1. UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
PROYECTOS CON CIM
Plan de producción: Portalapiceros
Autor/es:
Profesor:
Trujillo – PERU
Septiembre, 2016
2. I- OBJETIVOS
- Elaborar la planificación de las actividades para la producción de portavasos como
un producto comercial utilizando las herramientas CAD, CAE y MRP.
II- Descripción del producto
El portavaso está conformado por:
- 06 bases posavasos de material acrílico de 5 cm de diámetro con diseño en bajo
relieve y pintura.
- 01 contenedor de posavasos de materiales acrílico compuesto por una base
cuadrangular y cuatro columnas insertadas de forma cilíndrica de aluminio.
III- Procedimiento
3.1 Número de unidades a producir
Las unidades a producir están en función a la capacidad de la planta o taller, en este caso del
Laboratorio CIM
Un Tiempo estimado de producción de cada pieza es:
- Copa/ cilindro: 2 minutos cada uno en Torno CNC
- Base: 10 minutos en Fresadora CNC
- Ensamble: 2 minutos
En un turno de 8 horas, la planta procesaría:
𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃ó𝑃 =
𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃 𝑃𝑃𝑃𝑃
𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃
=
480 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃/𝑃𝑃𝑃
10 𝑃𝑃𝑃/𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃
= 48 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃/𝑃𝑃𝑃 ∗ 20 𝑃í𝑃𝑃/𝑃𝑃𝑃 = 960 𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃/𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃𝑃
Al mes se procesarán 960 piezas
3.2 Diseño estructural del producto
6. El ambiente donde se realizará la fabricación del portavasos es el Centro de
Manufactura Integrada por Computador ubicada en la Universidad Privada
Antenor Orrego de Trujillo.
El Laboratorio CIM (Manufactura Integrada por Computadora ofrece a los
estudiantes los conocimientos necesarios para automatizar procesos
industriales. Es un laboratorio que se caracteriza por ser una tecnología
abierta, lo cual permite la integración de nuevas estaciones de trabajo con la
finalidad de fabricar diversos productos.
Descripción
- El laboratorio CIM tiene un área física de 3x6 m2.
- Tiene 6 estaciones de trabajo
ESTACIÓN 01: Almacén
ESTACIÓN 02: Centro de Mecanizado
ESTACIÓN 03: Torno CNC
ESTACIÓN 04: Mediciones
ESTACIÓN 05: Ensamble
ESTACIÓN 06: Soldadura
MAQUINARIA:
Para la producción y el mecanizado del portavaso se utilizó:
7. b) Fresadora
Las fresadoras con control numérico por computadora (CNC) permiten la
automatización programable de la producción. Se diseñaron para adaptar las variaciones
en la configuración de productos.
Su principal aplicación se centra en volúmenes de producción medios de piezas sencillas
y en volúmenes de producción medios y bajos de piezas complejas, permitiendo realizar
mecanizados de precisión con la facilidad que representa cambiar de un modelo de pieza
a otro mediante la inserción del programa correspondiente y de las nuevas herramientas
que se tengan que utilizar, así como el sistema de sujeción de las piezas. El fresado se
emplea para la obtención de superficies planas y curvadas, de ranuras rectas, de ranuras
espirales y de ranuras helicoidales, así como de roscas.
El equipo de control numérico se controla mediante un programa que utiliza números,
letras y otros símbolos; por ejemplo, los llamados códigos G (movimientos y ciclos fijos)
y M (funciones auxiliares).
c) Robot Ensamblador
Los robots de ensamblaje son máquinas articuladas controladas por ordenador que
realizan tareas automatizadas en la fabricación industrial. Estos robots llevan a cabo
tareas en base a movimientos programados en un ordenador y los más típicos son brazos
robóticos armados con las herramientas necesarias para realizar sus tareas, como
soldaduras, corte, carga o colocación de piezas en una cadena de montaje. Los robots de
8. ensamblaje se utilizan sobre todo en procesos de fabricación que requieren tareas
excesivamente repetitivas, que utilizan materiales peligrosos o que suponen condiciones
inseguras.
- Capacidad total de operadores en simultáneo:
- Tipos de operaciones que se pueden realizar:
Torneado:
El torneado es un proceso de mecanizado. Al igual que otros procesos de mecanizado, es un
proceso de eliminación de material. Durante el torneado se elimina parte del material inicial
en lo que se llama arranque de viruta.
Pasos del proceso:
■ Fijar la pieza en el torno. Este paso depende del tamaño, peso y otras
características de la pieza de trabajo.
■ La herramienta de corte hace todos los movimientos necesarios para conseguir
la pieza deseada.
■ Retirada del material. Cambio de herramientas y ajuste de la maquinaria.
Taladrado:
El taladrado es un proceso de mecanizado que consiste en hacer un corte en el material
haciendo girar una broca. La broca arranca virutas del material y realiza un orificio. Dicho
orificio tendrá las características que deseemos: forma, diámetro, etc.
9. Desbaste:
La prioridad de esta operación es arrancar un volumen de metal tan eficientemente sea
posible.el mayor requerimiento es la resistencia del filo de corte.
