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Procesos de manufactura

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Parte 1

1. Individualmente, busquen dentro del saln de clases o dentro del campus, 4 productos

de la siguiente clasificacin de materiales:

o Un producto de plstico.

o Un producto de metal.

o Un producto de vidrio.

o Un producto que contenga la combinacin de cualquiera de los materiales

anteriores.

2. Analiza su estructura y componentes, describe de manera detallada cmo est

fabricado tal producto.

3. Renanse en equipos y en consenso elijan un producto que contenga la combinacin

de los materiales que les interesen para analizar su proceso de fabricacin.

4. Describan el proceso de fabricacin del producto elegido detallando:

o Layout de la distribucin de maquinaria de cada uno de los componentes del

producto.

o Diseo de la ruta de produccin con sus operaciones e inspecciones y

almacn del producto analizado.

o Posibles sub-ensambles.

Nota: Enriquece el trabajo apoyndote en un software de layout como MSVisio de acceso libre

en Internet.

Parte 2

5. Contesten las siguientes preguntas:

o Cules de las caractersticas de cada una de las piezas consideraran crticas

para el cliente?

o Cules procesos de manufactura son los que determinan la calidad de dichas

caractersticas?

o De qu forma aseguraran la calidad de dichas caractersticas?

o De qu forma creen que los materiales afectan la calidad del proceso?

6. Renanse con su equipo y con base en la parte 1 realicen lo siguiente:

a. Con el fin de abaratar los costos de los procesos, investiguen y discutan cules

son las propiedades fsicas y qumicas de los materiales usados en el producto

analizado y sustityanlos con otros materiales de caractersticas similares, si

no es posible sustituirlos, justifiquen su respuesta.

b. Determinen los tiempos de cada una de las operaciones de manufactura si la

empresa desea mantener una produccin de 8 horas diarias de produccin.

Justifiquen su respuesta despreciando tiempos de traslado.

Parte 3


7. Mencionen las estrategias necesarias para aplicar las siguientes tendencias de

manufactura, desde el nivel gerencial hasta el piso de produccin.

a. Produccin justo a tiempo.

b. Manufactura esbelta.

c. Manufactura gil.

Parte 1

1. En equipo, consideren el siguiente escenario:

Una caracterstica de la calidad importante en la fabricacin de una llanta es la

longitud de capa, que a cierto tipo de llanta debe de ser de 550 mm, con una tolerancia

de 8 mm.

La longitud de la capa es el resultado de un proceso de estirado de una tira de hule, el

cual debe garantizar que la longitud est entre la especificacin inferior LSL = 542 y la

superior USL = 558 con un valor ideal o nominal N = 550.

Para detectar la posible presencia de causas especiales de variacin, y en general

para monitorear el correcto funcionamiento del proceso de corte, cada hora se toman

cinco capas y se miden. Los datos obtenidos en el primer turno de los ltimos cuatro

das aparecen en la siguiente tabla:

Muestra Mediciones de longitud

1 556 552 552 551 552

2 556 555 553 552 554

3 556 554 552 553 552

4 552 554 554 554 549

5 551 556 551 551 552

6 552 553 554 550 549

7 551 550 551 552 551

8 550 550 553 555 552

9 556 553 555 552 550

10 554 552 553 552 555

11 551 553 554 559 553

12 556 551 553 551 554

13 553 553 554 548 551


14 550 553 548 556 553

15 554 552 553 555 549

16 556 552 554 553 553

17 553 552 555 555 552

18 550 550 553 550 549

19 556 557 551 550 551

20 552 554 552 550 553

21 550 553 552 555 553

22 554 554 553 552 552

23 549 551 558 551 555

24 551 551 552 551 554

25 552 548 551 552 553

26 551 553 551 554 548

27 551 550 555 552 554

28 551 556 553 552 555

29 552 554 557 553 553

30 551 552 554 553 550

31 557 551 552 554 555

32 550 554 554 554 556

33 552 552 553 552 553

34 552 556 554 552 554

35 552 550 553 552 553

36 553 553 549 551 552

2.

3. Con base en el escenario:

a. Obtengan las medidas de tendencia central.

b. Obtengan la desviacin estndar del muestreo.

c. Grafiquen la frecuencia de la media de las muestras, incluyendo en la grfica

las especificaciones y la curva de distribucin normal.

Parte 2


3. Renanse en equipo y discutan lo siguiente:

a. Se podra considerar este proceso como centrado? Por qu?

b. De qu forma podra saberse si existe simetra en la distribucin de datos?

c. Cmo se puede determinar si el proceso est dentro de las especificaciones?

