2025/Grupo8/DimensionamientoFisico

Definición Técnica del Producto

Para la descripción del producto y los posteriores analisis del proceso productivo, se trabajará con un producto representativo. Puntualmente se usara como referencia un parabrisas perteneciente a la marca Renault (siendo este uno de los potenciales clientes), específcamente con el modelo H1312.

Planos del Producto

Parabrisas Serigrafiado sin Inserto

Bracket para espejo

Este producto no se fabrica internamente en la empresa, pero al formar parte del parabrisas final se dibuja y diseña para una correcta representación de este último

Este producto no se fabrica internamente en la empresa, pero al formar parte del Prabrisas final se dibuja y diseña para una correcta representación de este último

Modelado 3D

Listado de Materiales (BOM)

Especificaciones Técnicas y Características condición del Producto

• Peso:
• Espesor final: 4,45mm
• Tolerancia banda serigrafía: ±0,2 mm
• Curvatura/Flecha: 34mm
• Transparencia mínima: 75%
• Distorsión: El parabrisas no puede presentar distorsión de la imagen
• Respuesta al impacto: Al realizar ensayo de impacto con bola sobre el parabrisas final, la ruptura tiene que formar un círculo con arañas internas y no presentar desprendimiento de partículas de vidrio visibles
• Aspecto visual: El parabrisas no debe presentar ninguno de los siguiente defectos.
  • Cachaduras
  • Rayaduras
  • Burbujas de aire
  • Manchas de serigrafía fuera de la banda
  • Banda de serigrafía incompleta/con puntos sin serigrafiar

Normas Aplicables

En lo que respecta a las normativas, solo existe una única aplicada estrictamente al producto y es el Decreto 779/95 que es una regulación a nivel nacional. La restricción mas importante de este Decreto es que los parabrisas deben contar con una transparencia mayor al 75%, siendo este un punto determinante para la conformidad del producto.

Cabe destacar que se pueden sumar algunas restricciones por parte de los clientes, pero las mismas son explicitadas en los planos del producto en cuanto a variaciones de tolerancias.

El resto de normas mencionadas en el Dimensionamiento Comercial corresponde a condiciones del proceso.

Plan de Ensayos

El plan de control de calidad se distribuirá en distintas etapas del proceso productivo, combinando etapas exclusivas de control y operaciones con controles visuales. Esto con el fin de identificar y segregar de forma inmediata aquellos semielaborados que no cumplan con los aspectos mencionados en las especificaciones técnicas.

• Recepción de materiales: Los materiales recibidos se pueden catalogar en dos grupos.
  • El primero es el Vidrio Float, siendo este el insumo más importante del producto y a la vez el más delicado. Al recibir los lotes del insumo se deberá segregar uno de ellos, desarmarlo, evaluar las condiciones visuales del mismo y aplicar ensayos de metrología sobre dos láminas de float.
  • El segundo grupo integra al resto de insumos, en este caso el control debe centrarse en controlar las fechas de vencimiento y controlar que el aspecto visual de los mismos sea el adecuado.
• Control en Unidades de Trabajo: En la última sección operativa de cada Unidad de Trabajo se deberá realizar el segregado de la primera pieza. En el propio puesto se deberá hacer un control visual y por medición de dimensiones según los valores indicados en las instrucciones de control (la información sobre la documentación necesaria se explicará al final de esta sección). A su vez, metrología deberá retirar las piezas antes de finalizado el turno para hacer pruebas físicas al semielaborado.
• Control en Puestos de Trabajo: A lo largo del proceso productivo se podrán encontrar dos tipos de puestos distintos, los operativos y los de control. Las acciones de control de cada uno serán distintas.
  • Los puestos operativos harán controles visuales, en donde se buscarán fundamentalmente defectos. El objetivo es que durante la actividad productiva se logren identificar piezas claramente no conformes y se segreguen rápidamente, disponiendo el producto en los correspondientes tachos de cada puesto. Es importante destacar que esto se podrá realizar al final de las unidades de trabajo y en los puestos semi-automaticos y manuales.
  • Los puestos de control harán un control más exhaustivo, en donde se probarán aspectos más técnicos como puede ser la transparencia, dimensiones, curvaturas, así como tambien los defectos visuales. Estos requerirán de instrumentos puntuales, como lo son bancos con luces para probar la transparencia, reglas de flecha, entre otros.

