Análisis de proceso productivo

UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELAFACULTAD DE INGENIERAESCUELA DE INGENIERA MECNICADEPARTAMENTO DE TECNOLOGA DE PRODUCCINPRODDUCIN I

ANLISIS DE PROCESO PRODUCTIVO(PIEZAS DE SUJECIN)

Realizado por:Lizmarie AristimuoC.I. 22650467

Caracas, mayo del 2015TABLA DE CONTENIDOPARTE I.Captulo 1.Introduccin e informacin general 3Introduccin...... 3Proceso de fabricacin de las piezas de sujecin 3-4Captulo 2. Figuras y tablas.... 4Produccin por operador. 4-7Produccin por grupo.8-13Produccin por lnea de produccin.13-19Produccin total.. 19-28Captulo 3. Anlisis de resultados y conclusiones... 29Anlisis de resultados... 29Conclusiones... 29-30PARTE II. Captulo 1. Probabilidad31Referencias... 36Anexos.. 37

PARTE I.INTRODUCCIN E INFORMACIN GENERAL

Introduccin. Para lograr un proceso de manufactura eficiente, el uso de sujetadores se hace indispensable. Tales sujetadores otorgan al proceso de fabricacin gran estabilidad bien sea al momento de sujetar una pieza para ser mecanizada o, tratndose de una mquina-herramienta, servir de rgida sujecin para las herramientas de corte. En trminos generales, las piezas de sujecin son entonces, de gran importancia para gran cantidad de aplicaciones ingenieriles. Proceso de fabricacin de piezas de sujecin. Las piezas de sujecin involucradas en el anlisis presentado a continuacin son producidas en cantidades moderadas. Los procesos de fabricacin de tales piezas son, a groso modo, el roscado y la inyeccin. Los tornillos no se realizan haciendo uso de un torno debido al tiempo de mecanizado relativamente alto que este implica, cosa que se traduce, a su vez, en niveles de produccin por debajo los deseados. Es por esto que se realiza tal proceso mediante un tren de roscado por laminacin, que, a diferencia del torneado, no es un proceso de mecanizado por arranque de viruta. En este proceso no se remueve material para lograr el perfil deseado, sino que se fabrica la rosca como una imagen a espejo de un rodillo de laminacin. De esta manera, se incrementa la produccin de tales roscas, ya que el tiempo de mecanizado es mucho menor, y, a su vez, la pieza gana mayor resistencia a la fatiga debido al endurecimiento por deformacin.El proceso de inyeccin se ve reflejado en los elementos de agarre de la pieza. Este es un proceso semicontnuo (de manera que la produccin de tales elementos sea moderada) en el cual se inyecta un polmero en estado fundido en un molde cerrado a presin y fro, a travs de un pequeo orificio llamado compuerta. En este molde el material se solidifica y la pieza final se obtiene al abrir el molde y sacar dicha pieza de la cavidad. Posterior a esto, se procede a realizar pequeos cilindrados internos para, finalmente, acoplar a presin estos elementos de agarre y los tornillos anteriormente mencionados, aplicando adems, adhesivo lquido para llenar la holgura entre las roscas. Este adhesivo cura, convirtindose en un slido tenaz, creando una conexin interfacial al fijarse a la superficie rugosa de los elementos, evitando as cualquier movimiento entre el tornillo y el elemento de agarre.El equipo de calidad de una planta de fabricacin de piezas metalmecnicas ha detectado un incremento en las fallas de unas piezas de sujecin, cosa que ha producido la devolucin de un 20 % de dichas piezas, aproximadamente. Cada pieza tiene un costo de 2,00 US$, y la produccin total que se espera es de 400.000 piezas. A continuacin se realiza un estudio enumerativo, tomando una muestra de la poblacin total de las piezas, con el objetivo de dar con las posibles causas del problema y poder tomar medidas correctivas.

TABLAS Y FIGURASProduccin por operador.Se tom una muestra de los datos de la produccin por operador (operador 3, grupo 2, lnea de produccin 1), para cada caracterstica de la pieza.Tabla 1. Mediciones del dimetro mayor.HORAD1

7-8 AM3,5931

8-9 AM3,5912

9-10 AM3,5602

10-11 AM3,5959

12-1 PM3,5724

1-2 PM3,5978

2-3 PM 3,5696

3-4 PM 3,6175

Figura 1. Diagrama de puntos correspondiente a la Tabla 1.