Si es as, Qu porcentaje de capas exceden las especificaciones? Y qu

medidas deberan tomarse para evitar salirse de las especificaciones?

Parte 3

4. Con base en los conocimientos adquiridos, determinen:

o La capacidad potencial del proceso.

o La capacidad real del proceso.

5. Finalmente, concluyan lo siguiente:

a. Cul es la interpretacin de la capacidad potencial del proceso?

b. Cul es la interpretacin de la capacidad real del proceso?

c. Cules son las consideraciones a tomar para calcular cada uno de los ndices

de capacidad?

d. De no ser capaz el proceso, Qu recomendaciones haran para que sea

aceptable?

Diagrama de flujo del proceso de fabricacin convencional de una pieza en especfico.

Instrucciones para realizar evidencia:80%

Con base en los conocimientos adquiridos en este mdulo, lleva a cabo lo siguiente:

1. Elige entre algn producto que sea elaborado mediante procesos de manufactura en

tu comunidad o cercano a ella. Recuerda que el producto no tiene que ser

necesariamente producido a gran escala, por ejemplo: una PyME de torno o una

PyME de cermica en donde realizan piezas como tazas, tazones, garrones etc.

Asegrate que el proceso cuente con la mayor cantidad de mediciones posibles a lo

largo de su produccin, tales como medicin de temperatura, dimensionamiento del

producto, contador de piezas buenas/malas, etc.

2. Inspecciona el comportamiento de la produccin de principio a fin, ya sea mediante

grficas, visualmente, indicadores de produccin, etc.

3. Realiza un diagrama de flujo de proceso de la pieza, que incluya todas las etapas por

las que pasa la pieza hasta llegar a ser un producto final.

4. Elige una caracterstica de calidad del producto y realiza un clculo de los ndices de

capacidad del proceso potencial y real.

5. Recuerda las consideraciones para realizar dicho clculo.

6. Con base en los valores de los ndices obtenidos, realiza la interpretacin de ambos,

as como tus conclusiones acerca de la calidad del producto.

Parte 1


1. Renanse en equipo y realicen las siguientes actividades para la elaboracin del

modelo de cera.

a. Mezclen la plastilina epxica y recubran el objeto del que desean realizar la

fundicin en aceite o algn otro tipo de lubricante.

b. Impriman una cara del objeto recubierto en aceite en la plastilina epxica de la

siguiente manera:

2. Recuerden que deben retirar el objeto en menos de dos horas de la plastilina epxica,

o podran tener problemas para separarlo. Tambin deben hacerle un bebedero por el

cual vaciaran la parafina. Anoten sus observaciones.

3. Impriman la segunda pieza del molde.

4. Anoten las conclusiones del procedimiento y las complicaciones con las que se

encontraron.

Parte 2

5. Junten y sellen las dos partes del molde. Vacen cera para formar el modelo, es

importante que lo llenen hasta que la cera cubra totalmente el bebedero. Anoten sus

observaciones.

6. Separen el molde del modelo y recubran la cera con arcilla, incluyendo el bebedero,

solo tengan cuidado de no cubrir la parte superior de este para que el chocolate tenga

forma de entrar al molde. Anoten sus observaciones.

7. Una vez que se seque la arcilla, calintenla hasta que la cera se derrita y salga por el

bebedero.

8. Derritan el chocolate dentro del molde de arcilla.

9. Una vez que el chocolate se haya solidificado remuevan la arcilla.

10. Anoten las conclusiones del procedimiento y las complicaciones con las que se

encontraron.

Parte 3


11. Renanse en equipo y elaboren una presentacin libre (ppt, video, animacin, etc.) en

la cual respondan a lo siguiente:

a. Mencionen el comportamiento de la cera y del chocolate al momento de

solidificarse.

b. Cules fueron las operaciones ms complicadas del proceso?, por qu?,

qu acciones tomaran para hacerlas ms sencillas?

c. Identifiquen los elementos del proceso de fundicin en molde desechable.

d. Qu tipo de trabajo tuvieron que realizar al modelo y al producto final para

que cumpliera con las especificaciones?

e. Alteren tericamente el proceso para que sea una fundicin de molde

permanente en vez de molde desechable.

f. A qu se debe que algunas compaas opten por realizar las fundiciones en

molde desechable en vez de molde permanente?

Nota: Considera que tu actividad debe estar documentada (proceso) y fundamentada.

