda helicoidal. Este sistema también fue creado a partir de los planos de Leonardo, una manivela manual gira el tornillo que mueve la rueda helicoidal, la cual tiene un agujero roscado con el cual se conecta al eje que sube un peso.

CREMALLERAS Este mecanismo permite transformar movimiento circular en movimiento lineal para mover puertas, accionar mecanismos y múltiples aplicaciones en máquinas de producción en línea. En la figura se muestra una cremallera conectada a un engrane cilíndrico de diente recto.

CAJAS DE REDUCTORES El problema básico en la industria es reducir la alta velocidad de los motores a una velocidad utilizable por las máquinas. Además de reducir se deben contemplar las posiciones de los ejes de entrada y salida y la potencia mecánica a transmitir. Para potencias bajas se utilizan moto-reductores que son equipos formados por un motor eléctrico y un conjunto reductor integrado. Las herramientas manuales en general (taladros, lijadoras, cepillos, esmeriles, etc) poseen un moto-reductor. Para potencias mayores se utilizan equipos reductores separados del motor. Los reductores consisten en pares de engranajes con gran diferencia de diámetros, de esta forma el engrane de menor diámetro debe dar muchas vueltas para que el de diámetro mayor de una vuelta, de esta forma se reduce la velocidad de giro. Para obtener grandes reducciones se repite este proceso colocando varios pares de engranes conectados uno a continuación del otro. La siguiente figura muestra una caja de reductor con engranes cilíndricos y cónicos. Pueden observarse los distintos pares de engranajes cilíndricos de dientes rectos y de dientes helicoidales y además un par de engranajes cónicos de diente helicoidal.

En esta caja es importante notar que se abren en dos mitades y la línea de unión está en el plano que forman los ejes. Este diseño se basa en la conveniencia de abrir la caja al nivel de los ejes para extraerlos con facilidad y permitir el cambio de rodamientos, sellos de aceite, revisar el desgaste de los dientes y otras mantenciones preventivas.

DISEÑO DE ENGRANAJES Un par de engranes que trabajan unidos se diseñan a partir de sus círculos primitivos o de paso, estos círculos son siempre tangentes entre si. El diámetro de estos círculos se obtiene de multiplicar el módulo por la cantidad de dientes. El módulo se define como el tamaño de los dientes y para que dos engranes trabajen juntos deben tener igual módulo. Se tiene entonces : Dp = M Z en donde Dp : diámetro primitivo o de paso M : módulo Z : cantidad total de dientes del engrane Si se tienen dos engranajes 1 y 2 con velocidades de giro n1[ rpm]y n2 [rpm]se pueden obtener unas relaciones de gran utilidad. Si los dos engranes van a trabajar juntos, en una unidad de tiempo ambos recorren la misma cantidad de metros, por ejemplo en un minuto ambos recorren : n1 p Dp1 = n2 p Dp2 n1 / n2 = Dp2 / Dp1 n1 / n2

Pero Dp = M Z

= Z2 / Z1

Se define la relación de transmisión i : 1 como la cantidad de vueltas que debe dar el engranaje motor para que el engranaje conducido de una vuelta. Por ejemplo, un reductor que disminuya a un cuarto la velocidad de giro tiene una relación 4 : 1. En general :

i = n1 / n2

= Dp2 / Dp1 = Z2 / Z1

De esta forma, un diseño de engranajes parte por definir el módulo y la relación de transmisión que se desea, de esta forma y usando las relaciones anteriores se obtienen los diámetros de paso. Se entregan a continuación los valores típicos para el módulo : Preferidos

2da Opción

1

1.125

1.25

1.375

1.5

1.75

2

2.25

2.5

2.75

3

3.5

4

4.5

5

5.5

6

7

8

9

10

11

12

14

16

18

20

22

Otra forma de indicar el tamaño de los dientes es indicando el Paso diametral [dientes/ pulgada], se tiene que : Pd = Z / Dp

Pd : Paso diametral

Pd = 1 / M La siguiente parte es el diseño de los dientes, que deben tener un forma tal que en todo momento exista o entre el piñón (el engrane de menor diámetro) y la corona (el engrane de mayor diámetro). El perfil utilizado generalmente es el de la evolvente de círculo y en otro casos el de la cicloide. La curva evolvente se genera en base a un círculo de base sobre el cual se enrolla un hilo inextensible AB. Dejando el extremo A fijo sobre el círculo, se mueve el extremo B como desenrollando el hilo AB, el extremo B describirá una evolvente que es una curva que cambia de radio punto a punto, comienza con radio nulo y se separa del círculo con radios crecientes. Siempre la parte recta del segmento AB es tangente al círculo. Se diseñará a modo de ejemplo un par de engranes para una relación de transmisión de 2 : 1 con módulo 5. Se utilizarán 20 dientes en el piñón y por o tanto 40 dientes en la corona. Los dientes de todo engrane se empujan en una dirección llamada línea de presión, línea de acción o generatriz, esta línea se encuentra inclinada con respecto a la línea AB, tangente a ambos círculos de paso. Se tiene entonces :

Piñon

Corona

M=5

M=5

Z = 20

Z = 40

Dp = 100

Dp = 200

Los valores mas utilizados para la inclinación de la línea de presión son : 20º

20.5º

25º

14.5º (obsoleto)

En nuestro ejemplo se utilizarán 20º. La figura siguiente muestra el inicio del trazado del par de engranes, indicando los diámetros de paso y la línea de presión.

