Procesos Manufactureros

Concepto de proceso en la Ingeniería Industrial   

"Proceso es el conjunto de actividades relacionadas y ordenadas con las que se consigue un objetivo determinado"

En la ingeniería industrial el concepto de proceso adquiere gran importancia, debido la práctica en esta carrera, requiere:

  Planear, integrar, organizar, dirigir y controlar

Estas actividades permiten a los Ingenieros Industriales lograr sus objetivos en el ejercicio de su profesión.

El ingeniero industrial debe considerar a los procesos de producción como una herramienta para:  

• El diseño y definición de planes, programas y proyectos
• El diseño, integración, organización, dirección y control de sistemas  
• La optimización del trabajo
• La evaluación de resultados  
• Establecimiento de normas de calidad  
• El aumento y control de la eficiencia  
• Etc.  

Tipos de Procesos

Procesos Manufactureros
¿Qué es?

Se pueden dar dos definiciones:

1.     Manufactura. "Obra hecha a mano o con el auxilio de máquina.// 2. Lugar donde se fabrica" (diccionario de la lengua española de la real academia de la lengua)

2.     Manufactura. (DEFINICIONES DE MANUFACTURA, OBTENIDAS POR LOS ALUMNOS DEL GRUPO)

Conjunto de actividades organizadas y programadas para la transformación de materiales, objetos o servicios en artículos o servicios útiles para la sociedad.

Manufactura y el ingeniero industrial

El ingeniero industrial observa a la manufactura como un mecanismo para la transformación de materiales en artículos útiles para la sociedad. También es considerada como la estructuración y organización de acciones que permiten a un sistema lograr una tarea determinada.  

Clasificación de los procesos de manufactura    

De manera general los procesos de manufactura se clasifican en cinco grupos:

Procesos que cambian la forma del material	Metalurgia extractiva Fundición Formado en frío y caliente Metalurgia de polvos Moldeo de plástico
Procesos que provocan desprendimiento de viruta por medio de máquinas	Métodos de maquinado convencional Métodos de maquinado especial

Procesos que cambian las superficies	Con desprendimiento de viruta Por pulido Por recubrimiento
Procesos para el ensamblado de materiales	Uniones permanentes Uniones temporales
Procesos para cambiar las propiedades físicas	Temple de piezas Temple superficial

Procesos de manufactura en este curso

Trabajo en banco		Cepillado
Torneado		Brochado
Taladrado, rimado, barrenado mandrilado y avellando		Esmerilado
Fresado

Para que estos procesos sean de utilidad para los ingenieros industriales se deben considerar los siguientes temas:

• Criterios para la producción económica con finalidad de beneficio económica.
• Criterios de producción económica con finalidad de efectividad.

Criterios de la producción con fines de beneficio económico

Costos	Aceptables Competitivos
Rentabilidad	Ganancias superiores a las que proporciona el banco
Calidad	Sólo la necesaria (no inversiones que no sean necesarias)

Criterios de la producción con fines de la efectividad

Proyecto	Diseños funcionales que permitan la manufactura calculada y controlada.
Materiales	Selección de los materiales adecuados y económicamente aceptables.
Procesos de manufactura	Sistemas para la transformación de los materiales con la calidad adecuada, considerando las necesidades del cliente, de manera eficiente y económica.
Factor humano	Motivación Trato Facilidad Capacitación Seguridad
Proceso administrativo	Planeación Integración Organización Dirección Control

Diagramas de procesos de manufactura    

Para el mejor entendimiento de los procesos de manufactura es necesario el uso de diagramas que permiten la fácil identificación de actividades y sus relaciones.

Todo ingeniero industrial debe tener la capacidad de la representación sintética de las actividades de producción o de organización por medio de diagramas, en los que se muestren todas las acciones que dan como resultado productos o servicios de una organización.

Diagrama de proceso es la representación gráfica de las acciones necesarias para lograr la operación de un proceso.

El ingeniero industrial y los procesos de manufactura 

   

Unas de las características de los Ingenieros Industriales es que:

• Tienen claros sus objetivos
• Aplican de manera efectiva el proceso administrativo
  
  

Un plan elemental de trabajo

ACTIVIDAD	HERRAMIENTA	OBSERVACIONES

Con el plano de taller se elabora el plan de trabajo.

Se debe considerar que al ingeniero industrial le interesa conocer además de la forma en que opera una máquina herramienta, su capacidad de producción, debido a que su objetivo es la programación y el rendimiento.

Efectividad y Eficiencia    

Eficiencia a: La relación numérica que existe entre la cantidad lograda por un sistema y la máxima cantidad que dicho sistema pueda lograr.

Efectividad a: La estimación del cumplimiento de objetivos, fines o funciones de un sistema o proceso, sin que exista evaluación numérica o estándares predeterminados.

