SMED METALMECANICA

TESIS LICENCIATURA 2011 - 1 -

INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA

MECNICA Y ELCTRICA

UNIDAD AZCAPOTZALCO

METODOLOGA DE LA APLICACIN DEL SMED

(SINGLE MINUTE EXCHANGE OF DIED)

EN LA INDUSTRIA METALMECNICA

TESIS

QUE PARA OBTENER EL TTULO DE

INGENIERO MECNICO

PRESENTA

ALEJANDRO CORTS RAMREZ

DIRECTOR DE TESIS

M. en C. JOS RUBN AGUILAR SNCHEZ

2011


DEDICATORIAS

A mis padres

Margarita y Jess por su apoyo en toda mi educacin y grandes

maestros de la vida.

A m Esposa e Hijos

Karina, Sebastian y Dmian por ser motivacin y amor de mi vida.

A mis Hermanas

Viviana y Rosario por su fraternidad y apoyo incondicional.


AGRADECIMIENTOS

Agradezco a DIOS por darme la FUERZA y F en la vida.

Mi gratitud al maestro M. en C. Jos Rubn Aguilar Snchez por su

gua en la realizacin del presente.


OBJETIVO

Establecer la metodologa de aplicacin del SMED (Single Minute Exchange of

Died) para la reduccin del tiempo de cambio de troqueles y herramentales

utilizados en la fabricacin de cerraduras para puertas de aluminio.

JUSTIFICACIN

Aumentar el tiempo de produccin, reduciendo el tiempo de paros por cambio de

troqueles y herramentales empleados en la fabricacin de varios modelos de

cerraduras para puertas de aluminio, as mismo la disminucin de inventario,

reduciendo el costo de fabricacin de lotes de produccin ms pequeos o

solamente los requeridos.

ALCANCE

La metodologa integra el cambio rpido de troqueles y herramentales que se

trabajan con alimentacin automtica en el rea de cerraduras de embutir para

puertas de aluminio.