En todos los puestos se deberá contar con documentación adicional para facilitar la identificación de fallas. Los documentos más importantes son:

• Instrucciones de Control: Cada puesto contará con una IC específica para la actividad realizada en el mismo. Las mismas definen las dimensiones, valores y características conformes para el producto. Estas se usan exclusivamente para el control de primera pieza.
• Ayudas visuales: Las mismas se encontrarán en todos los puestos y contarán con información genérica de las no conformidades. Fundamentalmente integrando referencias a los tipos de defectos para una fácil comparación e identificación.
• Instrucciones de Fabricación: Se utilizarán no como un recurso para controlar el producto, sino como una herramienta para poder repasar el proceso productivo y asi evitar errores en el mismo.

Definición del Proceso de Producción

Diagrama de Flujo de Fabricación y Control

Diagrama de Flujo de Materias Primas-Semielaborados

Cursograma Sinóptico

Descripción del Proceso Productivo

El proceso productivo se describirá operación e indicando las necesidades de personal para cada una.

Operación 1: Consiste en el corte de las láminas de Vidrio Float a través de una máquina CNC. La misma realiza la operación de forma automática a partir de una punta metálica que marca el vidrio, al terminar el contorneado produce un pequeña sacudida que desprende el vidrio con la posterior segregación del excedente. Se requiere exclusivamente de un único operario que haga las actividades de preparación de la máquina, en lo que refiere a definición del modelo de Parabrisas a producir, controles de primera pieza y seguimiento del correcto funcionamiento de parámetros de la máquina. La carga de la materia prima se debe hacer con Autoelevador, acercando el lote a utilizar al puesto de trabajo y colocándolo en la alimentación de la máquinaria. A partir de esa instancia el propio equipo se encarga de tomar de a 1 pieza de vidrio y realizar la correspondiente transformación.

Operación 2: Es inmediatamente posterior a la máquina de corte, estando estas comunicadas por una cinta transportadora. El equipo fija con ventosas la lámina de vidrio cortada, para luego hacer una pasada superficial por el contorno puliendo las imperfecciones del corte. Al ser una máquina integrada con la de corte, el control y preparación se deben hacer en conjunto con esta, por ende se requeriría al mismo operario de la operación 1.

Operación 3: Es inmediatamente posterior a la máquina de pulido, estando estas comunicadas por una cinta transportadora. En este caso la lámina de vidrio es expuesta a chorros de agua que hacen una limpieza rápida y efectiva del semielaborado para luego hacer un proceso de secado rapido a través de aire caliente. Al ser una máquina integrada con las anteriores, el control y preparación se deben hacer en conjunto con estas, por ende se requeriría al mismo operario de la operación 1 y 2. En todo nuevo lote de producción de una pieza se deberá segregar la primera pieza para hacer controles de calidad y el posterior ensayo de metrología.

Operación 4: En esta operación se realiza el serigrafiado de las láminas de vidrio. El mismo se realiza con una impresora de serigrafía comunicada con las anteriores máquinas a través de una cinta transportadora. Las láminas de vidrio ingresan al equipo y son pintadas a través de dos pasadas de un espátula automática que desplaza la pintura de un extremo a otro del float. Para este proceso se requieren de pantallas, es decir, la matriz de serigrafía, siendo esta 1 por modelo. Se requiere de un único operario que se encarga de la preparación de la pintura, ya que la misma debe mezclarse con un diluyente antes de poder ser volcada en la máquina de serigrafiado. A su vez se encarga de las actividades de preparación del puesto y del cambio de pantallas de ser necesario.

Operación 5: La siguiente etapa es el secado de la serigrafía. Para ello el float pasa por un horno de secado y posterior chiller de enfriamiento, permitiendo no solo que la pintura se seque sino que también el vidrio se vuelva manejable para las siguientes etapas. Esta es una actividad netamente automática en la que el operador solo tiene puede realizar set up de las máquinas y controles de los parámetros de las mismas. Por este grado de automatización el mismo operador que se encarga de la operación 4 se puede encargar de esta operación.

Control de calidad 1: Esta es la primera etapa netamente de control. La misma se ubica inmediatamente después del proceso de secado. No se requiere de máquinarias especificas, sólo de un operario que controle visualmente el estado de la serigrafía y el vidrio. Así como también la realización de controles de especificaciones contra las Instrucciones de Control. También se deberá segregar la primera pieza del lote para que se puedan ejecutar los posteriores ensayos de metrología. En caso de encontrar disconformidades el producto se deberá retirar del proceso y tirar en los tachos designados en el puesto. Las piezas conformes se deberán cargar en los carros designados hasta llenarlos -un total de 30 láminas de vidrio-, para luego poder dirigirlos a las siguientes etapas del proceso.

