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Cap&Cua Ciencia, Tecnologa y Cultura Revista de la Escuela de Ingenieras y Arquitetura

1Edicin No. 07

FILOSOFIA DE ENSAMBLE DEL PRODUCTO

Francesco Ferraro Arena (Nacionalidad Italiana), catedrtica y Asesor tcnico COLCIENCIAS. Ms de 35 aos de experiencia desarrollada en pequeas, medianas y grandes Compaas nacionales e internacionales en el rea metalmecnica, de los plsticos y metalrgica. Ingeniera Mecnica (Italia), Contador comercial (Italia), Diseador Grfico y Publicitario (Venezuela), Diseo de molde para plstico (Universidad Nacional de Colombia), Diseo de troqueles SENA-Colombo Alemn ASTIN de CALI (Colombia) y C.A.P. SENA - Certificado de Aptitud Profesional para la docencia. E-Mail: [email protected]

Resumen:

El ensamble manual de un producto, ocupa entre el 40% al 60% del tiempo total de la produccin. La tcnica del ensamble resulta particularmente lenta y no comparable con otros procesos. Un aumento de la productividad se ha obtenido con: La introduccin de mtodos y sistemas de lneas de ensamble, Mayor fraccionamiento de los centros de trabajos, La utilizacin de mtodos relativos al estudio de los tiempos y mtodos.

Palabras clave: ensamble, producto, diseo, productividad, mtodos.

PHILOSOPHY OF ASSEMBLY PRODUCTAbstract

The manual assembly of a product occupies since 40% to 60% of the total production time. The technique of assembly is particularly slow and not comparable with other processes. Increased productivity has been obtained: The introduction of methods and systems for assembly lines, Mayor fractionation workplaces, the use of methods for the study of the times and methods.

Key words: assembly, product design, productivity, methods.

Por: Ing. Francesco Ferraro Arena

1. DISEAR EL PRODUCTO EN FUNCIN DE LA FABRICACIN Y DEL ENSAMBLE

QU ES EL ENSAMBLE?

Para ensamble se intente una serie de operaciones necesarias para armar un producto:1. COMPONENTES (Los particulares que forman

el producto)2. OPERADORES (Todo el personal que participa

al ensamble)3. ORGANIZACIN (Tipo de lnea de produccin,

documentos, etc.)4. PROCESO (Ensamble manual, automtico,

mixto etc.)5. EQUIPOS TCNICOS (Operadores,

especialistas, dispositivos especiales,)

6. CONTROLES (Maquinas, instrumentos, Normas I.S.O. etc.)

7. PRODUCTO (Producto acabado listo para salir al mercado)

COMO PUEDE SER UN ENSAMBLE?

Fig. 1. Tipologa del ensamble

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Fig. 2. Tipos del ensamble.

2. EL DISEO PARA UN ENSAMBLE FCIL

Disear en funcin del ensamble, significa tener en cuenta todas las tcnicas, tolerancias y dispositivos vlidos a racionalizar el proyecto con el objetivo de volver el armado de cada una de las partes:

Tabla 1. Elementos a tener en cuenta para el diseo

Sencillo Operaciones elementales

Veloz Mnimas operaciones

Seguro Para el operador, la mquina y el producto

Econmico Reduccin del nmero de controles

de un ensamble. La racionalizacin de un ensamble comprende un mejoramiento de la eficiencia del montaje, de la calidad del producto y del ambiente de trabajo. Esto implica el estudio detallado de todos los pasos de cada una de las fases de fabricacin.

Hay que dar las tolerancias de fabricacin necesarias a cada parte, eliminando trabajos, transporte y manipulaciones intiles de las piezas. En fin, una buena hoja de proceso es importantsima con el fin de contener o disminuir los costos previstos para la produccin. (Nota: estos conceptos nacidos por exigencia del producto industrial, desde muchos aos se conocen hoy, como ISO 9000).

Tabla 2. Valores de las tolerancias fundamentales.


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Fig. 2. Altura ergonmica de un puesto de trabajo con el ope-rador sentado.

Fig. 3. Altura ergonmica de un puesto de trabajo con el ope-rador parado

Fig. 5. Zona de trabajo en un plano horizontal.

Fig. 4. Zona de trabajo en un plano vertical.


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Fig. 6. Dimensiones de un puesto de trabajo con operador de pie o sentado teniendo en cuenta la anatoma y la ergonoma.

Fig. 7. Ejemplo de distribucin de materiales en un rea de trabajo para ensamble

Fig. 8. Despiece de diseo para un ensamble fcil.

Fig. 9. Despiece del diseo para un ensamble fcil, Alternativa 1.

Fig. 10. Despiece del diseo para un ensamble fcil, Alternativa 2.

Fig. 11. Ensambles facilidados


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Fig. 12. Ejemplo de diseo de ensamble de 4 a 2 partes.

