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10.15
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COSTOS DE OPERACIÓN Y
MANUFACTURA
El diseño y el costo de las herramientas, el tiempo reque-
rido para comenzar la producción, y el efecto del trabajo
sobre las herramientas y tarrajas son consideraciones im-
portantes. De acuerdo con su tamaño, forma y vida útil
esperada, el costo de las herramientas puede ser sustan-
cial. Por ejemplo, un conjunto de troqueles de acero para
estampar defensas de automóvil en lámina metálica pue-
de costar alrededor de 2 millones de dólares.
Para las partes hechas con materiales caros, entre me-
nor sea la tasa de desperdicio, más económico será el pro-
ceso de producción; por lo tanto, debe realizarse cualquier
esfuerzo necesario para llegar a una tasa de
cero desperdi-
cio
. Como el maquinado produce astillas, puede no ser
más económico que las operaciones de formación, en caso
de que el resto de los factores permanezcan iguales.
La disponibilidad de máquinas y equipamiento, y la ex-
periencia operativa dentro de la instalación de manufactura
también son factores de costo importantes. Si no están dispo-
nibles, algunas partes pueden ser fabricadas por compañías
externas. Por ejemplo, los fabricantes de automóviles com-
pran muchas partes a vendedores externos, o las envían a ha-
cer a otras compañías de acuerdo con sus especificaciones.
El número de partes requerido (cantidad) y la tasa de
producción necesaria (piezas por hora) son importantes
para determinar el proceso que debe usarse y la economía
de la producción. Por ejemplo, las latas para bebida o los
transistores son consumidos en números y tasas mucho
más altas que los telescopios y los propulsores de barco.
La operación de la maquinaria tiene implicaciones
ambientales y de seguridad muy significativas. De acuerdo
con el tipo de operación, algunos procesos afectan de ma-
nera adversa el ambiente, como el uso de lubricantes deri-
vados del petróleo en el proceso de trabajo sobre el metal
en caliente. Si estos procesos no se controlan de manera
adecuada pueden causar contaminación del aire, del agua
y auditiva. El uso seguro de la maquinaria es otra impor-
tante consideración: se requieren precauciones para elimi-
nar riesgos durante el trabajo de la pieza.
Manos a la obra 10.1
Tolerancias
Al considerar algunos ejemplos, es posible adquirir un sentido
del concepto de tolerancia. ¿Cuál sería la tolerancia más razo-
nable en los casos mencionados a continuación?
Caso:
La abertura para una ventana en un edificio
Tolerancia:
1 pie
1 pulg
.125 pulg
Caso:
Un modelo de jabón
Tolerancia:
.03 mm
.3 mm
3 mm
Caso:
Conexión para una lámpara
Tolerancia:
6 pulg
.6 pulg
.06 pulg
Caso:
Engrane para una bicicleta
Tolerancia:
.5 pulg
.05 pulg
.005 pulg
Caso:
Un ajuste para el tubo de una chimenea
Tolerancia:
.1 mm
1 mm
10 mm
Caso:
La bisagra para la puerta de un automóvil
Tolerancia:
2 pulg
.2 pulg
.02 pulg
Caso:
El mango de una pala
Tolerancia:
30 mm
3 mm
.3 mm
•
Deja de ser confiable o seguro para su uso posterior
(Cable cortado o desgastado en uniones o amarres, grie-
ta en un eje, conexión desgastada en una tarjeta de cir-
cuitos impresos o componente plástico deslaminado).
10.17
■
MANUFACTURA DE LA FORMA NETA
Como no todas las operaciones de manufactura producen
partes terminadas, pueden necesitarse operaciones adicio-
nales. Por ejemplo, una parte forjada puede no tener las
dimensiones o el terminado de superficie deseados, por lo
que sería necesario realizar operaciones adicionales como
escariado y maquinado. Asimismo, puede resultar difícil,
imposible o económicamente indeseable producir una par-
te con orificios usando sólo un proceso de manufactura,
así que se requieren procesos adicionales como el taladra-
do. También, los orificios producidos por un proceso de
manufactura pueden no tener la redondez, la precisión di-
mensional o la superficie terminada que se requiere, lo
que crea la necesidad de operaciones adicionales como la
rectificación.
10.16
■
CONSECUENCIAS DE LA SELECCIÓN
INADECUADA DE MATERIALES Y PROCESOS
Existen numerosos ejemplos de falla del producto que
pueden rastrearse hasta la selección inadecuada del mate-
rial, el proceso de manufactura o el control inapropiado
de las variables del proceso. Se considera que un compo-
nente o producto falla cuando:
•
Deja de funcionar (rotura de ejes, engranes, pernos,
cables o hélices de turbina).
•
No funciona adecuadamente o no se desempeña den-
tro de los límites de especificación requeridos (cojine-
tes, engranes, herramientas y troqueles desgastados).