Operación 6: En esta etapa se realizará el curvado de las parejas de vidrio. Los carros a la salida de C1 se transportan manualmente hasta los Hornos. Las láminas de vidrio se cargan de una a la vez en el equipo, colocándose en la matriz correspondiente y aplicando litopone en el contorno metálico de dicha matriz para evitar el pegado del vidrio. El horno se encargará luego de exponer a calor al vidrio, causando su decantación y, por ende, curvado según el molde de la matriz. Una vez que la pieza cumple su tiempo dentro del horno debe ser retirada por el operario, utilizando los correspondientes EPPs, para luego colocarla en un molde para hacer la medición de la flecha de la pieza. En caso de que la pieza esté conforme según la medición de flecha, se coloca en un carro de descansado para que disminuya su temperatura. Si la pieza es no conforme, se segrega. Esta actividad debe ser realizada por 3 operarios:

1. Uno que se encarga de las descargas y medición.
2. El segundo que se encarga de las cargas y preparación de la matriz.
3. Y el tercero que une las parejas de vidrio (Macho + Hembra) y las deposita en un carro para luego transportar el lote completo a la Operación 10.

Operación 7: Esta es una tarea de preparación del Polivinil Butiral (PVB). El mismo se comercializa en rollos y antes de poder ser utilizados debe ser procesado para lograr los valores adecuados de temperatura y humedad que garantizan una correcta adherencia. La máquina es plenamente automática, el operario que la maneje solo debe realizar la carga del rollo y el set up de la máquina según parámetros definidos. A su vez se debe hacer un seguimiento desde el tablero de la máquina para confirmar que el proceso sea de forma adecuada.

Operación 8: El corte de las láminas de PVB se realiza en la misma máquina que la operación 7. Es una tarea propia del equipo que porciona en rectángulos de medida configurable el polivinil. Se requiere exclusivamente de un operario que tome las láminas cortadas y las apile una encima de la otra para su posterior uso en el armado. El operario es el mismo que prepara la operación 7, debido al grado de automatización de la máquina.

Operación 9: En esta etapa se deberá porcionar el Film Reflectivo para su posterior colocación sobre el parabrisas. La actividad se hará de forma manual con un solo operario, este deberá desenrollar el rollo de film y con una herramienta de corte y regla separará las distintas láminas de Film.

Operación 10: En esta etapa se unirán las parejas de vidrio (Macho + Hembra) por medio de la lámina de PVB. Las parejas de vidrio pre armadas en la Operación 6 son tomadas entre dos operarios que las colocan sobre una cinta transportadora. Luego, por el accionar de un botón la cinta se frena y una ventosa baja verticalmente y succiona la lámina superior de la pareja. Al levantarla, los mismos dos operarios toman la lámina de PVB dispuesta en el puesto y la colocan encima de la pareja inferior de vidrio. Al accionar nuevamente el botón, la ventosa vuelve a bajar verticalmente y aplica una presión a ambas láminas de vidrio, provocando asi la adherencia entre ambas con el PVB. En ese mismo momento, los operarios utilizarán herramientas de corte para rebabar el excedente de PVB con un movimiento a 45°. Por último accionaran nuevamente el botón que reinicia el avance de la cinta transportadora.

Operación 11: Entre dos operarios tomarás las láminas de Film Reflectivo y las aplicarás sobre el parabrisas. Para ello se deberá un operario deberá sostener la lámina, mientras que el segundo aplica presión con una espátula empezando desde un extremo del parabrisas para pegar el Film. Una vez colocado el Reflectivo, se deberá rebabar el excedente con una herramienta de corte y un movimiento a 45°.

Operación 12:

Operación 13: Una vez realizada la Pre-Eliminación de aire, se deberá insertar el bracket para el espejo retrovisor. Esta tarea es completamente manual y es realizada por un único operario, el cual realiza una primera inspección visual del parabrisas, para segregar la pieza en caso de ser necesario. Luego tomará el adhesivo Loctite y aplicará una película del mismo en el contorno de la base del inserto, para después pegarlo manualmente sobre el parabrisas. El posicionamiento del inserto deberá coincidir con la marca de la serigrafía diseñada para dicho fin. El parabrisas insertado es colocado en el carro para Autoclave.

Operación 14: Los carros de Autoclave (Cuentan con 60 Parabrisas), son cargados en el equipo con un tractor de arrastre. Una vez llenado el Autoclave, el operario deberá dar inicio al proceso de eliminación de aire desde la consola. Al finalizar el mismo, el operario descargará los carros y los trasladará a la última etapa de control.