Estadstica descriptiva

Media3,5872125

Error tpico0,006566621

Mediana3,59215

Moda#N/A

Desviacin estndar0,018573209

Varianza de la muestra0,000344964

Curtosis-0,46877971

Coeficiente de asimetra0,043698726

Rango0,0573

Mnimo3,5602

Mximo3,6175

Suma28,6977

Cuenta8

Tabla 2. Mediciones del dimetro menor

HORAD2

7-8 AM2,3017

8-9 AM2,3017

9-10 AM2,3019

10-11 AM2,3019

12-1 PM2,3019

1-2 PM2,3018

2-3 PM 2,3019

3-4 PM 2,3019

Figura 2. Diagrama de puntos correspondiente a la Tabla 2.D2 (op)

Media2,3018375

Error tpico3,23899E-05

Mediana2,3019

Moda2,3019

Desviacin estndar9,16125E-05

Varianza de la muestra8,39286E-09

Curtosis-1,039384337

Coeficiente de asimetra-0,998655463

Rango0,0002

Mnimo2,3017

Mximo2,3019

Suma18,4147

Cuenta8

Tabla 3. Mediciones de la longitud (LP1, G2, OP3).HORAL

7-8 AM6,6014

8-9 AM6,6012

9-10 AM6,6014

10-11 AM6,6013

12-1 PM6,6014

1-2 PM6,6013

2-3 PM 6,6014

3-4 PM 6,6012

Figura 3. Diagrama de puntos correspondiente a la Tabla 3. Estadstica descriptiva

Media6,6013125


Mediana6,60135

Moda6,6014



Curtosis-2,35847934


Rango0,0002

Mnimo6,6012

Mximo6,6014

Suma52,8105

Cuenta8

Tabla 4. Mediciones del acabado superficial.HORAAS

7-8 AM0

8-9 AM0

9-10 AM0

10-11 AM0

12-1 PM0

1-2 PM0

2-3 PM 0

3-4 PM 0

Figura 4. Grfico correspondiente a la Tabla 4.

Produccin por grupo.Se tom una muestra de los datos de la produccin por grupo (grupo 2, lnea de produccin 1), para cada caracterstica de la pieza.

Tabla 5. Mediciones del dimetro mayor.3,54233,58843,57423,5959

3,55833,58843,57813,5978

3,55893,58933,58093,5978

3,56023,58933,58093,5987

3,56213,59123,58653,6053

3,56963,59313,58753,6101

3,57243,5943,58753,6175

3,57243,59593,58843,6213

Figura 5. Histograma correspondiente a la Tabla 4.

ClaseFrecuencia% acumulado

3,5554666713,13%

3,56863333415,63%

3,5818737,50%

3,594966671171,88%

3,60813333690,63%

3,62133100,00%

y mayor...0100,00%


Media3,58544375


Mediana3,5884

Moda3,5884



Curtosis0,27779384


Rango0,079

Mnimo3,5423

Mximo3,6213

Suma114,7342

Cuenta32

Tabla 6. Mediciones del dimetro menor.2,30152,30182,30162,3018

2,30152,30182,30162,30188

2,30152,30182,30172,3019

2,30152,30182,30172,3019

2,30152,30182,30172,3019

2,30162,30182,30172,3019

2,30162,30182,30172,3019

2,30162,30182,30182,3019



2,30156667515,63%

2,30163333531,25%

2,3017546,88%

2,30176667046,88%

2,301833331078,13%

2,30197100,00%

y mayor...0100,00%


Media2,3017275


Mediana2,3018

Moda2,3018



Curtosis-1,12165945


Rango0,0004

Mnimo2,3015

Mximo2,3019

Suma73,65528

Cuenta32

Tabla 7. Mediciones de la longitud.6,60126,60136,60126,6014

6,60126,60146,60136,6014

6,60126,60146,60136,6014

6,60126,60146,60136,6014

6,60126,60146,60136,6014

6,60126,60146,60136,6014

6,60126,60146,60136,6014

6,60126,60146,60146,6014

Figura 7. Histograma correspondiente a la tabla 7.