Para generar las curvas evolventes en ambos engranajes se traza el círculo de base, concéntrico con el círculo de paso y tangente a la línea de presión. En la figura se muestran los círculos de base para nuestro ejemplo

Finalmente se limita el tamaño de los dientes entre dos círculos, por encima y por debajo del círculo de paso. El límite inferior, que determina el comienzo de los dientes se obtiene restando al radio de paso una cantidad denominada dedendo. El dedendo vale : d = 1.25 / Pd d = 1.25 M En nuestro ejemplo : d = 6.25, determinando un círculo de radio 43.75 para el piñón y de 93.75 para la corona. El límite superior de los dientes se obtiene sumando al radio de paso una cantidad denominada adendo. El adendo vale : a = 1 / Pd a=M En nuestro ejemplo : a = 5, determinando un círculo de radio 55 para el piñón y de 105 para la corona. En la figura siguiente se aprecian estos círculos que determinan el largo de los dientes. Es importante notar que en el caso dl piñón los tres círculos quedan bien separados y en el caso de la corona el círculo de base es muy parecido al círculo interior Se limita la curva entre el círculo exterior y el círculo de base. La curva evolvente no puede trazarse debajo del círculo de base, por ello, el diente debe continuarse con un línea en dirección radial hasta cortar el círculo interior.

Trazado el perfil del diente, se calcula el paso circular, que es la distancia medida sobre el círculo de paso que indica la separación entre dientes sucesivos. Se obtiene dividiendo la longitud del círculo de paso en la cantidad de dientes. Paso circular = Pc = p Dp / Z

como Dp = M Z

Pc = p M En este espacio Pc debe caber un diente propio y un diente del otro engrane. Se copia un perfil igual al trazado y uno rotado para generar la forma final. En nuestro ejercicio el piñón tiene 20 dientes, esto indica que cada 18º hay un diente. En la figura siguiente se muestra el trazado final del diente del piñón.

Este perfil se copia 20 veces y se tiene el dibujo final del piñón. Con la corona se realiza un proceso semejante.

En la animación siguiente se muestran los dientes del piñón y de la corona en su forma final, es importante apreciar que el o entre los dientes se lleva acabo a lo largo de la línea de presión indicada. Los dientes se empujan y rotan sin resbalar y cuando un diente deja de tener o otro inicia el o, manteniendo el movimiento constante. En el diseño de los engranajes se busca la forma y el ancho del diente para soportar las cargas que se ejercen sobre ellos. Esta carga varía principalmente, dependiendo de la potencia transmitida y de la velocidad de giro. Dependiendo de los esfuerzos que se producen en los dientes, se pueden fabricar engranajes de diversos materiales y en una gran cantidad de formas.

SELECCIÓN Y CÁLCULO DE RODAMIENTOS Introducción A diferencia de otros cálculos de elementos de máquinas, los cojinetes de rodamiento se seleccionan considerando la vida útil que se desea que tengan. Esto significa que la vida infinita no es posible de alcanzar y debemos pensar que los rodamientos son elementos de desgaste que deben ser reemplazados periódicamente para evitar daños al mecanismo en el cual están montados. Este reemplazo se realiza bajo el concepto de manutención preventiva, en donde el rodamiento es reemplazado justo antes de que falle. La falla debe entenderse como un grado de desgaste tal que provoca vibraciones en el eje, apreciables auditivamente por un zumbido característico. Son muchos los factores que afectan la vida útil, los más importantes son la magnitud de las cargas, la dirección de las cargas, la velocidad de giro, las deformaciones del eje, la desalineación, la calidad de la lubricación, la temperatura de operación y la limpieza. Se utilizaran en este capítulo tres fórmulas para estimar la vida del rodamiento, las cuales varían en complejidad al considerar más variables en el cálculo. Los rodamientos son piezas de acero aleado con cromo, manganeso y molibdeno, para facilitar la ejecución de rigurosos tratamientos térmicos y obtener piezas de gran resistencia al desgaste y a la fatiga. En la selección de los materiales, deben tomarse en consideración las temperaturas de operación y una adecuada resistencia a la corrosión. El material para las jaulas ha evolucionado en forma importante actualmente se utilizan aceros, metales de bajo roce y poliamida. Otra característica de los rodamientos es la exactitud de sus dimensiones cada parte de tener tolerancias muy estrechas para un satisfactorio funcionamiento del conjunto. Existen rodamientos de muy variados tipos para adecuarse a las diversas aplicaciones, es muy importante escoger el rodamiento preciso, tomando la decisión en base a criterios tales como: costo, facilidad de montaje, vida útil, dimensiones generales, simpleza del conjunto, disponibilidad de repuestos y tipo de lubricación. Básicamente hay tres formas de clasificar los rodamientos: I. Según la dirección de la carga que mejor soportan: Rodamientos Radiales: son aquellos que están diseñados para resistir cargas en dirección perpendicular al eje. Constan en forma general de tres piezas: Un aro exterior, un aro interior y un elemento rodante con algún tipo de canastillo