NDICE GENERAL

NDICE DE TABLAS8

NDICE DE GRFICAS8

NDICE DE FIGURAS8,9

INTRODUCCIN10

Captulo 1: GENERALIDADES11

Captulo 2: TEORA SMED Y PROBLEMTICA EXISTENTE14

2.1.- SMED14

2.2 PROBLEMTICA EXISTENTE20

2.2.1 Falta de dimensiones estandarizadas en los troqueles20

2.2.2 Diferencia de prensas para la altura de trabajo21

2.2.3 Prensa con porta rollo con un solo lado22

2.2.4 Elevador para transportar troqueles22

2.2.5 Variacin en la altura de los troqueles para la sujecin23

2.2.6 Falta de orden en las herramientas23

2.2.7 Falta de carga de produccin por mquina24

2.2.8 Falta de estndares de produccin23

2.3 DETERMINACIN DEL MODELO A MEJORAR24

Captulo 3: METODOLOGA IMPLEMENTADA25

3.1 De acuerdo a los problemas encontrados se determino el siguiente mtodo..25

1.- ANLISIS DE LA DEMANDA REQUERIDA....25

2.- ANLISIS DE LA CAPACIDAD DE PRODUCCIN25

3.- DETERMINAR CARGA DE TRABAJO POR MQUINA25

4.- ESTANDARIZACIN DE TROQUELES27

5.- FORMA DE SUJECIN31

6.- TRANSPORTACIN Y ORDEN DEL TROQUEL34


6.1 Diseo de carro roller para subir troquel a cambiar y bajar troquel a

montar34

6.2 Mesas a una misma altura mesa-carro igual carro-platina34

7.- ALIMENTACIN DE MATERIA PRIMA36

8.- AJUSTE Y LIBERACIN37

8.1Ajuste de los perifricos37

8.2 Sistemas de descarga de las piezas y de rebaba38

8.3 Sistema de lubricacin para la lmina38

8.4 Estandarizacin de PPM ( Piezas Por Minuto )39

8.5 Gauge de inspeccin40

9.- ESTANDARIZACION DE ACTIVIDADES41

9.1.- Actividades a realizar antes del tiempo de cambio checklist41

9.2.- Actividades a realizar despus del cambio checklist42

9.3.- Hoja de operacin estndar43

10.- MEDICIN DE TIEMPO DE CAMBIO44

11.- AUTONOMATIZACIN45

12.- MANTENIMIENTO A TROQUELES47

13.- MEDICIN DE LOS PAROS DE PRODUCCIN48

3.2 VENTAJAS Y DESVENTAJAS SMED50

3.2.1 Ventajas50

3.2.2 Desventajas50

Captulo 4: ESTUDIO ECONMICO51

4.1 ESTUDIO ECONMICO51

Captulo 5: CONCLUSIONES Y TRABAJO A FUTURO52

5.1 CONCLUSIONES52

5.2 TRABAJO A FUTURO54


NDICE DE TABLAS

Tabla 1. Relacin de herramientas por demanda de produccin26

Tabla 2. Relacin de piezas por minuto de las herramientas39

Tabla 3. Medicin de la mejora51

Tabla 4. Relacin del incremento en los modelo52

NDICE DE GRFICAS

Grfica 1. Medicin del EGE48

NDICE DE FIGURAS

Figura 1. Cerradura 55013

Figura 2. Tcnicas SMED17

Figura 3. Etapas y tcnicas SMED19

Figura 4. Herramientas no estandarizadas20

Figura 5. Prensa #1 Komatsu 11021

Figura 6. Prensa #2 Komatsu 15021

Figura 7. Prensa #3 Cincinati 10021

Figura 8. Prensa con portarrollo un lado22

Figura 9. Elevador mecnico22

Figura 10. Clamps anteriores23

Figura 11. Muebles de herramientas23

Figura 12. Platina y herramienta con ejes X, Y y Z27

Figura 13. Diseo de paralelas para el troquel Contra 55028

Figura 14. Diseo de paralelas para el troquel Chapetn 55028

Figura 15. Diseo de paralelas para el troquel Frente 55029

Figura 16. Herramienta mostrando ejes X, Y y Z30

Figura 17. Dimensiones estandarizadas31

Figura 18. Sistema de sujecin nuevo32

Figura 19. Instalacin de unidad hidrulica para clamps de sujecin rpida33

Figura 20. Carro porta herramientas con rodillos34

Figura 21. Mesa y carro con rodillos34

Figura 22. Porta rollo doble36

Figura 23. Gauge ajuste de avance37

Figura 24. Rampa descarga de piezas38

Figura 25. Sistema de lubricacin automtico38

Figura 26. Gauge Frente 550, Contra 550 y Chapetn 55040

Figura 27. Formato Checklist actividades a realizar antes del cambio41


Figura 28. Formato Checklist actividades a realizar despus del cambio42

Figura 29. Formato Hoja de operacin estndar43

Figura 30. Formato Medicin de tiempos de cambio44

Figura 31. Detector de falla para la mquina45

Figura 32. Sensor detector de falla46

Figura 33. Formato Historial de mantenimiento a herramienta47

Figura 34. Clculo eficiencia global del equipo (EGE)49

NOMENCLATURA55

BIBLIOGRAFA...55


METODOLOGA DE LA APLICACIN DEL SMED

(SINGLE MINUTE EXCHANGE OF DIED)

EN LA INDUSTRIA METALMECNICA

INTRODUCCIN

El mundo vive hoy en da, una globalizacin de sus economas con la

consecuencia de que las empresas manufactureras estn forzadas a reducir al

mximo sus costos de produccin y operacin para poder competir a nivel

mundial. Aunado a est situacin, a los fabricantes se les piden lotes de piezas de

trabajo pequeos con entregas programadas muy puntuales, lo que se denomina

entregas "justo a tiempo".

Actualmente el mercado de cerraduras en Mxico a crecido la competencia gracias

a la creacin de mayor variedad de colores y artculos a fin, han ingresado al pas

compaas comercializadoras puntualmente cerraduras fabricadas en china con un

muy bajo precio; estos nos lleva al hecho de producir ya no con las costumbres

viejas de corridas largas con alto volumen.

La produccin en un departamento de troquelados en prensas suele ser muy cara

debido a que los lotes econmicos son muy grandes esto en funcin de varios

factores pero uno y muy importante es el exceso de tiempo en los cambios de

modelo que significa tiempo muerto muy alto, esto puede ser un impedimento

para producir lotes pequeos con entregas "justo a tiempo". Es justamente este

problema que dio el origen a los mtodos y sistemas de cambio rpido de troqueles

SMED (Single Minute Exchange of Die).

En al captulo 1 se revisara la evolucin de las cerraduras en los ltimos aos,

captulo 2 teora smed y problemtica existente, capitulo 3 metodologa

implantada, captulo 4 conclusiones y trabajo a futuro.


Captulo 1: GENERALIDADES

Las cerraduras es uno de los elementos ms importante de las viviendas, ya que

estas brindan una seguridad ptima al propietario. Esta impide que un delincuente

pueda entrar tan fcilmente al hogar, ya que como su nombre lo indique, cierra el

lugar con un sistema que suele ser muy difcil de desactivar desde el exterior del

hogar. Ahora bien, estas de vez en cuando tienen a deteriorarse y por consiguiente

no realizan un buen funcionamiento.

Las cerraduras se pueden instalarse tanto en puertas interiores como en puertas

exteriores. Si la cerradura de la puerta interior posee algn problema, su reparacin

o sustitucin se realiza con un proceso muy sencillo, rpido y fcil. Es

recomendable que la persona sustituya esta, ya que estos tipos de cerraduras no son

muy caras y si instala una nueva, estar garantizando mucho ms seguridad al

hogar. Generalmente el pasador de estas cerraduras suelen ser de plstico; es por

tales motivos que suelen encontrarse en el mercado a un bajo costo. Este material

le permite a la persona cerrar la puerta con mayor facilidad, pero tiene un

inconveniente: que no es un material muy duradero

Hoy tal vez ms de moda que nunca, nos encontramos a diario con nuevos

inventos, cada vez ms sofisticados y acompaando al tiempo de la ciberntica y la

electrnica desaparece en muchos casos esa llave, convertida en smbolo.