Entregable(s):

1. Molde para elaboracin del modelo, junto con el producto final de chocolate.

2. Presentacin libre de las respuestas a las preguntas en la parte 3.

Parte 1

1. En equipo realicen el siguiente ejercicio:

En una empresa se desea reducir el espesor de planchones de lmina de carbn AISI 1020,

de 1000 mm de ancho y 150 mm de espesor, a 7 mm de espesor, conservando el mismo

ancho. Adicionalmente, el departamento de supply chain determin que para lograr satisfacer

la demanda de mercado se debe tener una velocidad de laminacin de salida de 381 mm/s

con un coeficiente de friccin de 0.5.

2. Diseen el molino de laminacin para el proceso de laminado usando el menor

nmero de castillos posibles, ya que mientras ms rodillos se usen, menos rentable

ser la manufactura.

3. Proporcionen los siguientes datos:

a. Torque de laminado.

b. Fuerza de laminado.

c. Radio de los rodillos.

d. Cantidad de rodillos.

e. Velocidades salientes y entrantes de cada castillo.

f. Distancia entre cada uno de los castillos.

4. Diseen el esquema del molino y el diagrama de proceso.


Parte 2

En equipos continen trabajando en los siguientes puntos:

5. Dibujen un diagrama de las fuerzas resultantes de un par de rodillos cuando el

planchn entra y muestren el estado de equilibrio que se alcanza una vez que los

rodillos son capaces de arrastrar el metal en el espacio entre ellos. Esto es cuando el

ngulo de contacto es igual al ngulo de friccin.

Con el fin de reducir el nmero de castillos, la empresa adquiri motores los cuales permiten

girar en doble sentido, as como un tornillo hidrulico, el cual permite reducir el espacio entre

los rodillos por pasada.

6. Teniendo en cuenta esto y manteniendo los requerimientos de la parte, contesta lo

siguiente:

a. En cuntas pasadas se lograr el espesor deseado?

b. Habr diferencia de torque entre pasada y pasada?

c. Habr diferencia en la fuerza de laminado entre pasada y pasada?

Parte 3

7. La empresa les ofrece un puesto de trabajo, pero solamente elegirn a los miembros

de un solo equipo, para esto debern de hacer una presentacin libre (ppt, video,

audio, animacin, etc.), que d respuesta a lo siguiente:

a. Cul sera la produccin volumtrica de lmina en un turno de 8 horas?,

suponiendo una proceso de laminacin ininterrumpida.

b. Qu otras consideraciones agregaran en el diseo del molino como parte del

proceso de laminacin?

c. De qu forma evitaran los posibles defectos externos e internos en la

lmina?

d. Describan la importancia de controlar las velocidades de los rodillos, los

espacios de laminacin y la temperatura en el proceso de laminacin.


Entregable(s):

1. Diseos de ambos molinos.

2. Presentacin libre de las preguntas finales.

Reporte de los procesos de solidificacin, conformado masivo y conformado de hojas

metlicas utilizados en una pieza.



De acuerdo a lo visto en el mdulo 2, realiza las siguientes actividades de forma individual:

1. Para comenzar debers de elegir una PyME que se encuentre en tu ciudad y que se

encargue de la produccin de hojas metlicas para crear piezas.

2. Una vez elegida la PyME debers ir a visitarla y realizar lo siguiente:

3. Elabora un reporte de manera secuencial (del primer proceso de manufactura hasta el

ltimo) en donde menciones el proceso de manufactura que la PyME sigue para

elaborar las hojas metlicas. Es importante que menciones cada detalle como:

a. Tipo de acero con el que se fabric la pieza.

b. Temperatura a la que se fundi el material.

c. Espesor inicial del laminado.

d. Proceso que se us para dar forma a la lmina.

e. Cules moldes se utilizaron para fundir las piezas.

Debers incluir ilustraciones para explicar de forma visual la secuencia de fabricacin, pueden

ser fotos o incluso tomar un video.

Parte 1

1. Renanse en equipo y obtengan las coordenadas x, y y de los siguientes puntos,

considerando todas las circunferencias como tangentes a las rectas, as como todas

las lneas en un ngulo de 90 grados con respecto a las lneas adyacentes, excepto

los ngulos que se especifican en el dibujo.

Punto X Y

A 7


B 6

C

D

E

F

G

H

I

J

K

L

M

N

O

P

2. Codifiquen la geometra usando los puntos calculados previamente, con cdigos de

CNC bsicos, como G00, G01, G02, G03, M03, M06, M30, entre otros. Usando una

profundidad de Z = 3 mm.