Fig. 13. Puntas de tornillos.

3. OBJETIVO DEL ENSAMBLE FCIL

Mejoramiento efectivo del ensamble. Relacin entre el producto en funcin a los

recursos, a la mano de obra y a las inversiones. Mejoramiento de la calidad del producto e

incremento del valor del mismo en funcin de un costo menor a ventaja del consumidor.

Mejor aprovechamiento de las herramientas y dispositivos.

Mejor ambiente de trabajo.

Fig. 13. Importancia de la tolerancia en el tipo de ensamble.

4. PROBLEMAS LIGADOS AL ENSAMBLE

Cuando el producto ha sido diseado sin tener en cuenta el ensamble se suelen presentar: Problemas de manipulacin de cada una de las

partes. Muchos tiempos y ajustes para adaptar los

elementos. Baja calidad de elaboracin de las partes que

compongan el producto. Orientacin de las partes difciles. Partes que se enredan como resortes, arandelas

abiertas y piezas que entran una en la otra. Si no es posible construir partes simtricas,

acentuar las asimetras presentes para evitar la confusin.

5. CONSEJOS PARA EL DISEO DE LAS PARTE

1. Reducir al mnimo el nmero de los componentes.2. Prever que el producto tenga una base

conveniente sobre la cual se ensamblarn las piezas.

3. Asegurarse que la base tenga una forma tal que garantice una posicin estable, correcta y plana.

4. Si es posible, proyectar el producto en manera que pueda ser construido a bloques o por capas.

5. Para facilitar el ensamble hay que prever la eliminacin de todas las aristas cortantes y hacer chaflanes para cuidar o guiar las partes por una correcta posicin.

6. Evitar costosas y largas operaciones como soldar, poner tornillos, tuercas y operaciones para decoracin intil.

7. Si la simetra no puede ser utilizada, se puede facilitar la orientacin utilizando piezas fuertemente asimtricas que permitan una posicin perfecta.

8. Atencin a la fabricacin de piezas simtricas (derecha e izquierda), puede haber una prdida de eficiencia en la alimentacin para el ensamble, almacenaje y contabilidad.

9. Evitar piezas con agujeros o fisuras que tengan el mismo orden de magnitud de una posicin de un componente.


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Fig. 14. Ensamble de disco

Fig. 15. Ensamble de un conjunto de cinco piezas

Fig. 16. Diseo del disco posicionamiento seguro

Fig. 17. Orientacin de componentes.

Fig. 18. Consejos prcticos.


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Fig. 19. Problemas de orientacin de piezas.

Fig. 20. Diseo de cua par ensamble automtico.

6. EJEMPLO DE ENSAMBLE AUTOMTICO

Fig. 21. Hoja de proceso de una pieza.

Fig. 22. Esquema de proceso de ensamble.

Fig. 23. Diseo estacin de ensamble. Pasos del 1 al 5.



7. EN EL DISEO PARA UN ENSAMBLE FCIL

Conocimiento del Proceso de fabricacin Relacin entre el proyecto del producto y

proceso de ensamble Relacin entre el proyecto del producto y la

calidad del sistema de ensamble.


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Por ejemplo: Si la empresa no cuenta con un departamento de ensamble tecnolgicamente adecuado ni sala de control de calidad con instrumentos oportunos y certificados, es intil disear un producto sofisticado en su fabricacin.

8. CONCLUSIN

En funcin de lo antes visto, nos damos cuenta que, para la fabricacin de un producto existen diferentes soluciones, todas resuelven el problema,PERO A QUE COSTO?

9. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

[1] GARCA, Criollo Roberto. Estudio del trabajo, medicin del trabajo. McGraw-Hill. Mxico 1996.

[2] KONZ, Stephan. Diseo de Instalaciones Industriales. Mxico: Editorial Limusa. 2005

[3] KONZ, Stephan. Manual de Distribucin de Plantas Industriales. Mxico: Editorial Limusa. 1992.

[4] KRICK, Edward V. Ingeniera De Mtodos. Mxico: Editorial Limusa S.A. 1989

[5] LEGIS. Modelo De Organizacin Y Mtodos. Bogot: Legis Ltda. 1993.

[6] MAYNARD, H.B. Manual De Ingeniera Y Organizacin Industrial. Bogot: Editorial Revert Colombiana S.A. 1991.

[7] NIEBEL, Benjamn. Ingeniera Industrial. Mtodos, Tiempos Y Movimientos. Mxico: Alfaomega. 1996.

[8] Organizacin Internacional Del Trabajo OIT. Introduccin Al Estudio Del Trabajo. Organizacin Internacional Del Trabajo OIT. Mxico: Editorial Limusa S.A. 1990.

[9] Organizacin Internacional Del Trabajo OIT. La Inspeccin Del Trabajo. Organizacin Internacional Del Trabajo OIT. Mxico: Alfaomega. 1991.

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