Las llaves cumplen la funcin de mover un mecanismo dentro de una cerradura

para que sta a travs de su cerrojo destrabe o trabe algo.

Esto s va acompaado con la modernizacin, no existan antes los tipos de

viviendas que tenemos hoy o ya en el ltimo siglo. Casas de departamentos,

edificios, complejos habitacionales, viviendas pequeas o grandes casas quintas.

En cada casa o departamento existen cantidades de puertas intermedias, que todas

llevan su cerradura. Cada puerta de ingreso al departamento, lleva una, dos o ms

cerraduras de seguridad. Nuestros autos estn equipados con varias cerraduras.

En nuestro pas se colocaron en la mayora de las puertas de hierro cerraduras que

tenan su caja de fundicin y los cilindros se enroscaban y se afirmaban por medio

de un tornillo por el frente. Tambin tenan cerraduras de arrimar para puerta

cancel.


En el nuevo siglo tendremos distintas cerraduras electrnicas para puertas de

ingreso a habitaciones de hoteles, oficinas, o distintas dependencias. Estas se harn

mucho ms comunes con el correr de los aos.

Pronto aparecieron las cerraduras numricas, sin embargo en Europa muy pronto

aparece cerraduras numricas mas sofisticadas y complejas. La gran diferencia

existi en que el fabricante de cerraduras numricas se asocio con el fabricante de

cajas y a partir de all sus cerraduras se aplicaron solamente en sus cajas, y en su

caso eran ambas cerraduras, las de llave y las numricas

Las cerraduras de llaves tienden a desaparecer en los tesoros bancarios y solo se les

aplican cerraduras numricas, debido a que los espesores defensivos son cada vez

mayores.

Hoy se complementan a las cerraduras numricas otras de tiempo, y dentro de

estas estn las mecnicas, electrnicas y electromecnicas. Las mecnicas van

desapareciendo lentamente para dejar paso a las electromecnicas y electrnicas

tanto en las cerraduras de retardo como en las cronomtricas. Las cerraduras de

retardo dentro de las distintas caractersticas segn los fabricantes son aquellas que

demoran la apertura de las gavetas internas o pequeos tesoros desde uno a 99

minutos, evitando el asalto a mano armada. Las cerraduras cronomtricas son

aquellas que se colocan en la parte interior de la puerta del tesoro y se le coloca la

cantidad de horas que uno desea mantener cerrada esta puerta que puede ser desde

un par de horas hasta 160 o ms horas todava. Estas cerraduras pueden ser de dos

de tres y hasta de cuatro relojes que trabajan sincronizadamente.

Ya existen cerraduras que obedecen a la voz humana o a la huella digital. Otras

controladas por control remoto. No habr lmites para los inventos y no se me

ocurre que ms nos espera. Pero las cerraduras continuarn existiendo ya que no

habr jams fin a los delitos y a la seguridad .El delito existe desde que el hombre

tiene uso de razn, y as va a ser hasta la eternidad.

En los ltimos aos Mxico a crecido en el mercado de aluminio cada vez vemos

ms ventanas y puertas de aluminio esto nos lleva al consumo de cerraduras para

aluminio como es el caso de la cerradura 550 una de las ms utilizadas la cul tiene

frente, contra y chapetn de aluminio troqueladas. Las cuales aplicaremos SMED.


Figura 1. Cerradura 550.

Frente 550 Chapetn 550

Contra 550


Captulo 2: TEORA SMED Y PROBLEMTICA EXISTENTE

2.1.- SMED

En gestin de la produccin, SMED es el acrnimo de Single Minute Exchange of

Die; cambio de herramienta menor a un digito minutos. Este concepto introduce la

idea de que en general cualquier cambio de mquina o inicializacin de proceso

debera durar no ms de 10 minutos, de ah la frase single minute (expresar los

minutos en un solo dgito). Se entiende por cambio de utillaje el tiempo

transcurrido desde la fabricacin de la ltima pieza vlida de una serie hasta la

obtencin de la primera pieza correcta de la serie siguiente; no nicamente el

tiempo del cambio y ajustes fsicos de la maquinaria.

El mtodo SMED se utiliza en el marco de cambios de utillaje en las mquinas

usadas en la fabricacin. Su objetivo es reducir los tiempos de cambio, y permitir

as reducir el tamao del lote mnimo. En efecto, si los tiempos de cambio de serie

se vuelven nulos, se puede entonces empezar una seria un tiempo importante en el

proceso de fabricacin. Y este tiempo no es productivo. El objetivo es disminuir el

tiempo dedicado al ajuste, con el fin de conseguir cambios rpidos o incluso

ajustes instantneos.

TCNICAS SMED

Adoptar cambio rpido de herramienta (single-minute exchange of die SMED)

cambio de herramienta en un solo toque (one-touch Exchange of die OTED) son

muy efectivos para la mejora en los cambios de herramientas.

Por ejemplo hay dos tipos de operacin:

-Operaciones internas: Es cuando la mquina esta parada para montar quitar las

herramientas etc.

-Operaciones externas: Es cuando la mquina esta trabajando transportar

herramientas y preparacin etc.