Parte 2

3. Realicen la simulacin en el programa Cut Viewer del cdigo obtenido en la parte 1

usando una herramienta Flat End-Mill de 6 mm. Verifiquen que no haya errores de

geometra o de sintaxis en su programa.

4. Respalden su programa en un archivo de texto usando el Block de Notas (Notepad),

ya que lo usarn en la prxima sesin en el laboratorio.


Parte 3

5. Renanse con el instructor de laboratorio y tomen nota de lo siguiente:

a. Reglas de seguridad del laboratorio.

b. Equipo con el que cuenta el laboratorio.

c. Procedimiento para transferir archivos hacia el centro de maquinado.

d. Procedimiento para realizar el cero de pieza.

e. Procedimiento para establecer la compensacin de altura de la herramienta.

En equipo llenen las siguientes tablas:

Procedimiento para establecer el cero de pieza en Z

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

Procedimiento para establecer el cero de pieza en X y Y

1.

2.


3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

Procedimiento para establecer la compensacin de altura de herramienta

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

6. Con ayuda del instructor de laboratorio transfieran su programa y realicen la corrida en

el centro de maquinado.


7. Midan las dimensiones finales de la pieza maquinada, y comprenlas con las

especificadas en el plano original.

Parte 1

1. Renanse en equipo y realicen en forma de diagrama, los cinco tipos bsicos de

uniones con las placas de cobre usando el cautn y la soldadura de estao,

documenten las complicaciones y observaciones que tuvieron durante el desarrollo de

las uniones.

Haz clic aqu para ver las imgenes de cada tipo de unin.

2. Ejerzan fuerzas de compresin y tensin axiales (en los ejes x, y, z) en las cinco

uniones y dibujen los diagramas de cuerpo libre para cada una de los casos.

Registren que tipo de unin resisti ms y bajo qu condiciones. As tambin, como la

que resisti menos y bajo qu condiciones.

Parte 2

Renanse con su equipo y realicen los cinco tipos bsicos de uniones con las placas de cobre

de la parte 1 usando el adhesivo instantneo. Documenten las complicaciones y

observaciones que tuvieron durante el desarrollo de las uniones.

3. Ejerzan fuerzas de compresin y tensin axiales (en los ejes x, y, z) en las cinco

uniones y dibujen los diagramas de cuerpo libre para cada una de los casos.

4. Registren que tipo de unin resisti ms y bajo qu condiciones. As tambin, cmo la

que resisti menos y bajo qu condiciones.

Parte 3

Renanse con su equipo y en base a los resultados obtenidos en las partes 1 y 2 realicen lo

siguiente:

a. Usando el cautn y la soldadura de estao, realicen la unin ms dbil que

identificaron al momento de usar el adhesivo instantneo.

b. Ejerzan fuerzas de compresin y tensin axiales (en los ejes x, y, z) y registren

sus resultados.

5. Usando el adhesivo instantneo, realicen la unin ms dbil que identificaron cuando

usaron el cautn y la soldadura de estao.


a. Ejerzan fuerzas de compresin y tensin axiales (en los ejes x, y, z) y registren

sus resultados.

6. Concluyan lo siguiente:

a. Cules son las ventajas y desventajas de usar soldadura de estao para

realizar las uniones?

b. Cules son las ventajas y desventajas de usar adhesivo instantneo para

realizar las uniones?


Propuesta de tecnologa de proceso de maquinado aplicada a una pieza industrial.


1. Elige una PyME que se encuentre en tu ciudad y que se encargue de realizar

maquinados en piezas.

2. Una vez elegida la PyME debers ir a visitarla y realizar lo siguiente:

a. Elabora un reporte en donde menciones el proceso de manufactura que la

PyME sigue para maquinar las piezas. Es importante que menciones cada

detalle como:

i. Tipos de mquinas-herramientas.

ii. Material y tipos de herramienta.

iii. Fluidos de corte.

iv. Verifica si cuentan con centros de maquinados y que tipos tienen, etc.

b. Debers incluir ilustraciones para explicar de forma visual la secuencia de

fabricacin, pueden ser fotos o incluso puedes tomar video si la PyME te

autoriza a ello.

3. Despus de documentar los pasos que se siguen en la fabricacin, selecciona una

pieza de tu eleccin y realiza una propuesta de tecnologa de proceso de maquinado

para la elaboracin de la misma pieza.

4. La propuesta de tecnologa de proceso de maquinado debe incluir:

a. Estudio de capacidad de proceso.

b. Comparacin de tiempos de manufactura.

c. Flexibilidad para el uso de materiales metlicos y no metlicos.

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