2024/Grupo11/DimensionamientoFisico

Determinación de las máquinas e instalaciones. Cálculos

Especificaciones técnicas de las máquinas (capacidades, tamaño de lotes, tiempos). Consumos de energía, agua y otros servicios

El producto requerirá de diversas máquinas para desarrollarse y cada una cumplirá una función específica.

Podemos enumerar

1 - Troqueladora de brazo giratorio

Marca y modelo: CHAOYING - XYJ-2/10

Dimensiones: 1000*900*1430 mm

Peso: 680KG

Potencia: 1,5 kw

Velocidad de corte: 0,08 m/s

Capacidad: 30 pares/hora.

2 - Máquina de corte láser

Marca y Modelo: STYLECNC STJ1630A

Dimensiones: 1.600mm*3000mm

Potencia de laser: 150W

Tipo de Laser: CO2 Glass Laser Tube

Voltaje de trabajo: AC 110 - 220V ± 10%, 50 - 60 Hz

Capacidad: Depende del diseño de la capellada pero no mas de 1 min/un (60 pares/hora)

3 - Rodillo de laminación

Marca y Modelo: Wenzhou Chengben Machinery Co., Ltd. - Rodillo de laminación para adhesivo termoplástic

Dimensiones: 900x650x850mm

Peso:46 kg

Potencia: 0.25 kw

Capacidad: no será relevante en comparación de la máquina de coser automática que se ubica en la misma sección y que determinará la capacidad de la misma.

4 - Máquina de coser automática CNC

Marca y Modelo: LVBU

Área de cosido:  400 x 300 mm

Dimensiones: 1,2 x 1,25 x 1,15 m

Potencia (W): 1 kw

Peso: 400 kg

Capacidad: 45 pares/hora

5 - Máquina de coser semiautomática

Marca y Modelo: JingNeng JN-168

Dimensiones: 640*410*590 mm

Peso: 130kg

Potencia: 750W

Velocidad de costura max: 3000 sti/min

Capacidad: 11 pares/ hora

6 - Máquina armadora de calzado

Marca y Modelo: Wenzhou Chengben Machinery Co. - Máquina de centrar y montar puntas, 7 pinzas CB-168TV

Dimensiones:1810*1000*1950 mm

Peso: 1260 kg

Potencia: 1 kw

Capacidad: 375 pares/hora

7 - Amoladora de banco

Marca y Modelo: GAMMA G1684AR

Dimensiones: 150x200x320mm

Peso: 5 kg

Potencia: 350W

Velocidad: 2950 RPM

Capacidad: Depende del trabajo manual, se deben cronometrar los tiempos. Capacidad en base a tiempos cronometrados de 163 pares/hora

8 - Inyectora

Marca y Modelo: Hongtaixin HM-118-2

Dimensiones: 4700*3500*2800 mm

Peso: 5.500 kg

Potencia: 18,5 kw

Cantidad de estaciones: 2

Capacidad: 45 pares/hora

9 - Horno

Marca y Modelo: Xinqinfeng QF-TF2506

Dimensiones: L4500mm×W800mm×H780mm

Peso: 600 kg

Potencia: 180W

Temperatura máxima: < 500 °C

Capacidad: 60 pares/hora

10 - Prensa para suela

Marca y Modelo: YONGHUI Máquina de prensado de suela de zapato

Dimensiones: 810x850x1260mm

Peso: 265 kg

Potencia: 50W

Capacidad: 300 pares/hora

Cuadro resumen

Cálculo de máquinas e instalaciones

Balance Anual de Material - Producción Seccional

Para este análisis tomamos como unidad a la zapatilla. Por lo tanto, planeamos producir 75384 pares, entonces debemos producir 150768 zapatillas.

En primer lugar realizamos un esquema de la secuencia de operaciones, detallando el Rendimiento, la Capacidad y la Merma que se produce en cada una de la secciones.

Se debe tener en cuenta que para el cálculo de la capacidad de la sección corte se suman la capacidad de la máquina troqueladora y la máquina de corte láser, ya que trabajarán en paralelo. La merma de cada sección se determinó a partir del peso relativo de la materia prima utilizada en cada operación respecto del total. Por ejemplo: si bien existe un 3% de desperdicio en la operación de corte, este porcentaje se debe calcular únicamente sobre los materiales que se utilizan en la sección de corte, los cuales representa un 6,74% del total; por lo tanto, la merma de la operación será, en realidad de un 0,2% Cuadro de peso relativo de cada MP respecto del total:

A partir de este calculo podemos observar que el peso de la zapatilla es de 247,16 gramos. Esto quiere decir que se encuentra dentro de los parámetros determinados para el rubro, dado que el peso del calzado deportivo se encuentra entre los 184 y 368 gramos.

A continuación se determina en que sección se utiliza cada MP, para luego calcular, en base al porcentaje sobre el total y el porcentaje de merma de la operación, el porcentaje efectivo de merma en la sección.

Una vez determinado el porcentaje de merma que efectivamente habrá en cada sección con respecto a la unidad (zapatilla), podemos continuar con el balance anual de material:

Luego como información adicional podemos indicar el porcentaje de desperdicio operativo y real, donde este último solo considera el desperdicio no recuperable:

Porcentaje de desperdicio operativo = (6833 + 983) / 150786 * 100 = 5,18%

Porcentaje de desperdicio real = 983 / 150786 *100 = 0,65%

Ritmo de trabajo

Posteriormente nos interesará calcular el ritmo de trabajo para el cual necesitaremos determinar la modalidad de trabajo:

Se trabajará en un turno único turno de 8hs al día, durante un promedio de 22 días al mes. Además, consideraremos quince días de vacaciones durante el mes de diciembre, por lo que se trabajarán 11,5 meses al año. Por lo tanto, se trabajarán 253 días al año.