Control de calidad 2: La etapa de carrusel consiste en una máquina rotativa, con distintas "sillas", en las cuales se depositan los parabrisas a controlar. A medida que los parabrisas giran, un operario realiza el control visual de los mismos y de características de transparencia, pudiendo frenar o dar avance al sistema de carrusel a voluntad. Además, deberá contar con un lápiz de cera para poder marcar desperfectos e indicar la conformidad del producto. Se requerirá de otros dos operarios más, uno encargado de las tareas de carga de parabrisas al sistema de carrusel y el otro encargado de la descarga y preparación del pallet metálico o de madera según el tipo de producto.

Determinación de las máquinas e instalaciones

Definición de cuadro de datos iniciales

Antes de realizar los cálculos correspondientes al Balanceo de Línea, se presentará a continuación un grupo de tablas con información que se referenciará y utilizará a lo largo del proceso de cálculo.

En primer instancia y tomando como punto de partida el Diagrama de Flujo de Materias Primas-Semielaborados, podemos determinar las cantidades de desperdicio para cada materia prima. Con esta información podemos armar el siguiente cuadro resumen de los insumos, en donde definiremos una ponderación para cada materia prima para así tener una equivalencia con el producto terminado. Con esta ponderación, se afectará a los porcentajes de desperdicio para tener un desperdicio referenciado al parabrisas.

(Poner Tabla Pestaña BOM)

Otra información adicional para el cálculo es que se trabajarán 5 días a la semana; a lo largo del año la empresa no se tomará vacaciones para cierre temporal de la planta; y durante el año se cuentan con 16 días feriados.

Como se mencionó en la Definición Técnica del Producto, se trabajará unificando todas las ramas de productos en una sola que son los parabrisas. Por ende, se unificarán las cantidades de los distintos planes de ventas identificados, llegando a una venta anual de 74.600 unidades.

Balance anual de material

En esta sección nos interesa conocer la alimentación necesaria para abastecer a nuestra producción anual en función de los desperdicios seccionales, así como también determinar los valores de desperdicio globales para futuros cálculos.

En función de la información recopilada, se elabora la siguiente tabla de balance:

(Poner Tabla Pestaña Alimentación)

En función de los valores determinados, encontramos que la alimentación y desperdicios en función de la producción son los siguientes:

(Poner Resumen Pestaña Alimentación)

Ritmo de trabajo

Tomando la información antes definida respecto a los días laborales, encontramos que los días laborables al año son: 52 semanas/años x 5 días/semana - 16 días/año = 244 días/año.

Respecto a las horas de trabajo al día, las mismas dependerán del puesto de trabajo y las capacidades de cada uno. La información respecto a este apartado se presentará en la sección de "Capacidad real anual de la máquinaria".

Capacidad real anual de la máquinaria

En este apartado se analizarán las capacidades reales de cada una de las secciones operativas. En la siguiente tabla, se puede ver la conclusión de dicha capacidad, línea por línea, en funcion de las horas trabajadas por puesto, rendimientos operativos y demás datos de interés.

(Poner Tabla Pestaña Tablas Base)

Cantidad de máquinas

En esta sección se combinará la información del "Balance anual de material" junto con la "Capacidad real anual de la máquinaria" para poder definir las necesidades de máquinarias/puestos para cada una de las secciones operativas del proceso productivo.

(Poner Tabla Pestaña Cantidad MQ)

Cuello de botella y capacidad anual real del equipo

(Estos cálculos estan pendientes)

Determinación de la evolución de las mercaderías

Evolución de la producción

Como punto de partida, nos interesa conocer los volúmenes de producción que tendremos para el año 1, contemplando el periodo de puesta en marcha, y para el resto de años trabajando a régimen.

Primero debemos contemplar que las producciones mensuales serán de 6.216,67 PT/mes.

El segundo paso es identificar cómo será la producción durante el periodo de puesta en marcha, presentándose la siguiente situación.

(Poner Tabla Pestaña Calculos Varios)

Una vez conocido el dato de producción en PPM, estamos en condiciones de conocer las producciones anuales para cada año, obteniendo asi el siguiente cuadro resumen.

(Poner Resumen Producción Total por Año Pestaña Calculos Varios)

Stock promedio de producto elaborado

Para el stock promedio se trabajará sobre el periodo de régimen, contemplando la información de semanas trabajadas al año e integrando información adicional como los stock de seguridad y el ritmo de entregas semanal.

En lo que respecta a las entregas, se realizarán 2 entregas semanales. Esto es necesario para liberar espacio en la empresa y disminuir el riesgos de inmovilizar los parabrisas, debido a su fragilidad.

Los stock de seguridad se situarán en 0, ya que la demanda del producto depende de requisitos específicos de modelos por parte de los clientes, por lo que no sería razonable contar con un mínimo de mercadería.