6,60123333928,13%

6,60126667028,13%

6,6013750,00%

6,60133333050,00%

6,60136667050,00%

6,601416100,00%

y mayor...0100,00%


Media6,601321875


Mediana6,60135

Moda6,6014



Curtosis-1,54897529


Rango0,0002

Mnimo6,6012

Mximo6,6014

Suma211,2423

Cuenta32

Tabla 8. Mediciones del acabado superficial (LP2, G1).0000

0000

0000

0000

0000

0000

0000

0010


Produccin por lnea de produccin.Se tom una muestra de los datos por lnea de produccin (lnea de produccin 1), para cada caracterstica de la pieza.Tabla 9. Mediciones del dimetro mayor (LP1).3,59033,59033,58093,5959

3,59973,55643,58843,5987

3,56583,56683,58933,5583

3,58183,5953,58933,5589

3,58093,60633,58753,5875

3,59223,58653,58653,5884

3,56493,56873,57423,5978

3,58933,59033,56213,5423

3,59873,58183,59313,594

3,5633,58373,59123,6213

3,56493,58563,56023,5809

3,59583,58183,59593,5781

3,59693,58463,57243,6053

3,59973,58463,59783,5724

3,5943,59123,56963,6101

3,57993,58093,61753,5884



3,55217511,56%

3,5620547,81%

3,571925820,31%

3,58181239,06%

3,5916751968,75%

3,601551592,19%

3,611425396,88%

3,62132100,00%

y mayor...0100,00%


Media3,58478906


Mediana3,5875

Moda3,5809



Curtosis0,34920811


Rango0,079

Mnimo3,5423

Mximo3,6213

Suma229,4265

Cuenta64


2,30152,30162,30192,3018

2,30152,30162,30192,3018

2,30152,30162,30192,3018

2,30152,30172,30192,3018

2,30152,30172,30192,3018

2,30152,30172,30192,3018

2,30152,30172,30192,3018

2,30152,30172,30192,3018

2,30152,30172,30192,3018

2,30152,30172,30192,30188

2,30162,30172,30192,3019

2,30162,30172,30162,3018

2,30162,30172,30162,3018

2,30162,30172,30162,3018

2,30162,30182,30162,3018

Figura 10. Histograma correspondiente a la tabla 10.


2,301551117,19%

2,3016017,19%

2,301651337,50%

2,3017037,50%

2,301751154,69%

2,3018054,69%

2,301851578,13%

2,3019179,69%

y mayor...13100,00%


Media2,301712188


Mediana2,3017

Moda2,3018



Curtosis-1,31402224


Rango0,0004

Mnimo2,3015

Mximo2,3019

Suma147,30958

Cuenta64


6,60126,60126,60136,6014

6,60126,60126,60136,6014

6,60126,60126,60136,6014

6,60126,60126,60136,6014

6,60126,60136,60136,6014

6,60126,60136,60146,6014

6,60126,60136,60146,6014

6,60126,60136,60146,6014

6,60126,60136,60146,6014

6,60126,60136,60146,6014

6,60126,60136,60146,6014

6,60126,60136,60146,6014

6,60126,60136,60146,6014

6,60126,60136,60146,6014

6,60126,60136,60146,6014



6,6012252132,81%

6,60125032,81%

6,601275032,81%

6,60131759,38%

6,601325059,38%

6,60135059,38%

6,601375059,38%

6,601426100,00%

y mayor...0100,00%


Media6,601307813


Mediana6,6013

Moda6,6014



Curtosis-1,64428631


Rango0,0002

Mnimo6,6012

Mximo6,6014

Suma422,4837

Cuenta64

Tabla 12. Mediciones del acabado superficial.0000

0000

0000

0000

0000

0000

0000

0000

0000

0000

0000

0000

0000

0000

0001

0001


Produccin total.Se tom una muestra de los datos de la produccin total de la planta (lneas 1, 2 y 3), para cada caracterstica de la pieza.Tabla 13. Mediciones del dimetro menor.3,59033,59033,58093,5959