Los tiempos de cambios se componen por 4 funciones principales:

1.-Preparar el material, las herramientas, los gauges y accesorios o dispositivos.

30%

2.-Clamps y quitar troquel y herramientas 5%

3.-Centrar y determinar las dimensiones con las herramientas 15%

4.-Pruebas y ajuste 50%
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Las 8 principales tcnicas de SMED para reducir los tiempos de cambio se

describen a continuacin:

Tcnica 1 Separar las actividades internas de las externas en el proceso de cambio.

Identificar cuales actividades son realizadas cuando la mquina se encuentra

parada que se pueden realizar a un trabajando; por ejemplo la preparacin y

transportacin de los materiales, herramientas gauges etc. Estas son actividades

externas; cambiar la herramienta pruebas y ajustes son actividades internas.

Tcnica 2 Convertir las actividades internas en externas.

Esta es la principal fuerza en el sistema de cambios rpidos. Hacer esta conversin

involucra una reexaminacin minuciosa de las operaciones, para que el tiempo de

las operaciones internas no sean muy altas en el ajuste se puede realizar lo

siguiente; por ejemplo si existen herramientas de diferentes alturas se pueden

estandarizar las alturas de las herramientas ms chicas con las alturas de las ms

altas para que se reduzca el tiempo en el ajuste de las alturas.

Tcnica 3 Estandarizar las funciones

Estandarizar por forma y tamao de las herramientas puede reducir los tiempos de

cambios considerablemente. Pero al querer estandarizar herramientas muy grandes

podemos crear costos innecesarios y al estandarizar las funciones el operador

requiere uniformidad en las partes necesarias para las operaciones del cambio. Por

ejemplo la placa y la herramienta estn unidas al borde de la herramienta y las

dimensiones estandarizadas y hacer lo posible de evitar variacin en los clamps

para los cambios.

Tcnica 4 Usar funcin de clamps para eliminar completamente los sujetadores

Es comnmente usar tornillos pero es mejor usar dispositivos con clamps. Enroscar

los tornillos no siempre es seguro pero los sujetadores siempre son necesarios.

One-touch este mtodo usa cuas, levas y clamps con resorte que reduce el tiempo

de cambio considerablemente

El mtodo con los clamps , la direccin y magnitud de la fuerza son

consideraciones y requisitos crticos; Se debe asegurar las tres direcciones: X

(lado-lado), Y (enfrente-atrs) y Z ( arriba-abajo), siempre debemos saber la

direccin y la fuerza requerida, el anlisis es critico y esencial para una adecuada

sujecin y posicionamiento de la herramienta.

Tcnica 5 Usar calibres patrones.

Se deben utilizar calibres para los ajustes de las actividades internas para reducir

los tiempos de cambio en los ajustes se cuenta desde que sale la ultima pieza del

modelo a cambiar hasta la primera del siguiente modelo


Tcnica 6 Adoptar operaciones en paralelo.

Puede realizarse operaciones en paralelo; o sea hay cavidades que se pueden

realizar simultneamente con dos operadores, lo cual implica si un operador se

tarda 30 minutos en el cambio, la operacin en paralelo con dos operadores se

tardara 10minutos.

Tcnica 7 Eliminar ajustes

Es muy comn que en la mayora de los casos el 50-70% del tiempo de cambio en

las actividades internas este en el ajuste.

Para comenzar a eliminar el tiempo de ajuste es necesario realizar el

reconocimiento entre colocacin y ajuste de esta manera separar funciones. La

colocacin ocurre cuando la posicin esta al limite de inicio en el cambio; el ajuste

ocurre cuando se sacan pruebas y se repite el ajuste a una nueva posicin.

El ajuste puede eliminarse con gauge que determinen la posicin correcta para la

realizacin de una optima operacin.

Tcnica 8 Mecanizado

Auque los clamps, los gauge, la herramientas ayudan bastante, pero no soluciona

mucho el problema; el mecanizado es lo esencial de la eficiencia para las

herramientas largas, herramientas de fundicin y moldes de plstico. Aceite el aire

y la presin pueden ser usadas para convertir en one-toch en objetivos de las

herramientas.

Sin embargo la inversin en el mecanizado se debe de hacer con mucho cuidado,

recientemente muchas compaas tienen estandarizadas las dimensiones para los

clamps, la altura de la herramienta as como tambin los grados de la presin.

La mecanizacin debe considerar solamente despus de cada esfuerzo y de haber

hecho la mejora en los cambios usando las tcnicas descritas. Las primeras siete

tcnicas pueden reducir de 2 horas a 3 minutos y la mecanizacin puede reducir el

tiempo


Figura 2. Tcnicas SMED.


ETAPAS DEL SMED

El SMED es progresivo para mejorar el tiempo de cambio. Se deben pasar 4 etapa

bsicos que se describen abajo.

Etapa 1

En un estado preliminar no se distingue entre hacer actividades internas y externas

en el cambio. Muchas de las actividades son externas en el cambio, buscar las

herramientas, preparar la herramienta, determinar la mquina; esto alarga el tiempo

de cambio en periodos innecesarios.