o jaula. Por ejemplo, las ruedas de un carro se apoyan en el suelo y reciben la carga en el eje, de esta forma los rodamientos de las ruedas trabajan bajo carga radial. Rodamientos Axiales: son aquellos que están diseñados para resistir cargas en la misma dirección del eje. Constan en forma general de tres piezas: Un aro superior, un aro inferior y un elemento rodante con algún tipo de canastillo. Por ejemplo, pensemos en un carrusel, el peso total de esta máquina actúa verticalmente hacia el suelo y debe rotar en torno a un eje vertical al suelo, en esta aplicación debe utilizarse un rodamiento axial de gran diámetro, cuyo aro superior sostenga al carrusel y cuyo aro inferior se apoye en el suelo. Rodamientos de o angular: son una mezcla de los casos anteriores, se basan en un rodamiento similar al radial con un diseño especial de los aros exterior e interior para soportar cargas axiales mayores que un rodamiento radial simple. Sus aplicaciones son muy amplias, debido a que un eje siempre puede desarrollar cargas eventuales en una dirección inesperada y debido al ahorro que se genera al colocar un solo rodamiento para hacer el trabajo de dos

II. Según la rigidez del rodamiento:

Rodamientos rígidos: son aquellos que no aceptan desalineamientos del eje. Ante un desalineamiento se generan cargas que pueden dañar definitivamente el rodamiento.

Rodamientos rotulados: Son aquellos que por un diseño especial de los aros permiten que el eje gire algunos grados sin desarmar el rodamiento. Esta característica se logra con una pista de rodadura esférica que permite a las bolas o barriletes desplazarse para acomodarse al desalineamiento del eje. Son muy utilizados en maquinaria pesada debido a la necesidad se prevenir daños frente a las deformaciones de los ejes, cargas provocadas por dilataciones térmicas y cargas dinámicas.

III. Según el tipo de elemento rodante:

Existen diversos elementos rodantes que varían según las aplicaciones.

Rodamientos a bolas: Es el más común de los rodamientos, muy útiles para cargas livianas y medianas.

Rodamientos a rodillos: Se utilizan para cargas mayores. Para cargas radiales se usan rodillos cilíndricos. En cargas axiales se utilizan conos.

Rodamientos a agujas: Algunas aplicaciones en donde el espacio es reducido se usan agujas, que son cilindros largos con diámetros pequeños. Al catalogar un rodamiento es útil entregar una información completa, indicando los tres conceptos anteriores, por ejemplo: Rodamiento radial rígido de bolas, rodamiento radial rotulado de rodillos, rodamiento axial rígido de conos. Afortunadamente los fabricantes de rodamientos han mantenido una numeración estándar en todas las marcas, permitiendo una identificación sencilla de los rodamientos en base a un numero y en ocasiones acompañado de unas letras. Ante la necesidad de trabajar con estos elementos, es recomendable que se adquiera un catálogo de rodamientos de la marca que prefiera para conocer la numeración y dimensiones del rodamiento que desea indicar. En ese catálogo aparecen además, valores de resistencia mecánica que son la base para los cálculos de vida útil. Estos valores ha sido obtenidos en bancos de prueba realizando numerosos ensayos y son los siguientes: Capacidad de carga estática: C0 (fuerza) Capacidad de carga dinámica: C (fuerza) Velocidad nominal: V (r.p.m.) Carga límite de fatiga: Pu (fuerza)

La falla principal de los rodamientos es la fatiga superficial en las pistas de rodadura y en los elementos rodantes. Esta falla se basa en las fórmulas de esfuerzo de o ( Hertz ). Se han desarrollado cálculos avanzados para estimar la magnitud de estas fuerzas y por otra parte se han desarrollado materiales que soporten estas cargas logrando prolongar la vida útil. La falla por fatiga superficial en la pista de rodadura provoca la aparición de escamas que se separan dañando la zona de rodadura. La razón para este tipo de falla se explica evaluando las fórmulas de esfuerzo de o, que

entregan valores altos bajo la superficie de rodadura provocando la aparición y propagación de fisuras que terminan por cortar la capa superficial de la pista. El cálculo de la vida útil es dependiente del rodamiento en particular, esto lo convierte en un cálculo interactivo en el cual se escoge un rodamiento y se comprueba su vida útil, si el resultado es satisfactorio, la selección ha terminado, pero si la vida es menor o muy mayor de lo recomendado debe escogerse otro rodamiento y recalcular la vida. Las tablas siguientes entregan recomendaciones para la vida útil que debería tener un rodamiento para las aplicaciones que se detallan, este es el punto de partida. Guía de valores requeridos de vida nominal L10h para diferentes clases de máquinas Clases de máquinas y horas de servicio (L10h) Electrodomésticos, máquinas agrícolas, instrumentos, aparatos para uso médico. 300 a 3000 Máquinas usadas intermitente o por cortos períodos : Máquinas-herramienta portátiles, aparatos elevadores para talleres, máquinas para la construcción. 3000 a 8000 Máquinas para trabajar con alta fiabilidad de funcionamiento por cortos períodos o intermitentemente : Ascensores, grúas para mercancías embaladas. 8000 a 12000 Máquinas para 8 horas de trabajo diario no totalmente utilizadas : Transmisiones por engranajes para uso general, motores eléctricos para uso industrial, machacadoras giratorias. 10000 a 25000 Máquinas para 8 horas de trabajo diario totalmente utilizadas : Máquinas-herramientas, máquinas para trabajar la madera, máquinas para la industria mecánica general, grúas para materiales a granel, ventiladores, cintas transportadoras, equipo de imprenta, separadores y centrífugas. 20000 a 30000 Máquinas para trabajo continuo, 24 horas al día : Cajas de engranajes para laminadores, maquinaria eléctrica de tamaño medio, compresores, tornos de extracción para minas, bombas, maquinaria textil. 40000 a 50000 Maquinaria para abastecimiento de agua, hornos giratorios, máquinas cableadoras, maquinaria de propulsión para trasatlánticos. 60000 a 100000