3,59973,55643,58843,5987

3,56583,56683,58933,5583

3,58183,5953,58933,5589

3,58093,60633,58753,5875

3,59223,58653,58653,5884

3,56493,56873,57423,5978

3,58933,59033,56213,5423

3,59873,58183,59313,594

3,5633,58373,59123,6213

3,56493,58563,56023,5809

3,59583,58183,59593,5781

3,59693,58463,57243,6053

3,59973,58463,59783,5724

3,5943,59123,56963,6101

3,57993,58093,61753,5884

3,57153,54383,55463,5611

3,55993,56873,57433,5517

3,58653,56283,5633,5523

3,57623,59033,5543,595

3,55243,56583,56213,5715

3,56963,55553,56583,5536

3,5793,55643,5633,5875

3,57623,57993,5643,5668

3,56023,57243,54053,5705

3,57243,58563,58563,5743

3,59693,56483,56873,5824

3,57153,56773,5793,5593

3,56213,54613,55273,5555

3,56683,55173,56873,579

3,613,55743,56493,5597

3,57523,57833,56113,5734

3,55013,56773,57433,5574

3,5643,57523,56583,5593

3,55643,56023,56773,5611

3,57243,57713,57343,5649

3,56873,56963,55833,5587

3,55083,55083,5643,5781

3,55553,57993,55283,569

3,55933,57713,56583,5677

3,5793,57673,55463,5621

3,57343,57053,57523,5828

3,56963,55363,57243,5655

3,55743,57523,55273,5535

3,5633,55463,55363,5668

3,56583,56683,57053,551

3,5793,5643,57053,5758

3,57713,57053,57713,5646



3,5462714342,08%

3,5520428665,21%

3,557814292216,67%

3,563585712429,17%

3,569357143245,83%

3,575128572558,85%

3,58092772,92%

3,586671431480,21%

3,592442861688,54%

3,598214291294,79%

3,60398571496,88%

3,60975714297,92%

3,61552857298,96%

3,62132100,00%

y mayor...0100,00%


Media3,57288385


Mediana3,5705

Moda3,5658



Curtosis-0,01309274

Coeficiente de asimetra0,50074017

Rango0,0808

Mnimo3,5405

Mximo3,6213

Suma685,9937

Cuenta192


2,30162,30172,30182,3019

2,30162,30172,30162,3018

2,30182,30172,30152,3018

2,30182,30192,30152,3015

2,30182,30192,30162,3018

2,30162,30152,30172,3017

2,30172,30182,30182,3018

2,30162,30162,30172,3016

2,30182,30152,30172,30188

2,30192,30152,30192,3015

2,30152,30162,30192,3018

2,30152,30192,30192,3017

2,30172,30152,30182,3016

2,30172,30162,30192,3016

2,30192,30162,30192,3018

2,30162,30192,30192,3018

2,30172,30182,30152,3019

2,30172,30162,30162,3018

2,30192,30162,30152,3019

2,30162,30182,30182,3017

2,30162,30162,30152,3016

2,30182,30152,30162,3018

2,30182,30162,30162,3017

2,30192,30172,30162,3017

2,30152,30162,30162,3016

2,30182,30192,30172,3018

2,30182,30172,30182,3019

2,30152,30172,30172,3016

2,30182,30152,30182,3016

2,30182,30162,30172,3016

2,30182,30162,30172,3017

2,30182,30182,30182,3018

2,30152,30162,30172,3016

2,30162,30182,30192,3018

2,30192,30172,30162,3018

2,30152,30162,30172,3018

2,30192,30192,30172,3016

2,30162,30172,30152,3014

2,30192,30162,30152,3016

2,30172,30152,30162,3017

2,30192,30192,30192,3017

2,30162,30152,30182,3015

2,30162,30182,30152,3017

2,30152,30162,30182,3018

2,30172,30172,30192,3018

2,30172,30172,30162,3017

2,30152,30182,30182,3018



2,3014357110,52%

2,3014714300,52%

2,301507142815,10%

2,30154286015,10%

2,30157857015,10%

2,301614294739,58%

2,30165039,58%

2,30168571039,58%

2,301721433859,38%

2,30175714059,38%

2,30179286059,38%

2,301828574783,85%

2,30186429083,85%

2,3019184,38%

y mayor...30100,00%


Media2,301701458


Mediana2,3017

Moda2,3016



Curtosis-1,12767914


Rango0,0005

Mnimo2,3014

Mximo2,3019

Suma441,92668

Cuenta192


6,60146,60146,60146,6012

6,60136,60136,60146,6012

6,60136,60136,60146,6014

6,60126,60146,60136,6014

6,60146,60126,60146,6013

6,60126,60126,60126,6014

6,60126,60146,60126,6013

6,60146,60146,60146,6014