Esto nos da como resultado un total de 2024 horas de trabajo al año.

Capacidad Real Anual de la Maquinaria

A continuación calculamos la capacidad real anual de la maquinaria para cada sección operativa, para esto necesitaremos las capacidades teóricas de las máquinas calculadas anteriormente así como su rendimiento.

Aquellas secciones para las cuales no se determinó un rendimiento operativo no cuentan con una máquina en la operación. Tal es el caso de las operaciones de rebabado y embalaje.

Determinación de la Cantidad de Máquinas

Ahora que establecimos las capacidades reales para cada máquina debemos saber cuántas máquinas necesitaremos en cada etapa para asegurar que pueda cumplirse con el plan de ventas.

Cuello de Botella y su Capacidad Real Anual

Finalmente determinamos el cuello de botella, dado por la sección con un mayor porcentaje de aprovechamiento seccional.

Por lo tanto, el cuello de botella estará dado por la sección 5: Inyección.

Determinación de la evolución de las mercaderías

Cálculos de mercadería

Evolución de la Producción

En principio determinaremos la evolución de la producción, para ello tendremos que consultar con un tecnólogo sobre el tiempo esperado para el periodo de puesta en marcha. Para este caso se determina una duración de 3 meses, durante los cuales se incrementa la producción en forma exponencial, con niveles al final de cada uno de los meses de 25, 50 y 100% de la producción real, llegando al final del tercer mes al estado de régimen.

a) Volumen de producción mensual en estado de régimen = 150.786 u. / 11,5 = 13.112 u. (unidades de zapatillas)

b) Volumen de producción mensual en período de puesta en marcha

Volumen de producción durante el resto del año

13.112 u. * (11,5 - 3) = 111.452 u.

Volumen de producción año 1

16.390 u. + 111.452 u. = 127840 u.

Volumen de producción anual en los años 2 al 5 = 150.786 u.

Stock Promedio de Producto Elaborado

Las entregas de producto elaborado se realizaran cada 2 semanas, sumando así un total aproximado de 25 entregas/año.

Estas entregas será de 150.786 u. / 25 = 6.031 unidades por entrega

Si se tiene en cuenta que se trata de una empresa nueva, el stock puede variar entre 0 y 6.031 unidades, arrojando un stock promedio elaborado de 3016 unidades.

Evolución de Ventas

Ahora que definimos el stock de elaborado que se mantendrá constante durante la producción, estamos en condiciones de establecer la evolución de las ventas durante la vida útil del proyecto.

a)Ventas año 1 = 127840 u. - 3016 unidades = 124.825 u.

b)Ventas año 2 = 150.786 u.

El stock promedio de producto elaborado solo se resta de la producción en el año 1 porque es en este momento en el que se forma, luego esa cantidad se mantendrá en existencias, aunque, como el lógico, serán otros productos terminados los que irán ocupando el lugar de los anteriores a medida que se vayan rotando.

Consumo de Materia Prima para el Programa de Producción y Formación de la Mercadería en Curso y Semielaborada

A partir de la información proporcionada por el tecnólogo se determina que durante el período de puesta en marcha se produce un 100% adicional de desperdicios no recuperables en comparación al estado de régimen

El ciclo de elaboración demanda 0,16 horas por unidad (desde el ingreso de la materia prima al sector operativo de hasta la salida del producto al depósito de elaborado).

Por lo tanto, la cantidad de ciclos de elaboración anuales será de: 2024 horas / 0,16 horas = 12.650

Año 1

a) Mermas y desperdicios Siendo:

• Desperdicio no recuperable = 0,62%
• Desperdicio no recuperable durante el período de puesta en marcha = 0,62% * 2 = 1,25% (100% adicional al estado de régimen)
• MP utilizada por unidad = 0,247 kg

b) Mercadería en curso y semielaborada

Siendo:

• Alimentación de la sección 1 (en kg) = 158.602 u. * 0,247 kg = 39.200 kg
• Ciclo de elaboración = 12.650

Consumo de MP en mercadería en proceso = 39.200 kg / 12.650 = 3,10 kg

c) Total consumo MP = Total MP año 1 + Consumo MP en mercadería en proceso

= 31.819 kg + 3,10 kg = 31.822 kg

Años 2 al 5

• Desperdicio no recuperable = 0,65%
• Ventas año 2 al 5 (en kg) = 150786 u * 0,247 kg / u. = 37.268 kg

Desperdicio no recuperable (en kg) = 37.268 kg * 0,65% = 243 kg

Total consumo MP año 2 al 5 = 37.268 kg + 243 kg = 37.512 kg

Stock Promedio de Materia Prima y Programa de compras

Siendo la producción mensual para un año en régimen = 37.512 kg /11,5 = 3262 kg

Si se realizarán compras de MP cada 2 meses

Año 1 al 5

Stock promedio de MP = 3.262 kg

Año 0

Stock promedio de MP = 3.262 kg (corresponde a lo necesario para producir durante el mes de Enero)

Cuadro de Evolución de Mercadería