Etapa 2

Esta es la etapa crucial en la etapa en la implementacin de SMED. Consiste en

separan las actividades internas de las externas en la operacin. Hacer checklist

incluir las partes, condiciones de operacin y puesta en marcha de la mquina

revisar las funciones internas del cambio evitndolas. Finalmente investigar e

implementar el mejor mtodo ms eficiente para transportacin, herramientas y

otras partes para poner en marcha la mquina.

Etapa 3

Analizar las actividades de operacin en el cambio y determinar cuales se pueden

convertir de internas a externas.

Etapa 4

Examinar ambas operaciones internas y externas para determinar reas de

oportunidades para mejora, consiste en eliminar ajustes y cambiar mtodos de

clampeo.

-Separar las operaciones internas de las externas.

-Convertir las internas en externas

-Eliminar los ajustes

-Cambiar los tornillos por clamps.


Figura 3. Etapas y tcnicas SMED


2.2 PROBLEMTICA EXISTENTE

La falta de dimensiones estandarizadas en los troqueles ya que cuenta con alturas

variadas, as como tambin las prensas difieren en la carrera de trabajo mximo

y mnimo, esto se complica con la programacin de los troqueles en diversas

prensas . Con todo esto provocaba el desperdicio de tiempo en estar buscando

tornillos, calzas, paralelas, elevador, carrito, ajuste de alimentador, ajuste de

avance cambio de rollo etctera, para llegar a las dimensiones necesarias

requeridas por el troquel y trabajar en la prensa asignada.

2.2.1 Falta de dimensiones estandarizadas en los troqueles, con diferentes

alturas y anaquel con diferentes alturas complicando el manejo.

Figura 4. Herramientas no estandarizadas.


2.2.2 Diferencia de prensas para la altura de trabajo.

Figura 5. Prensa #1 Komatsu 110.

Figura 6. Prensa #2 Komatsu 150.

Figura 7. Prensa #3 Cincinati 100.


2.2.3 Prensa con porta rollo con un solo lado.

Figura 8. Prensa con portarrollo un lado.

2.2.4 Elevador para transportar troqueles complicado de manejar.

Figura 9. Elevador mecnico.


2.2.5 Variacin en la altura de los troqueles para la sujecin, se tiene que

buscar tornillos, calzas, paralelas para llegar a la altura requerida.

Figura 10. Clamps anteriores.

2.2.6 Falta de orden en las herramientas.

Esto provoca tiempo perdido en estar buscado los accesorios requeridos.

Figura 11. Muebles de herramientas.


2.2.7 Falta de carga de produccin por mquina.

Perdida de tiempo ya que la variacin entre maquinas provoca buscar mas

accesorios dependiendo la mquina en la cul se va a trabajar.

2.2.8 Falta de estndares de produccin

No se cuenta con una relacin de piezas por hora por producir ya que se pueden

programar desde 1 hasta 65 PPM(Piezas Por Minuto).

2.3 DETERMINACIN DEL MODELO A MEJORAR

Mediante el anlisis de las ventas de los diferentes modelos en los ltimos meses

as como la creciente demanda de las cerraduras de aluminio se determino que los

componentes para la aplicacin del SMED primeramente sea FRENTE 550,

CONTRA 550 y CHAPETN 550, todo esto para el modelo Cerradura 550 ya que

es la de mayor venta en el mercado de aluminio.


Captulo 3: METODOLOGA IMPLANTADA

3.1 De acuerdo a los problemas encontrados se determino el siguiente mtodo:

1.- ANLISIS DE LA DEMANDA REQUERIDA.

Determinar los requerimientos mensuales de produccin para cada modelo.

2.- ANLISIS DE LA CAPACIDAD DE PRODUCCIN.

Revisar la maquinaria disponible as como su capacidad.

3.- DETERMINAR CARGA DE TRABAJO POR MQUINA.

Asignar los troqueles que van montados en cada mquina para determinar las

modificaciones necesarias en la estandarizacin de los troqueles.

La mquina asignada para trabajar el 80% del total de piezas a troquelar es la

Komatsu 110, segn el anlisis realizado as como tambin el modelo 550. El

resto de la produccin para los troqueles automticos se dividi entre la Komatsu

150 y Cincinati.


Tabla 1. Relacin de herramientas por demanda de produccin.


4.- ESTANDARIZACIN DE TROQUELES.

De acuerdo a las mquinas donde se van a utilizar, estandarizar dimensiones de los

troqueles:

a) Estandarizar altura de trabajo eje Z , determinando la misma dimensin de la

base del troquel a la altura de la matriz.

b) Determinar dimensin estandarizada para tope en sentido X .

c) Determinar dimensin estandarizada para tope en el sentido Y .

Todo esto con el concepto de un solo toque para que quede en posicin el troquel

en los tres sentidos y no se tenga que estar ajustando o reducir a lo mnimo el

ajuste.

Figura 12. Platina y herramienta con ejes X, Y y Z.


Figura 13. Diseo de paralelas para el troquel Contra 550.

Figura 14. Diseo de paralelas para el troquel Chapetn 550.