  

Ejemplos

1.- Pañales desechables_proceso productivoLos pañales desechables son fabricados en un proceso continuo, de alto rendimiento y velocidad, que fluctúa entre los 200 a 600 pañales por minuto.
Primera fase:
Desfibrado• El proceso empieza en el molino, donde una hoja de pulpa de celulosa es alimentada para ser convertida en fibras. Estas fibras son depositadas sobre un tambor formador mediante vacío. Al mismo tiempo que las fibras son depositadas en el formador, se mezclan con el superabsorbente (SAP) dentro de la cámara de vacío del tambor. El tambor forma un "pad" absorbente que puede ser continuo o individual, y con formas tridimensionales para mejorar su eficiencia.
Segunda fase:
FORMACION DEL NUCLEO

• Una vez que el pad (mezcla de SAP y celulosa) adquiere la forma del molde, es transportado mediante una hoja continua de papel, la cual puede estar en la parte inferior, superior, o alrededor del pad. El pad es comprimido a través de un rodillo planchador, y después es cortado en partes individuales.

Tercera fase:
Armado

• Como siguiente paso, una tira de polietileno o de una película impermeable, se alimenta en la parte inferior del pad, mientras que en la parte superior se alimenta la tela no tejida. La cinta frontal fue previamente agregada a la película mediante el uso de un aplicador. Para que todos estos materiales puedan unirse, se usa un adhesivo termofusible, llamado Hot Melt. El adhesivo se aplica mediante el uso de multilíneas o de sistemas de spray. Los elásticos son agregados en esta sección y pegados con el adhesivo. La tela no tejida puede ser construida en una sola pieza, o construida a partir de dos telas, dependiendo de si el pañal tiene barreras antiescurrimiento o no.Cuarta fase:
Aplicación de cintas

• El siguiente paso del proceso es la adición de las cintas laterales, que son colocadas con un dispositivo cortador y aplicador. Pueden ser cintas con adhesivo o cintas del tipo Velcro (M.R.).

Quinta fase:Doblado y corte
• La tira de pañales continúa hacia un cuchillo rotatorio, que se encarga de darle la forma al área de las piernas y remueve el sobrante con un sistema de vacío. El pañal continúa a la sección de doblado (longitudinal y transversal) y corte final, en dónde se obtienen los pañales terminados.

Sexta fase:
Conteo y embalaje

• Después pasan a un contador y apilador automático y se embolsan en su empaque final.


2. Fabricacion de un lápizGrafito, arcilla y agua son mezclados (el porcentaje de grafito y arcilla segun la dureza de la mina ), hasta crearse una masa consistente y uniforme. Esta masa será introducida en una horno que le retirará la mayor parte del agua. El resultado, una piedra de arcilla y grafito va a ser triturada y reducida a pequeños granos que posteriormente serán introducidos en rollos compresores para eliminar impurezas existentes en la arcilla. Después de este proceso el producto resultante será compactado formando un cartucho macizo de grafito que será colocado en una maquina de donde saldrán los "hilos" de mina. Estos "hilos" son cortados a la medida del lápiz, entrarán en una máquina de secar que les retirará el agua que aún resta y van a cocer en un horno a la temperatura 1.020ºC. Para que las minas queden resistentes, blandas, aptas para escribir y borrar, serán impregnadas de grasa por ósmosis. "Si la mina es alma del lápiz la madera es su cuerpo…" En las tablas de cedro (1) serán abiertas varias ranuras (2), donde van a ser colocadas las minas (3). Posteriormente es sobrepuesta otra tabla también con ranuras (4), que forman dos tablas con minas en su interior (5). Estas son insertadas en una prensa donde quedarán a secar durante 24 horas. Termino este periodo, van finalmente dar origen a los diferentes formatos de lápices a través de un proceso de separación. Terminada esta operación los lápices aún en bruto necesitan de ganar su propia "personalidad", pasaran a la sección del barniz que les dará el acabado final.

3. El proceso de fabricación de papeles y cartulinas

Las fibras necesarias para fabricar el papel se mezclan en las proporciones requeridas en una gran cuba llamada pulper, que actúa como una juguera que forma una pasta acuosa que contiene las fibras. Esta pasta cae luego sobre una tela móvil o fourdrinier donde se produce el entrecruzamiento de las fibras. A medida que la tela avanza, se va drenando el contenido de agua de la pasta, quedando sobre la tela una película de fibras húmedas que constituyen la hoja de papel. El peso o gramaje de los papeles puede aumentarse agregando mayor cantidad de fibras en la pasta, es decir, aumentando la densidad de ésta. . En este caso, las hojas provenientes de tres telas se juntan en una sola, antes de pasar por la prensa; para facilitar su pegado se les agrega un adhesivo en base a almidón. Esto se logra aplicando una fina capa de pintura que permite obtener papeles o cartulinas estucadas. El papel o cartulina pasa por un rodillo aplicador que contiene esta pintura; el exceso de estuco se elimina mediante cuchillos raspadores, que dejan lisa y pareja la superficie estucada. Como el estuco moja el papel, se requiere secado adicional mediante cilindros secadores.

Por último, el papel o cartulina es rebobinado en la parte final de la máquina, obteniéndose un rollo listo para ser usado o para ser cortado y transformado en resmas de diversos tamaños.