Maquinaria eléctrica de gran tamaño, centrales eléctricas, ventiladores y bombas para minas, rodamientos para la línea de eje de transatlánticos. >100000

Una vez ubicada la vida sugerida, se procede a escoger un rodamiento del catálogo considerando el tipo de carga a soportar y las limitaciones dimensionales del problema. Una vez ubicados algunos candidatos se extraen los valores de C, Pu, D y d. De las condiciones del problema se obtienen el tipo de aceite utilizado, la temperatura de operación, la velocidad del eje, la fiabilidad requerida y el grado de contaminación. Con estos valores se procede a realizar los cálculos que a continuación se detallan. En particular, la carga equivalente sobre el rodamiento se obtiene de fórmulas como la siguiente: P = X Fr + Y F a Donde: Fr es la carga radial que se aplica sobre el rodamiento Fa es la carga axial que se aplica sobre el rodamiento X e Y son valores adimensionales que varían para cada tipo de rodamiento. Por ejemplo, en la tabla siguiente se muestran los valores de estas variables para el caso de rodamientos radiales de bolas con juego normal. Para el cálculo de otro tipo de rodamiento debe consultarse el catálogo de rodamientos en el capítulo respectivo, para obtener los valores de: e, Y, X. Factores de cálculo para rodamientos rígidos de una hilera de bolas Juego Normal Fa/C0

e

X

Y

0,025

0,22

0,56

2

0,04

0,24

0,56

1,8

0,07

0,27

0,56

1,6

0,13

0,31

0,56

1,4

0,25

0,37

0,56

1,2

0,5

0,44

0,56

1

Se desarrollaran dos fórmulas para la vida útil: Vida Nominal [L10] y Vida Nominal Ajustada SKF [Lnaa]. 1. Vida Nominal: L10 = ( C / P )p Donde: L10 es la vida estimada en millones de revoluciones C es la capacidad de carga dinámica P es la carga equivalente sobre el rodamiento, se calcula en función de las cargas radiales y axiales que afectan al rodamiento su fórmula depende del tipo de rodamiento a utilizar p es 3 para los rodamientos de bolas y 10/3 para los rodamientos de rodillos La vida nominal puede expresarse en otras unidades mas adecuadas al problema que se analiza, de esta forma se tiene: L10h = ( 1000000 / 60 n ) L10 Donde: L10h es la vida estimada en n es la velocidad del eje en r.p.m.

horas

de

funcionamiento

L10s = ( p D / 1000 ) Donde: L10s es la vida estimada en millones kilómetros recorridos D es el diámetro de las ruedas en metros 2. Vida Nominal Ajustada Lna = a1 askf L10 Donde: a1 es el factor correspondiente a la fiabilidad del rodamiento, este factor se obtiene de la tabla siguiente, se puede observar que la

fiabilidad mínima es de 90% y que es imposible asegurar un 100% Valor del factor a1 Fiabilidad %

a1

Fiabilidad %

a1

90

1

97

0,44

95

0,62

98

0,33

96

0,53

99

0,21

aSKF es un nuevo factor introducido por la fabrica SKF. Para conocer su valor se debe primeramente evaluar el valor ηc que varia en función al grado de contaminación, este valor se puede obtener de la tabla siguiente: Valores del factor de ajuste ηc para diferentes grados de contaminación Condición1) ηc Muy limpio Tamaño de partículas del orden del espesor de la película de lubricante. = 1 Limpio Condiciones típicas de rodamientos con obturaciones engrasados por uso =0,8 Normal Condiciones típicas de rodamientos con protecciones engrasados por uso. =0,5 Contaminado Condiciones típicas de rodamientos sin obturaciones integradas; filtros de paso grueso paras lubricante y/o entrada de partículas desde el entorno. =0,5 a 0,1 Fuertemente contaminado2) = 0 1. La escala para ηc se refiere sólo a contaminantes sólidos típicos. La disminución de la vida del rodamiento por contaminación por agua u otros fluidos no está incluida. 2. Para fuerte contaminación, los valores ηc pueden estar fuera de la escala resultando una más severa reducción de la vida que la predicha por la ecuación Lnaa Ahora se requiere el valor de Pu obtenido del catalogo para el rodamiento en cuestión y el valor de la carga equivalente P obtenido de las condiciones del problema.