3.4 Insumos
a) Tipo de material:
El material utilizado en este proyecto para fabricar el portalapiceros es el material aluminio.
b) Criterios por lo que se utilizó el aluminio:
El aluminio muy liviano, su ligereza (sobre un tercio del peso del cobre y el acero), resistencia
a la corrosión (característica muy útil para aquellos productos que requieren de protección y
conservación), el gran atractivo es que se trata de un metal 100% reciclable, es decir, se
puede reciclar indefinidamente sin que por ello pierda sus cualidades.
10. c) Propiedades del material:
-El aluminio es un metal ligero, con un densidad 2.7 veces mayor que la del agua.
-Su punto de fusión es más bien bajo, en torno a los 660ºC.
-Su color es blanco y brillante ,con propiedades óptimas para la óptica.
-Posee una buena conductividad eléctrica, que se encuentra entre los 34 y 38 m/Ω mm^2, así
como también tiene una gran conductividad térmica ( de 80 a 230 W/ m.K).
-Es resistente a la corrosión, gracias a la capa protectora característica de óxido de aluminio,
resiste a los productos químicos, puede estar expuesto a la intemperie, al mar, etc.
-Es el tercer elemento en cuanto a abundancia en la corteza terrestre, por detrás del oxígeno
y el silicio.
-Es un material fácilmente reciclable, sin un elevado coste.
etr
d) Funciones: Su función del producto fabricado es sostener y mantener los lapiceros de
forma ordenada y al alcance para utilizarlos de forma rápida en determinadas situaciones. De
este modo , se dan mayores facilidades para hacer uso de ellos y no perder tiempo en
buscarlos, sin despreciar el aporte decorativo que ofrecen.
3.5 Fases de producción
Empezamos la producción del PORTALAPICEROS con el encendido del laboratorio CIM:
1. Creación del diseño a fabricar en papel y lápiz: Consiste en elaborar un
prototipo del diseño requerido en block.
2. Modelado del diseño en AutoCAD.
3. Codificación de diseño en CAD/CAM.
4. Simulación del diseño en CAD/CAM.
5. Prototipo de la pieza a mecanizar el tubo de aluminio llevándolo al torno:
Consiste en seleccionar el material que va a ser ingresado para su posterior
mecanización.
6. Programación y mecanización de la pieza en el torno: Es el proceso de
transformado del material en el diseño requerido.
7. Limar la pieza: Consiste en lijar los pequeños defectos a la hora de sacar la
pieza mecanizada del torno.
8. Perforar la pieza de aluminio : Consiste en hacer un agujero a la pieza de
aluminio para que pueda ingresar el lapicero.
11. 9. Perforación de la base : consiste en hacer 2 pequeños agujeros donde irán
los tubos de aluminio hechos anteriormente.
9. Limpieza: Consiste en el acabado final que se le da al portalapiceros para
su posterior comercialización y uso del cliente.
3.6 Análisis económico proyectado de la operación productiva y comercial.
3.6.1. Estructura Económica:
Costos de Mano de Obra (MO)
Ítem Descripción Costo
Alumno Mínimo S/. 500.00
Diario S/. 22.73
Hora S/. 3.79
Minuto S/. 0.06
Asesor Mínimo S/. 3,000.00
Diario S/. 136.36
Hora S/. 17.05
Minuto S/. 0.28
Costo de Energía
DESCRIPC
IÓN
CANTID
AD
KW USO
(MINUTOS)
CONSUMO
(KW/H)
computador
a
1 0.25 41 0.17083333
torno 1 7 29 6.88333333
12. Servicio Externo
Descripción Cantidad Costo
Corte 1 S/.1.00
3.1.2. Costos:
Costos
Ítem Descripción Cantida
d
Costo
Materia Prima Tubo de
aluminio
1 S/. 8.00
Mano de Obra Practicante 1 S/. 6.60
Asesor 1 S/. 29.69
Energía Computado
ra
1 S/. 0.24
Torno 1 S/. 9.52
Servicio Externo Corte 1 S/. 3.00
TOTAL 8 S/. 59.05
Costo Total de Fabricación (3 portalapicero) S/. 59.05
Costo Total Unitario (1 portalapicero) S/. 19.68
Precio de Venta S/. 24.60
CONCLUSIONES
13. El producto elaborado es un “PORTALAPICERO”, el cual es un objeto que permite guardar
lápiceros y clips, el diseño de este producto es agradable, estético que hará su escritorio más
sofisticado.
Nuestro proyecto concluye con nuestros objetivos propuestos al comienzo de este trabajo
cumplidos paso por paso aplicando conocimientos teórico - práctico del curso Proyectos con
CIM durante el presente ciclo, finalizando con la fabricación de un llavero en laboratorio
CIM. Cabe resaltar que adquirimos los conocimientos necesarios para desarrollar este
proyecto mediante la utilización de las estaciones del Centro de Mecanizado CNC y el Torno
CNC.
Se elaboró dicha planificación para que nuestro portalápiceros sea un producto comercial
utilizado mediante herramientas CAD y CAE de acuerdo a la pertinencia de su uso. Para
luego, elaborar una evaluación económica de la operación productiva comercial la cual dio
como factor positivo y así presentar nuestro portalapicero como un producto comercial.