6,60136,60126,60146,6012

6,60126,60136,60126,6014

6,60126,60126,60136,6013

6,60146,60136,60126,6014

6,60136,60126,60146,6013

6,60126,60146,60126,6014

6,60136,60146,60146,6012

6,60126,60126,60126,6012

6,60126,60126,60126,6014

6,60126,60126,60136,6013

6,60136,60146,60136,6012

6,60136,60136,60136,6014

6,60146,60136,60136,6012

6,60136,60146,60126,6014

6,60146,60126,60126,6012

6,60146,60146,60136,6012

6,60126,60126,60136,6014

6,60136,60146,60126,6013

6,60136,60126,60146,6012

6,60146,60146,60136,6012

6,60136,60146,60146,6014

6,60146,60146,60126,6012

6,60146,60146,60136,6013

6,60136,60146,60126,6013

6,60146,60146,60146,6012

6,60146,60126,60136,6014

6,60146,60126,60126,6013

6,60126,60146,60146,6012

6,60146,60146,60146,6012

6,60146,60146,60136,6014

6,60146,60136,60136,6014

6,60146,60136,60136,6013

6,60126,60146,60126,6013

6,60126,60136,60136,6014

6,60146,60136,60126,6014

6,60126,60136,60146,6013

6,60136,60136,60146,6014

6,60126,60126,60146,6012

6,60126,60136,60146,6014



6,601214296232,29%

6,60122857032,29%

6,60124286032,29%

6,60125714032,29%

6,60127143032,29%

6,60128571032,29%

6,6013032,29%

6,601314295560,94%

6,60132857060,94%

6,60134286060,94%

6,60135714060,94%

6,60137143060,94%

6,60138571060,94%

6,6014060,94%

y mayor...75100,00%


Media6,601306771


Mediana6,6013

Moda6,6014



Curtosis-1,58787937


Rango0,0002

Mnimo6,6012

Mximo6,6014

Suma1267,4509

Cuenta192

Tabla 16. Mediciones del acabado superficial0000

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1000

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0110

1001

0001

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0000

0000

0000

0000

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0011

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0000

0100

0100


ANLISIS DE RESULTADOSTras haber realizado la toma de muestras y determinada la tendencia central y varianza, entre otros anlisis estadsticos para un operador, el grupo y la lnea de produccin a la que pertenece, y para toda la planta, se observ que la caracterstica de la pieza que presenta mayor varianza en cada caso es el dimetro mayor. De la tabla de frecuencias del histograma para la produccin total se observa que 4 piezas tienen un dimetro por debajo de 3, 55 centmetros, y 6 por encima de 3, 60, teniendo en total 10 piezas que no cumplen con el requerimiento del cliente respecto al dimetro mayor, el cual deba estar entre 3,55 y 3,60 centmetros. En cuanto al dimetro menor, tan slo una pieza queda fuera del rango especificado por el cliente (entre 2,3015 y 2,3020 centmetros), de manera que tal falla no es representativa en el porcentaje de piezas que fueron rechazadas debido a que no cumplan con las especificaciones mencionadas. La longitud de las piezas es la nica caracterstica que se mantiene dentro de las especificaciones, por lo tanto, esta no altera de ninguna manera a la falla global de las piezas.Del grfico 16, en el cual se presenta el porcentaje de las piezas de la produccin total que no cumplen con el acabado superficial de la cara superior, el cual deba ser totalmente liso, se observa que un 13 % de la muestra tomada para la produccin de toda la planta no cumple con dicho requerimiento. Este 13% equivale a 24 piezas de 192 que fueron tomadas como muestra para el experimento; lo que puede indicar que ha sido esta caracterstica la que influy en mayor proporcin (junto con el dimetro mayor) en el rechazo de las piezas fabricadas.