Con todo esto de evalúa (ηc, Pu / P) y se ingresa por el eje horizontal en uno de los cuatro gráficos que siguen a continuación. Se sube hasta cortar con la curva correspondiente al valor de ηc obtenido en el cálculo anterior. Una vez cortado, se lee en el eje vertical el valor de aSKF

Obtenido el valor aSKF se procede a evaluar Lnaa . De esta forma se han obtenido 3 resultados para la vida útil del rodamiento. Para el caso de cargas fluctuantes que afecten al rodamiento es recomendable que se consulte el catalogo de rodamiento para fórmulas mas complejas. En la confección de este apunte se ha utilizado el "Catálogo General de Rodamientos SKF" que contiene además mucha información relevante

Distribución de planta Objetivo de la distribución en planta. “La misión del diseñador es encontrar la mejor ordenación de las áreas de trabajo y del equipo en aras a conseguir la máxima economía en el trabajo al mismo tiempo que la mayor seguridad y satisfacción de los trabajadores.” La distribución en planta implica la ordenación de espacios necesarios para movimiento de material, almacenamiento, equipos o líneas de producción, equipos industriales, istración, servicios para el personal, etc. Los objetivos de la distribución en planta son: 1. Integración de todos los factores que afecten la distribución. 2. Movimiento de material según distancias mínimas. 3. Circulación del trabajo a través de la planta. 4. Utilización “efectiva” de todo el espacio. 5. Mínimo esfuerzo y seguridad en los trabajadores. 6. Flexibilidad en la ordenación para facilitar reajustes o ampliaciones.

Tipo de información requerida (P, Q, R, S, T)

    

Producto (P). Lista de materiales y partes, diagrama de operaciones, dibujos, etc. Volumen a producir (Q). Ruta de Proceso (R). Diagrama de flujo de operaciones y lista de equipo requerido. Servicios requeridos (S). Necesidades de mantenimiento, almacenes, oficinas, vestidores y otros. Programa de Producción (T). Definición de cuánto y cuando producir.

Principios básicos de la distribución en planta. 1. Principio de la satisfacción y de la seguridad. A igualdad de condiciones, será siempre más efectiva la distribución que haga el trabajo más satisfactorio y seguro para los trabajadores. 2. Principio de la integración de conjunto. La mejor distribución es la que integra a los hombres, materiales, maquinaria, actividades auxiliares y cualquier otro factor, de modo que resulte el compromiso mejor entre todas estas partes. 3. Principio de la mínima distancia recorrida. A igualdad de condiciones, es siempre mejor la distribución que permite que la distancia a recorrer por el material sea la menor posible. 4. Principio de la circulación o flujo de materiales. En igualdad de condiciones, es mejor aquella distribución que ordene las áreas de trabajo de modo que cada operación o proceso esté en el mismo orden o secuencia en que se transformen, tratan o montan los materiales. 5. Principio del espacio cúbico. La economía se obtiene utilizando de un modo efectivo todo el espacio disponible, tanto en horizontal como en vertical. 6. Principio de la flexibilidad. A igualdad de condiciones será siempre más efectiva la distribución que pueda ser ajustada o reordenada con menos costo o inconvenientes NATURALEZA DE LOS PROBLEMAS DE DISTRIBUCION EN PLANTA Los problemas que se pueden tener al realizar una distribución en planta son cuatro, estos son:

   

Proyecto de una planta totalmente nueva. Aquí se trata de ordenar todos los medios de producción e instalación para que trabajen como conjunto integrado. Expansión o traslado de una planta ya existente. En este caso los edificios ya están allí, limitando la acción del ingeniero de distribución. Reordenación de una planta ya existente. La forma y particularidad del edificio limitan la acción del ingeniero. Ajustes en distribución ya existente. Se presenta principalmente, cuando varían las condiciones de operación.

TIPOS DE MOVIMIENTOS Fundamentalmente existen siete tipos de movimientos dentro de las plantas, estos se dan a conocer a continuación: 1. Movimiento de material. En esta el material se mueve de un lugar de trabajo a otro, de una operación a la siguiente. 2. Movimiento del Hombre. Los operarios se mueven de un lugar de trabajo al siguiente, llevando a cabo las operaciones necesarias sobre cada pieza de material. 3. Movimiento de Maquinaria. El trabajador mueve diversas herramientas o máquinas dentro de un área de trabajo para actuar sobre una pieza grande. 4. Movimiento de Material y Hombres. Los materiales y los hombres se van moviendo a través de los distintos procesos o máquinas. 5. Movimientos de Hombres y Maquinaria. Los trabajadores se mueven con las herramientas y equipo generalmente alrededor de una gran pieza fija. 6. Movimiento de Materiales y Máquinas. Los materiales y las herramientas y equipos se desplazan a través de puestos fijos. 7. Movimiento de Materiales, Hombres y Maquinaria. Generalmente es demasiado caro e innecesario el moverlos a los tres.

TIPOS DE DISTRIBUCIÓN EN PLANTA. Distribución por Posición fija o Proyecto Se trata de una distribución en la que el material o el componente permanece en lugar fijo. Todas las herramientas, maquinaria, hombres y otras piezas del material concurren a ella. Distribución por Proceso o Función En ella todas las operaciones del mismo proceso están agrupadas. Distribución por Producto o Línea En esta el material está en movimiento a través de diferentes puestos de trabajo fijos.

Los tres tipos de distribución mencionados anteriormente muestran las siguientes ventajas:

Ventajas de distribución por posición fija 

Se logra una mejor utilización de la maquinaria



Se adapta a gran variedad de productos



Se adapta fácilmente a una demanda intermitente



Presenta un mejor incentivo al trabajador



Se mantiene más fácil la continuidad en la producción

Ventajas de distribución por proceso 

Reduce el manejo del material



Disminuye la cantidad del material en proceso



Se da un uso más efectivo de la mano de obra



Existe mayor facilidad de control



Reduce la congestión y el área de suelo ocupado.