En función de todo podemos armar la siguiente tabla resumen con el cálculo del stock promedio.

(Poner resumen Volumen producción semanal Pestaña Calculos Varios)

Evolución de las ventas

En esta etapa se buscarán determinar las ventas anuales en cada periodo, pero fundamentalmente en el Año 1, ya que sus ventas se limitarán a las cantidades que se puedan producir durante ese año.

En función de esto se obtiene el siguiente cuadro resumen con los valores de ventas por año.

(Poner resumen Ventas Totales por Año Pestaña Calculos Varios)

Consumos de materias primas anuales

Antes de iniciar el analisis, se debe contemplar un conjunto de datos de relevancia para el proceso. Los mismos se presentan a continuación.

(Poner resumen Parametros Generales Pestaña Calculos Varios)

Es importante destacar que el ciclo de elaboración está calculado para un lote de 60 Parabrisas.

En lo que respecta a las materias primas consumidas, estas dependerán de la cantidad de desperdicios generados en el periodo. A raíz de esto debemos dividir este análisis en las siguientes dos partes.

• Año 1: Este periodo está afectado por el PPM, en donde los desperdicios se generan de forma distinta a la instancia de régimen. Puntualmente se da que el desperdicio es el doble del generado en el periodo normal. En función de este dato, podemos obtener la siguiente tabla resumen con los consumos de materias primas anuales.

(Poner resumen Consumo y DNR Año 1 Pestaña Calculos Varios)

• Año 2 a 5: Estos periodos no están afectados por un PPM, por ende los valores serán los mismos para todos y se presentan en el siguiente cuadro resumen.

(Poner resumen Consumo y DNR Año 2 a 5 Pestaña Calculos Varios)

Programa de compras y stock promedio materia prima

En este apartado se presentará como será el programa de compras partiendo desde el Año 1 hasta llegar a los Años 2 a 5.

Los puntos a destacar antes de presentar el avance mes a mes son los siguientes.

• Inicialmente se hará una compra en el Año 0 para satisfacer las necesidades de todo el PPM. Esto con el fin de disponer de la totalidad de recursos y agilizar asi el periodo de pruebas.
• Las compras se realizarán cada 2 semanas.
• En la última semana del PPM se ejecturá una compra por la totalidad de insumos para las próximas dos semanas, sumando tambien una compra por todas las materias menos criticas (Todas menos el vidrio Float) para los siguientes 5 meses y 2 semanas. Esto se hace con el fin de aprovechar las largas fechas de vencimiento de los productos y que los mismos ocupan muy poco espacio, para así agilizar la disponibilidad de todos esos materiales. A la vez, permite que la compras se concentren exclusivamente en disponer del Vidrio Float, siendo este el recurso mas crítico del producto.

En función de lo mencionado, se presenta la siguiente evolución de las compras.

(Poner Tablas Pestaña Compras MP)

En función del avance mostrado se puede determinar que el Stock Promedio de Materias Primas es de 14.549,75 Und.

Cuadro resumen del programa general

A continuación se presentará el cuadro que condensa toda la información calculada a lo largo de las secciones anteriores.

(Poner Tabla Pestaña Cuadro Final)

Determinación del Personal

Descripción de los puestos de trabajo. Calificación y formación necesaria de los operadores.

A lo largo de la Descripción del Proceso Productivo, se detalló la necesidad de 17 operarios, los cuales se requiere que sean mayores de 18 años, indiferentemente de su género.

Operarios

1. Operarios de procesos automáticos: operan y monitorean máquinas automáticas/semi-automáticas para la transformación de vidrio, incluyendo su set-up, carga de insumos y seguimiento/monitoreo de parámetros. Se requiere conocimientos básicos de maquinarias y capacidad de atención. Se requerirán 1 operario con conocimientos de máquina CNC, 1 operario con capacidad para realizar la preparación de pintura, set-up de máquinas y cambio de pantalles, 1 operario para la carga de rollos, para realizar la configuración de la máquina automática y el apilado de láminas, y finalmente 1 operario encargado de la descarga del autoclave.
2. Operarios de procesos manuales: requieren de habilidad, precisión y coordinación para manipular los insumos frágiles involucrados. Se requerirán 3 operarios con capacidad de trabajo en equipo para la carga/descarga de vidrio, aplicación de litopone, medición de curvatura y la unión de parejas; 1 operario que realice el corte del film con precisión; 4 operarios con capacidad de trabajo en equipo para colocar el PVB o el film reflectivo y atención para realizar un correcto corte de rebabas; y 1 operario que aplique el adhesivo, bracket y realice una inspección visual
3. Operarios de control de calidad