Figura 15. Diseo de paralelas para el troquel Frente 550.

Las dimensiones determinadas son las siguientes:

Z =194 milmetros (Base platina prensa-matriz).

X = 152 milmetros (Del centro de la prensa al tope izquierdo y derecho)

Y = 99 milmetros (Del centro de la prensa al los dos topes)


Figura 16. Herramienta mostrando ejes X, Y y Z.

Comparativo antes y despus.

Width (X)

Heigth (y) Length

Tool

ANTES DESPUS %MEJORA

Tiempo Tiempo

60 minutos 2 minutos 96%


5.- FORMA DE SUJECIN.

Analizar la mejor opcin de sujecin, ya sea que se integre a las paralelas del

mismo troquel o sea un sistema independiente automtico en la prensa.

En este caso se estandarizo la altura para la sujecin de la siguiente forma

Figura 17. Dimensiones estandarizadas.

Esto con la finalidad de utilizas una placa de sujecin integrada con un pistn

hidrulico.


Figura 18. Sistema de sujecin nuevo.


Figura 19. Instalacin de unidad hidrulica para clamps de sujecin rpida.

Comparativo antes y despus

6.-TRANSPORTACION Y ORDEN DEL TROQUEL.


Tiempo Tiempo



6.- TRANSPORTACIN Y ORDEN DEL TROQUEL.

Determinar la mejor forma ergonmica, segura y eficiente de la transportacin de

los troqueles de su lugar de almacenamiento a la prensa.

6.1 Diseo de carro roller para subir troquel a cambiar y bajar troquel a

montar a la misma altura mesa-carro, carro-platina de prensa.

Figura 20. Carro porta herramientas con rodillos.

6.2 Mesas a una misma altura mesa-carro igual carro-platina.

Figura 21. Mesa y carro con rodillos.




Tiempo Tiempo



7.- ALIMENTACIN DE MATERIA PRIMA.

Determinar la mejor forma para el cambio de rollo en caso de alimentacin

automtica, considerando peso, dimensiones, frecuencia de cambio y produccin.

Instalacin de porta rollo doble para reduccin de tiempo del montaje en el

cambio de rollo sin parar la mquina.

Figura 22. Porta rollo doble.

En este caso se puede subir el nuevo rollo sin que se pare la mquina.



Tiempo Tiempo



8.- AJUSTE Y LIBERACIN.

Analizar todas actividades de ajuste los cuales sean al asar o con medidas

determinadas, para la utilizacin de patrones, gauges y/o especificaciones por

escrito del ajuste adecuado. As como tambin determinar la mejor opcin para una

inspeccin rpida.

8.1Ajuste de los perifricos.

El ajuste de los perifricos de la prensa para adecuarlos al nuevo troquel pueden

consumir mucho tiempo los perifricos mas comunes que se tienen que ajustar son:

El alimentador, que se tiene que ajustar al nuevo calibre, ancho y paso de la cinta

de lmina, as como a la altura de entrada del nuevo troquel y sistemas de

extraccin de piezas terminadas y de desperdicio.

Diseo de gauge de avance para la calibracin del alimentador.

Figura 23. Gauge ajuste de avance.


8.2 Sistemas de descarga de las piezas y de rebaba.

Establecer un sistema de descarga de las piezas por ejemplo: una rampa, una

banda etctera, considerando una fcil instalacin

Figura 24. Rampa descarga de piezas.

8.3 Sistema de lubricacin para la lmina

Colocar un sistema de lubricacin automtico de igual manera de fcil instalacin

y puesta en marcha.

Figura 25. Sistema de lubricacin automtico.


8.4 Estandarizacin de PPM ( Piezas Por Minuto ) para cada troquel

aprovechando la velocidad ptima de la mquina en sincrona con el troquel.

Tabla 2. Relacin de piezas por minuto de las herramientas.


8.5 Gauge de inspeccin

Figura 26. Gauge Frente 550, Contra 550 y Chapetn 550.


9.- ESTANDARIZACION DE ACTIVIDADES.

Establecer por escrito la secuencia de actividades por realizar antes, durante y

despus del cambio, esto con la finalidad de cualquier persona que lo haga lo

realice de igual forma.

9.1 Actividades a realizar antes del tiempo de cambio checklist.

Figura 27. Formato Checklist actividades a realizar antes del cambio.


9.2.- Actividades a realizar despus del cambio checklist.

Figura 28. Formato Checklist actividades a realizar despus del cambio.


9.3.- Hoja de operacin estndar

Figura 29. Formato Hoja de operacin estndar.


10.- MEDICIN DE TIEMPO DE CAMBIO

Medir el tiempo de cambio cada vez que se efecte para medir el buen

funcionamiento del sistema planteado con la condicin de siempre mejorarlo.

Figura 30. Formato Medicin de tiempos de cambio.


11.- AUTONOMATIZACIN.

Establecer sistemas para la deteccin de fallas automticas y mquina pare la

produccin sola.

Implementacin de un sistema que nos para la mquina en los siguientes casos:

1.-No salga la pieza.

2.-Perdida de paso.

3.-Doblez de la lmina a la entrada del troquel.