Ventajas de la distribución por producto



Reduce el manejo de la pieza mayor



Permite operarios altamente capacitados



Permite cambios frecuentes en el producto



Se adapta a una gran variedad de productos



Es más flexible

Factores que afectan a la distribución en planta. De lo citado hasta ahora puede deducirse fácilmente que al realizar una buena distribución, es necesario conocer la totalidad de los factores implicados en la misma, así como sus interrelaciones. La influencia e importancia relativa de los mismos puede variar con cada organización y situación concreta; en cualquier caso, la solución adoptada para la distribución en planta debe conseguir un equilibrio entre las características y consideraciones de todos los factores, de forma que se obtengan las máximas ventajas. De manera agregada, los factores que tienen influencia sobre cualquier distribución pueden encuadrarse en ocho grupos que comentamos a continuación.

Los materiales Dado que el objetivo fundamental del Subsistema de Operaciones es la obtención de los bienes y servicios que requiere el mercado, la distribución de los factores productivos dependerá necesariamente de las características de aquéllos y de los materiales sobre los que haya que trabajar. A este respecto, son factores fundamentales a considerar el tamaño, forma, volumen, peso y características físicas y químicas de los mismos, que influyen decisivamente en los métodos de producción y en las formas de manipulación y almacenamiento. La bondad de una distribución en planta dependerá en gran medida de la facilidad que aporta en el manejo de los distintos productos y materiales con los que se trabaja. Por último, habrán de tenerse en cuenta la secuencia y orden en el que se han de efectuar las operaciones, puesto que esto dictará la ordenación de las áreas de trabajo y de los equipos, así como la disposición relativa de unos departamentos con otros, debiéndose prestar también especial atención, como ya se ha apuntado, a la variedad y cantidad de los ítems a producir.

La maquinaria Para lograr una distribución adecuada es indispensable tener información de los procesos a emplear, de la maquinaria, utillaje y equipos necesarios, así como de la utilización y requerimientos de los mismos. La importancia de los procesos radica en que éstos determinan directamente los equipos y máquinas a utilizar y ordenar. El estudio y mejora de métodos queda tan estrechamente ligado a la distribución en planta que, en ocasiones, es difícil discernir cuáles de las mejoras conseguidas en una redistribución se deben a ésta y cuáles a la mejora del método de trabajo ligada a la misma (incluso hay veces en que la mejora en el método se limitará a una reordenación o redistribución de los elementos implicados). En lo que se refiere a la maquinaria, se habrá de considerar su tipología y el número existente de cada clase, así como el tipo y cantidad de equipos y utillaje. El conocimiento de factores relativos a la maquinaria en general, tales como espacio requerido, forma, altura y peso, cantidad y clase de operarios requeridos, riesgos para el

personal, necesidad de servicios auxiliares, etc., se muestra indispensable para poder afrontar un correcto y completo estudio de distribución en planta La mano de obra También la mano de obra ha de ser ordenada en el proceso de distribución, englobando tanto la directa como la de supervisión y demás servicios auxiliares. Al hacerlo, debe considerarse la seguridad de los empleados, junto con otros factores, tales como luminosidad, ventilación, temperatura, ruidos, etc. De igual forma habrá de estudiarse la cualificación y flexibilidad del personal requerido, así como el número de trabajadores necesarios en cada momento y el trabajo que habrán de realizar. De nuevo surge aquí la estrecha relación del tema que nos ocupa con el diseño del trabajo, pues es clara la importancia del estudio de movimientos para una buena distribución de los puestos de trabajo El movimiento En relación con este factor, hay que tener presente que las manutenciones no son operaciones productivas, pues no añaden ningún valor al producto. Debido a ello, hay que intentar que sean mínimas y que su realización se combine en lo posible con otras operaciones, sin perder de vista que se persigue la eliminación de manejos innecesarios y antieconómicos. Las esperas Uno de los objetivos que se persiguen al estudiar la distribución en planta es conseguir que la circulación de los materiales sea fluida a lo largo de la misma, evitando así el coste que suponen las esperas y demoras que tienen lugar cuando dicha circulación se detiene. Ahora bien, el material en espera no siempre supone un coste a evitar, pues, en ocasiones, puede proveer una economía superior (por ejemplo: protegiendo la producción frente a demoras de entregas programadas, mejorando el servicio a clientes, permitiendo lotes de producción de tamaño más Económico, etc.), lo cual hace necesario que sean considerados los espacios necesarios para los materiales en espera. Los servicios auxiliares Los servicios auxiliares permiten y facilitan la actividad principal que se desarrolla en una planta. Entre ellos, podemos citar los relativos al personal (por ejemplo: vías de , protección contra incendios, primeros auxilios, supervisión, seguridad, etc.), los relativos al material (por ejemplo: inspección y control de calidad) y los relativos a la maquinaria (por ejemplo: mantenimiento y distribución de líneas de servicios auxiliares). Estos servicios aparecen ligados a todos los factores que toman parte en la distribución estimándose que aproximadamente un tercio de cada planta o departamento suele estar dedicado a los mismos. Con gran frecuencia, el espacio dedicado a labores no productivas es considerado un gasto innecesario, aunque los servicios de apoyo sean esenciales para la buena ejecución de la actividad principal. Por ello, es especialmente importante que el espacio ocupado por dichos servicios asegure su eficiencia y que los costes Indirectos que suponen queden minimizados.