  1. Cajón de entradaLa pasta acuosa que contiene las fibras cae sobre una tela móvil donde se produce la             formación de la hoja por el entrecruzamiento de las fibras.

2. Tela El exceso de agua de la pasta acuosa se elimina a través de la tela por gravedad y vacío.

3. Prensas Secadoras La hoja de papel pasa por prensas que por presión y succión eliminan parte del agua.

  4. Cilindros Secadores La hoja de papel húmeda pasa por distintos grupos de cilindros secadores que por             calor la secan.

  5. Monolúcido Es un cilindro de gran diámetro cuya función es la de entregar una cara del papel más lisa y             brillante.

 6. Prensa Encoladora El papel recibe un baño de almidón con el cual se sella la superficie de éste.

 7. Lisa Son rodillos de acero por los cuales pasa el papel proporcionándole tersura y un espesor homogéneo al       ancho.

8. BobinadoraEl papel se enrolla en el pope de la máquina para luego ser bobinado y/o cortado a las medidas        requeridas. 

3. El proceso de fabricación de un objeto de higiene cotidiana.

La moderna industria ha puesto en práctica técnicas de síntesis de productos detergentes tales como los naftalenosulfonatos sódicos o los condensados polioximetilénicos, los cuales mejoran la acción de los jabones vegetales y animales.

la materia se conduce hasta el área de blanqueo, donde se empiezan a remover las impurezas por medio de filtros. “En ese punto, la grasa posee un color marrón oscuro”.

Después, se pasa a una segunda fase de purificación, en la que también se le agrega soda, agua y sal.

A continuación, la materia prima se dirige hacia el área de saponificación contínua: En esa zona, se encuentran enclavadas grandes columnas de lavado, las cuales se encargan de continuar con el proceso de limpieza de los aceites vegetales o grasas animales.

Posteriormente, se llega hasta las centrífugas, las cuales son las últimas encargadas de remover impurezas. “La fusión química que efectúa la sal, soda cáustica y agua, hace que se separe el jabón de la lejía. Éste último elemento sirve para hacer glicerina”, La glicerina es de suma importancia, pues se le utiliza para producir, posteriormente, champús, pastas dentales o cremas humectantes. “Esa sustancia no aporta mayores propiedades limpiadoras al jabón.

Con el jabón obtenido, se pasa hacia un área de reposo, también llamada “de pailas”, donde se mantiene por unas 24 horas, aunque el tiempo varía según el tipo de producto en producción.

Las pailas son enormes tanques de unos cinco metros de alto, con capacidad para almacenar entre 40 y cien toneladas, hechas de acero inoxidable, para los jabones de cuidado personal, y de hierro para los detergentes.

Posteriormente, se llega a la etapa de los crutchers, donde se mezclan el colorante y las propiedades de desempeño que obtendrá el producto final –como el bicarbonato, por ejemplo–, así como la consistencia y apariencia de la pastilla.

Ya huele a jabón

Debido a que el jabón aún posee hasta un 40% de humedad en esta parte del proceso, se le pasa por una planta de secado para convertirlo en un producto sólido. Ya con una mayor consistencia, el jabón pasa por tres distintas compresoras que terminan por aplastar la masa. Esas mismas máquinas le agregan el aroma deseado.

Al final de la línea de producción, el jabón sale en forma de barra por una extrusora, para ser luego cortado en diferentes tamaños y pesos.“Después se dirige hacia la troqueladora, que es la que le brinda la forma final, y en donde se le estampa el logotipo¨
Al final de la línea se empaca el jabón: salen unos 85 paquetes de tres unidades por minuto. De allí salen hacia los depósitos, tiendas, supermercados o puestos cantonales, en donde el cliente elige.

4. En la fábrica

Pasos principales en las máquinas:

   Saponificación continua. Aquí “lavan” las grasas animales y aceites vegetales, que han sido almacenados.

Las centrífugas sirven para separar el jabón de la lejía, la cual se utiliza para extraer glicerina.
Reposo. El jabón se mantiene por unas 24 horas en las pailas. Después pasa a otro depósito.
Planta de secado, para disminuir la humedad del jabón hasta un 15 ó 18%.
Fin de la línea de producción. Tras haber pasado por las compresoras, se corta el jabón, que es empacado automática o manualmente.

Proceso de fabricacion del cafe

Linea de produccion para café y cebada instantaneo ICF WELKOEsto es una traducción automática.La planta de tratamiento puede producir el café (aglomerado) soluble (polvo) e inmediato a partir de los granos de café verdes. La línea incluye los equipos para la limpieza cruda del café, la asación, moler, la extracción del licor, la recuperación del aroma, la concentración, la deshidratación por aspersión y la aglomeración. Cada solución se hace a medida ajustarse a las necesidades del cliente. El control de proceso puede tener diversos niveles de la automatización y puede también ser totalmente automático. Además del café, las plantas especiales de ICF y de Welko pueden suministrar las líneas de transformación completas