Optimización de Procesos de Mecanizado: Factores, Tiempos y Estructura de Costes en Ingeniería de Fabricación

Factores Clave en los Procedimientos de Mecanizado

Debemos tener en cuenta una serie de factores que influyen en el mecanizado de las piezas y en la calidad del trabajo a realizar:

• La elección del material: Si es acero, aluminio, latón, etc., y dentro del material, la calidad requerida.
• Las máquinas adecuadas al tipo de fabricación: Torno, fresadora, rectificadora, centros de mecanizado, taladradora, etc. Cada máquina del taller, según sus características, está preparada para realizar un determinado tipo de trabajo.
• Las herramientas a utilizar: En función del tipo de material a trabajar, la forma de mecanización y las máquinas de las que disponemos, ya que cada máquina requiere un tipo específico de herramienta.
• La cualificación del operario: Especialista en control numérico, soldador, etc.
• Las normas de fabricación y control de calidad: Las correspondientes a un control de calidad y verificación homologado (aparatos de medida y control).

Definición y Tipos de Procesos de Trabajo

Los procesos de trabajo son las pautas que el operario debe seguir. Estas se reflejan en hojas de proceso donde se explica el procedimiento a seguir de forma ordenada y correlativa, detallando las distintas fases de trabajo e indicando los elementos a emplear (máquinas, herramientas, modo de uso, etc.).

Tipologías de Procesos de Trabajo

• Procesos de Mecanizado: Para la mecanización de piezas.
• Procesos de Montaje: Para el montaje y desmontaje de elementos mecánicos.
• Procesos de Control de Calidad: Para la verificación y el control dimensional.

Objetivos de Aprendizaje en Ingeniería y Fabricación

Los objetivos enfocados al aprendizaje del alumno en esta área se clasifican en:

• Objetivos de Conocimientos
• Objetivos de Técnicas
• Objetivos Operativos
• Objetivos de Actitudes

El Proceso de Fabricación y Mecanizado de Piezas

El proceso de mecanizado es el estudio detallado de cómo se debe fabricar una pieza o una serie de piezas. Este estudio establece la prioridad de las operaciones mecánicas de fabricación, la elección de las herramientas adecuadas, su preparación y la previsión de existencias en el almacén.

Además, se calculan los tiempos de trabajo y se definen las características y condiciones de funcionalidad de las máquinas empleadas en cada fase, con el objetivo de guiar al operario y calcular los costes de fabricación.

Estos estudios se realizan con el fin de optimizar los recursos de un taller, fábrica o empresa, considerando todos los medios disponibles:

• Materiales
• Herramientas
• Máquinas
• Operarios
• Útiles de verificación y control

Definición de Fases de Trabajo

Llamamos fases de trabajo a cada una de las operaciones mecánicas que intervienen en la fabricación o montaje de una pieza, abarcando desde el material bruto hasta la obtención final del producto.

En cada fase de trabajo se debe indicar:

• La máquina que interviene.
• Las herramientas adecuadas con las que se realiza esa parte de trabajo (fase).
• La forma de trabajo.
• Los cálculos referentes a las condiciones de corte de las herramientas.

Asignación de Maquinaria por Fase

Una vez completado el estudio y el proceso de fabricación, se procede a asignar a cada fase de trabajo la máquina correspondiente, así como las herramientas necesarias. Es importante notar que una misma máquina puede intervenir varias veces en el mecanizado total de la pieza.

Cálculo de Tiempos y Estructura de Costes

Cálculo de Tiempos de Trabajo por Cronometraje

Este método consiste en medir el tiempo que se tarda en ejecutar cada una de las fases de trabajo. La medición se realiza en la misma máquina o puesto de trabajo donde se está mecanizando la pieza, utilizando un reloj cronómetro.

El tiempo de cada fase de ejecución se registra en una hoja específica. Una vez terminado el trabajo o la mecanización de la pieza, se suman los tiempos obtenidos en cada fase, resultando en el tiempo total requerido para realizar el trabajo o pieza en particular.

Componentes de los Costes de Mecanizado

Los costes asociados al mecanizado de una pieza se dividen en varios componentes:

Materia Prima

Material o materiales que necesitamos comprar para fabricar las piezas o el producto al que se dedique la empresa.

Mano de Obra

Coste de la manipulación del producto que una empresa fabrica, en la que intervienen los operarios.

Gastos de Amortización y Mantenimiento

Gastos derivados de la inversión en maquinaria y equipamiento necesarios para la producción.

Gastos Generales

Son los gastos comunes imputables a impuestos, consumo de luz, amortización y alquiler de locales, transporte, etc.