El edificio La consideración del edificio es siempre un factor fundamental en el diseño de la distribución, pero la influencia del mismo será determinante si éste ya existe en el momento de proyectarla. En este caso, su disposición espacial y demás características (por ejemplo: número de pisos, forma de la planta, localización de ventanas y puertas, resistencia de suelos, altura de techos, emplazamiento de columnas, escaleras, montacargas, desagües, tomas de corriente, etc.) se presenta como una limitación a la propia distribución del resto de los factores, lo que no ocurre cuando el edificio es de nueva construcción. Los cambios Como ya comentamos anteriormente, uno de los objetivos que se persiguen con la distribución en planta es su flexibilidad. Es, por tanto, ineludible la necesidad de prever las variaciones futuras para evitar que los posibles cambios en los restantes factores que hemos enumerado lleguen a transformar una distribución en planta eficiente en otra anticuada que merme beneficios potenciales. Para ello, habrá que comenzar por la identificación de los posibles cambios y su magnitud, buscando una distribución capaz de adaptarse dentro de unos límites razonables y realistas. La flexibilidad se alcanzará, en general, manteniendo la distribución original tan libre como sea posible de características fijas, permanentes o especiales, permitiendo la adaptación a las emergencias y variaciones inesperadas de las actividades normales del proceso. Asimismo, es fundamental tener en cuenta las posibles ampliaciones futuras de la distribución y sus distintos elementos, considerando, además, los cambios externos que pudieran afectarla y la necesidad de conseguir que durante la redistribución, sea posible seguir realizando el proceso productivo. Se ha expuesto hasta aquí un resumen de las principales consideraciones a tener en cuenta respecto de los factores que entran en juego en un estudio de distribución en planta. Son notorias las conexiones que existen entre materiales, almacenamiento movimiento y esperas, servicios y material, mano de obra maquinaria y edificio, existiendo otros muchos ejemplos que muestran que en muchas ocasiones, deberán tenerse presentes a la vez más de uno de los estudiados. Lo importante es que no se obvie ninguno, dándole a cada uno su importancia relativa dentro del conjunto y buscando que en la solución final se consigan las máximas ventajas del conjunto.

Metodología de la distribución en planta. La distribución en planta supone un proceso iterativo como el de la siguiente Figura:

1. Planear el todo y después los detalles. Se comienza determinando las necesidades generales de cada una de las áreas en relación con las demás y se hace un distribución general de conjunto. Una vez aprobada esta distribución general se procederá al ordenamiento detallado de cada área. 2. Plantear primero la disposición lineal y luego la disposición práctica. En primer lugar se realizar una distribución teórica ideal sin tener en cuenta ningún condicionante. Después se realizan ajustes de adaptación a las limitaciones que tenemos: espacios, costes, construcciones existentes, etc. 3. Planear el proceso y la maquinaria a partir de las necesidades de la Producción. El diseño del producto y las especificaciones de fabricación determinan el tipo de proceso a emplear. Hemos de determinar las cantidades o ritmo de producción de los diversos productos antes de que podamos calcular qué procesos necesitamos. Después de “dimensionar” estos procesos elegiremos la maquinaria adecuada. 4. Planear la distribución basándose en el proceso y la maquinaria. Antes de comenzar con la distribución debemos conocer con detalle el proceso y la maquinaria a emplear, así como sus condicionantes (dimensiones, pesos, necesidades de espacio en los alrededores, etc). 5. Proyectar el edificio a partir de la distribución.

La distribución se realiza sin tener en cuenta el factor edificio. Una vez conseguida una distribución óptima le encajaremos el edificio necesario. No deben hacerse más concesiones al factor edificio que la estrictamente necesarias. Pero debemos tener en cuenta que el edificio debe ser flexible, y poder albergar distintas distribuciones de maquinaria. Hay ocasiones en que el edificio es más duradero que las distribuciones de líneas que puede albergar. 6. Planear con la ayuda de una clara visualización. Los planos, gráficos, esquemas, etc, son fundamentales para poder realizar una buena distribución. 7. Planear con la ayuda de otros. La distribución es un trabajo de cooperación, entre los del equipo, y también con los interesados (cliente, gerente, encargados, jefe taller, etc). Es más sencillo conseguir la aceptación de un diseño cuando se ha contado con todos los interesados en la generación del mismo. 8. Comprobación de la distribución. Todos los implicados deber revisar la distribución y aceptarla. Después pueden seguirse definiendo otros detalles.