4.-Termino de materia prima.

Figura 31. Detector de falla para la maquina.

Sistema que detecta el correcto avance y cuando cae la pieza, si no lo hace se para

en automtico la prensa.


Figura 32. Sensor detector de falla.


12.-MANTENIMIENTO A TROQUELES.

Implantacin del Historial de herramientas. (Para la prevencin de los

mantenimientos a los troqueles y as reducir los mantenimientos correctivos ).

Figura 33. Formato Historial de mantenimiento a herramienta.


13.- MEDICIN DE LOS PAROS DE PRODUCCION

Medicin de los tiempo de paro en los cuales la mquina se encuentra parada ya

sea por cambios de modelo, mantenimiento, falta de materia prima, etc

Medicin de EGE (eficiencia global del equipo) para dar solucin a las

ineficiencias en el proceso de troquelado y encontrar reas de oportunidad.

Grafica 1. Medicin del EGE.


Figura 34. Clculo eficiencia global del equipo(EGE).

10 - 19Revisin: Ago / 2003 2003 TBM Consulting Group, Inc. (Derechos reservados).Skb-1-02

Eficiencia Global del Equipo (EGE)Eficiencia Global del Equipo (EGE)

EGE (%) = Disponibilidad X Desempeo X Calidad X 100%

Cant de Partes Prod. Defectos y Retrabajo

Cant. de Partes Producidas

* Descomposturas

* Cambios y Ajustes

* Ocio y Paros Menores

* Velocidad Reducida

* Defectos y Retrabajo

* Prdidas por Arranque

y Rendimiento

Disponibilidad =

Desempeo =

Calidad =

T. Disponible T. Muerto

Tiempo Disponible

TCM X Cant de Partes Producidas

Tiempo de Operacin

Seis Prdidas Mayores

10 - 20Revisin: Ago / 2003 2003 TBM Consulting Group, Inc. (Derechos reservados).Skb-1-02

Clculo del EGEClculo del EGETiempo Disponible: El turno, menos las interrupciones planeadas

Tiempo Muerto: Cambio de modelo, Tiempo de paro de Mquina

TCM: Tiempo Ciclo de Mquina (Tiempo / parte)

Tiempo de Operacin: Tiempo Disponible Tiempo Muerto

Ejemplo:

Disponibilidad = (450 Min. 50 Min. ) / 450 = 0.890

Desempeo = (1 Min. / parte X 350 partes) / 400 = 0.875

Calidad = (350 partes 35 partes) / 350 = 0.900

EGE = 0.890 X 0.875 X 0.900 X 100 = 70%


3.2 VENTAJAS Y DESVENTAJAS SMED

3.2.1 Ventajas

1.-Lotes ms chicos menor inventario.

2.-Mejora en la deteccin de piezas malas por lotes pequeos.

3.-Operadores multiusos por mayor tiempo disponible.

4.-Aumento en la eficiencia reduciendo tiempos muertos por cambio.

5.-Facilidad de produccin nivelada.

6.-Aumento de produccin por tiempos muertos por cambios.

7.-Reduccin das de inventario.

8.-Mayor flexibilidad de produccin de acuerdo a la demanda del mercado.

9.-Aumento en la flexibilidad para sistema Kanban.

Sobre todo mayor capacidad de respuesta para dar servicio al cliente

3.2.2 Desventajas

1.-Para lotes muy grandes o que la herramienta no se cambie constantemente.

2.-Para mquinas donde solo trabaja una sola herramienta.

3.-Inversin si ya se trabaja con mquinas y troqueles no estandarizados.


Captulo 4: ESTUDIO ECONMICO.

4.1 ESTUDIO ECONMICO

Tabla 3. Medicin de la mejora.


Captulo 5: CONCLUSIONES Y TRABAJO A FUTURO.

5.1 CONCLUSIONES

Captulo 1: GENERALIDADES

Se realiz una remembranza de la evolucin de las cerraduras en los ltimos aos

as como el creciente mercado de las cerraduras de aluminio, para determinar la

importancia de la aplicacin de SMED en el modelo 550.

Captulo 2: TEORA SMED Y PROBLEMTICA EXISTENTE

Teora SMED

En gestin de la produccin, SMED es el acrnimo de Single Minute Exchange of

Die: cambio de herramienta menor a un digito minutos. Este concepto introduce la

idea de que en general cualquier cambio de mquina o inicializacin de proceso

debera durar no ms de 10 minutos, de ah la frase single minute (expresar los

minutos en un solo dgito)

Las 8 principales tcnicas de SMED para reducir los tiempos de cambio se

describen a continuacin:

Tcnica 1 Separar las actividades internas de las externas en el proceso de cambio.

Tcnica 2 Convertir las actividades internas en externas.

Tcnica 3 Estandarizar las funciones

Tcnica 4 Usar funcin de clamps para eliminar completamente los sujetadores

Tcnica 5 Usar calibres patrones.

Tcnica 6 Adoptar operaciones en paralelo.

Tcnica 7 Eliminar ajustes

Tcnica 8 Mecanizado

Etapas del SMED

El SMED es progresivo para mejorar el tiempo de cambio. Se deben pasar 4 etapa

bsicos que se describen abajo.