CONCLUSIONESLuego de haber analizado los resultados, se concluye que las piezas fueron rechazadas debido a que no cumplan con el acabado superficial ni el dimetro mayor, especificados por el cliente. Tales defectos pudieron tener diferentes causas; por ejemplo, las variaciones del dimetro mayor por encima de los valores especificados pudieron ser causadas por dosificaciones excesivas del polmero utilizado; por desajustes en el molde o baja fuerza de cierre del mismo. Con el propsito de solucionar tales problemas, se recomienda dosificar menos material; verificar que la mquina es la adecuada para la presin requerida por las piezas; verificar la calibracin del molde para su cierre (en caso de que la mquina sea la adecuada), y aumentar la presin de cierre del molde. Por el contrario, en aquellas piezas moldeadas en las que el dimetro mayor estuvo por debajo de los valores especificados, se observa que tal falla pudo deberse a insuficiente carga del material durante la inyeccin, o a una muy baja velocidad de la misma. La inyeccin de mayor cantidad de material y el incremento de la velocidad de inyeccin parecen ser medidas correctivas de esta falla.Principalmente, defectos e irregularidades en el acabado superficial del molde mismo pueden ser los causantes del incumplimiento del acabado requerido por las piezas, falla predominante en aquellas que fueron rechazadas, de manera que se recomienda realizar un recubrimiento superficial en el molde, o bien, rectificar las superficies del mismo; esto con el objetivo de minimizar o erradicar las fallas observadas en el acabado superficial de las piezas moldeadas. Considerando que la produccin total esperada es de 400.000 piezas, y que cada una de stas tiene un precio de venta de 2 Dlares, (teniendo una ganancia esperada de 800.000 Dlares) el rechazo de un 20% de las piezas (80.000 piezas) se traduce en una prdida de, aproximadamente, 160.000 dlares. Esto aporta un indicativo del impacto que tendran las fallas presentadas en las piezas fabricadas, si las mismas no son corregidas. Se hace indispensable entonces aplicar las medidas correctivas antes mencionadas, para evitar el impacto econmico que las fallas de las piezas de sujecin fabricadas traeran consigo a la produccin de la planta.

PARTE II. PROBABILIDADEn una fbrica de piezas metalmecnicas se producen mecanismos de sujecin en cantidades de 4 por turno y se clasifican de acuerdo con el acabado superficial en A: aceptable y N: No aceptable.

1.- Espacio muestral.E= {AAAA, ANAA, AANA, AAAN, NAAA, AANN, ANNA, NNAA, ANAN, NANA, NAAN, ANNN, NANN, NNAN, NNNA, NNNN}

2.- Diagrama de rbol. ACEPTABLE (1/2)NO ACEPTABLE (1/2)0 (1/16)1 (4/16)2 (6/16)3 (4/16)4 (1/16)0 (1/16)1 (4/16)2 (6/16)3 (4/16)4 (1/16)

3.- Defina a F como el evento para el cual tres mecanismos de sujecin son defectuosos y descrbalo.

F= {NNNA, NNAN, NANN, ANNN}

4.- Defina a G como el evento para el cual dos mecanismos de sujecin son defectuosos y descrbalo.

G= {NNAA, ANNA, AANN, ANAN, NANA, NAAN}

5.- Describa el evento F U G

F U G= {NNAA, ANNA, AANN, ANAN, NANA, NAAN, NNNA, NNAN, NANN, ANNN}

En una planta de fabricacin de piezas metalmecnicas, durante una corrida del proceso de fabricacin de unas piezas de sujecin, el equipo de calidad ha detectado un incremento de las fallas que se traduce en la devolucin de aproximadamente el 20% de estas. Cada pieza tiene un costo aproximado de 2,00 US$ y la produccin total esperada es de 400.000 piezas. El departamento de produccin ha decidido realizar un estudio enumerativo para determinar las posibles causas y tomar acciones correctivas. La fbrica tiene 3 lneas de produccin compuestas de 2 grupos de 4 operadores.Las especificaciones del cliente son:

El dimetro mayor debe ser mayor que 3,5500 y menor que 3,6000El dimetro menor debe ser mayor que 2,3015 y menor que 2,3020El largo debe estar entre 6,6010 y 6,6015El acabado superficial de la cara superior debe ser totalmente liso

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Análisis de proceso productivo