9. Vender la distribución. Debemos conseguir que los demás acepten nuestro plan. Pueden seguirse estrategias comerciales como las siguientes:

Diseño de distribución de planta DETERMINACION DEL MANEJO DE MATERIALES CRITERIOS DE EVALUACION Y SU FUNDAMENTO La distribución en planta y el manejo de materiales se relacionan directamente, ya que un breve diseño de la distribución reduce al mínimo la distancia de transporte de materia prima. Desde la perspectiva de la ingeniería, el manejo de materiales se define como el arte y la ciencia que se aplican al traslado, embalajes y almacenamiento de sustancias en cualesquier de sus formas, tales como: líquidos, sólidos a granel, piezas, paquetes, unidades de carga, contenedores, vehículos y naves. En una empresa en general, el criterio fundamental para evaluar el manejo de materiales es la reducción de los costos de producción. Almacenamiento Cada compañía debe hacer provisiones para acumular sus productos en distintos lugares, mientras espera que ellos se vendan. Se necesita realizar una función de almacenamiento puesto que los ciclos de producción y consumo difícilmente coinciden. La función de almacenamiento supera la discrepancia en cuanto se refiere al tiempo y las cantidades deseadas. La compañía debe determinar el número suficiente de locales de almacenamiento que debe mantener, con el fin de que la entrega de los bienes a los consumidores se realice rápidamente. Algunos de los inventarios de la compañía estarán alejados o cercanos a la planta de producción y el resto podrían estar ubicados en las principales bodegas a través del país, la compañía puede poseer algunas bodegas en alquiler, aunque estas tienen mayor control sobre sus propias bodegas. La bodega de almacenamiento está diseñada para almacenar productos durante largos periodos de tiempo.

Transporte La selección del transportador de la compañía afectara el costo de la producción. Para transportar los productos desde las plantas a sus bodegas o desde las bodegas a los distribuidores, la compañía puede seleccionar

entre cinco principales formas de

transporte: ferrocarril, agua, camiones, tubería y aire. Las características de cada forma de transporte son variables. PROYECCION DE ESPACIO TOTAL PLANEAMIENTO DE ESPACIO A CONSIDERAR EN EL PLAN LAYOUT Para planear el espacio necesario de la planta, se deben tomar en cuenta los valores obtenidos en los cálculos de actividades o áreas consideradas para la planta. Para la planeación de espacios se deben considerar dos factores, siendo el primero la circulación para los que se establece un 20% y el segundo factor que es la flexibilidad. Considerándose para este un 50% .

CARTA DE ACTIVIDADES RELACIONADAS Es una técnica ideal para planear la relación entre cualquier grupo de actividades mencionadas. Es útil como en los siguientes casos:



Localización relativa de centros de trabajo o departamentos en una oficina



Localización de actividades en una empresa de servicios



Localización de mantenimiento u operaciones de reparación en un centro de trabajo



Muestra cada actividad relacionada con otra

DIAGRAMA DE ACTIVIDADES RELACIONADAS La carta de actividades relacionadas es usada para planear actividades, la información resultante es usada al trasladar un diagrama. El objetivo de este diagrama es fundamentalmente el de planificar las relaciones entre el flujo de material y la localización de las actividades de servicio relacionadas a la actividad de producción. Este es en realidad un diagrama en forma de bloques que indica las relaciones de actividad. Observando cada actividad como una sola.

DIAGRAMA DE ASIGNACION DE AREAS Con la asignación de áreas, se tiene la manera definitiva de cómo quedará distribuida la planta; con la que se desarrollará al plano arquitectónico.

Análisis de Interrelación entre Actividades

En los casos en que el flujo de los materiales se considera el factor más importante para el diseño de distribución de la planta, las demás actividades o áreas se distribuyen alrededor del flujo. Esta no es la mejor manera de diseñar una distribución de planta, como regla general, por las siguientes razones: Los servicios soporte deben integrarse con el flujo de manera organizada. En varias industrias el flujo de materiales es casi irrelevante. Para desarrollar una buena distribución se requiere de una manera sistemática de interrelacionar actividades de servicio o integrar servicios de soporte con el flujo de materiales.

Razones de Cercanía de los Servicios Soportes 1.-Flujo de materiales.

7.-Frecuencia de o

2.-o personal.

8.-Urgencia de servicio.

3.-Utilizar mismo equipo.

9.-Costo de distribución de servicios.

4.-Usar información común.

10.-Utilizar mismos servicios.

5.-Compartir personal.

11.-Grado de intercomunicación.

6.-Supervisión o control.

12.-Otros.

Procedimiento de Análisis de Flujo e Interrelaciones Determinar las intensidades de flujo de las operaciones o actividades. Clasificar las intensidades entre las actividades de la siguiente manera:

A.-Intensidad alta. I. -Intensidad importante. O.-Intensidad ordinaria. U.-Intensidad subnormal.

Desarrollar un diagrama de relaciones para todos los servicios o actividades no relacionadas con el flujo de materiales.

LOCALIZACION DE LA PLANTA Cuando se lleva a cabo un estudio de este tipo es importante planearlo cuidadosamente, ya que si posteriormente se quiere llevar a cabo un cambio, este genera un costo elevado y desfavorable. Los criterios a evaluar se determinan tomando en cuenta los factores tomados como los más importantes sobre una base general, para llevar a cabo una micro localización son: 

a servicios básicos



Tipo de zona



Servicios de transporte



Disponibilidad de mano de obra



Proximidad de mercado



Seguridad de la zona



Servicios externos a la planta

ANALISIS DE LOCALIZACIÓN Este trata de la ubicación geográfica de la planta, tomando como base los criterios anteriores. Este análisis se fundamenta en una base teórica comparativa que permite crear una asignación de categorías de evaluación asignándoles una puntuación respectiva. Esta asignación se hace en base a una tabla de valoración previamente establecida, o sea que los puntos se distribuyen entre los criterios, de acuerdo a la importancia que cada uno tiene.