Etapa 1

En un estado preliminar no se distingue entre hacer actividades internas y externas

en el cambio.

Etapa 2

Esta es la etapa crucial en la etapa en la implementacin de SMED. Consiste en

separan las actividades internas de las externas en la operacin.


Etapa 3

Analizar las actividades de operacin en el cambio y determinar cuales se pueden

convertir de internas a externas.

Etapa 4

Examinar ambas operaciones internas y externas para determinar reas de

oportunidades para mejorar. Consiste en eliminar ajustes y cambiar mtodos de

clampeo.

-Separar las operaciones internas de las externas.

-Convertir las internas en externas

-Eliminar los ajustes

-Cambiar los tornillos por clamps.

Problemtica existente

1.-Falta de dimensiones estandarizadas en los troqueles, con diferentes alturas y

anaquel con diferentes alturas complicando el manejo.

2.-Diferencia de prensas para la altura de trabajo.

3.-Prensa con porta rollo con un solo lado.

4.-Elevador para transportar troqueles complicados de manejar.

5.-Variacin en la altura de los troqueles para la sujecin, se tiene que buscar

tornillos, calzas, paralelas para llegar a la altura requerida.

6.-Falta de orden en las herramientas.

7.-Falta de carga de produccin por maquina.

8.-Falta de estndares de produccin.

Captulo 3: METODOLOGA IMPLEMENTADA

De acuerdo al trabajo realizado se determino la siguiente metodologa.

1.- Anlisis de la demanda requerida.

2.- Anlisis de la capacidad de produccin.

3.- Determinar carga de trabajo por mquina.

4.- Estandarizacin de troqueles.

5.- Forma de sujecin.

6.- Transportacin y orden del troquel.

7.- Alimentacin de materia prima.

8.- Ajuste y liberacin.

9.- Estandarizacin de actividades.

10.- Medicin de tiempo de cambio.

11.- Autonomatizacin.

12.- Mantenimiento a troqueles.

13.- Medicin de los paros de produccin.


Captulo 4: ESTUDIO ECONMICO

Se realiz tabla comparativa del porcentaje de mejora de los diferentes elementos

que afecto la metodologa SMED teniendo una reduccin de 93% en el tiempo de

cambio as como un ahorro de $713 448.8 MN.

Capitulo 5: CONCLUSIONES Y TRABAJO A FUTURO

Conclusiones

La aplicacin del SMED es una de las tcnicas ms efectivas en la manufactura y

una herramienta indispensable para el justo a tiempo, en la cual reducimos el

tiempo de respuesta para fabricar lo que quiera, cuando quiera y en la cantidad que

necesite el cliente, obteniendo como resultado una reduccin del 93% del tiempo

de cambio y un ahorro de $713 448.8 MN anual.

Trabajo a futuro

Se deben incluir todos los dems modelos para no interrumpir el ritmo de

produccin ya qu as lo esta exigiendo el mercado.

5.1 TRABAJO A FUTURO

La siguiente tabla muestra el incremento en el mercado de la mezcla en los

modelos, viendo una tendencia en que el mercado cada vez exige mas variantes

en los productos esto nos lleva a producir lotes ms chicos, entregas a tiempo y en

la mezcla como lo quiera el cliente.

Tabla 4. Relacin del incremento en los modelo.


Por estas razones es necesario incluir los modelos en SMED de acuerdo al

siguiente criterio para que sea factible y un beneficio a corto plazo.

A) Los componentes del rea 1, son aquellos cuya produccin es constante y de

alto volumen.

B) Los componentes del rea 2, son aquellos cuya produccin es constante y de

bajo volumen.

C) Los componentes del rea 3, son de bajo volumen y su fabricacin no es

constante.

Para un retorno de la inversin a la brevedad y la satisfaccin al cliente ya que las

tendencias marcan esta necesidad de incluir todos los modelos en SMED a la

brevedad.

NOMENCLATURA inch pulgadas, unidad de distancia del sistema ingles. 1 inch = 25.4 mm. mm milmetros, unidad de distancia del sistema mtrico. 1 mm = 0.039 inch. PPM Piezas Por Minuto . Tiempo Disponible: El turno, menos las interrupciones planeadas. Tiempo Muerto: Cambio de modelo, Tiempo de paro de Mquina. TCM: Tiempo Ciclo de Mquina (Tiempo / parte). Tiempo de Operacin: Tiempo Disponible Tiempo Muerto.

BIBLIOGRAFIA

Shigeo Shingo A study of the Toyota Production System Shingeo Shingo, Productivity Press Development Team, 153pages

The SMED System Shingeo Shingo, Productivity Press Development Team, 93 pages

TPM for Every Operator Japan Institute of Plan Maintenance, 138 pages

Tcnicas Japonesas de Fabricacin. Richards, Shonberger, Limusa 2000

Una Revolucin en la Produccin Sistema SMED Japan Management Associates 1997

Sistemas de Automatizacin Antonio Garcia Moreno Alfa-Omega 2001 Mxico D.F

TESIS LICENCIATURA 2011

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