CAMBIO DE TORNO CONVENCIONAL A TORNO CNC PARA AUMENTAR LA

PRODUCCIÓN MEDIANTE LA REDUCCIÓN DE TIEMPO EN UN TALLER DE

MAQUINADO EXTERNO A LA INDUSTRIA

Metodología

Introducción

En la actualidad las maquinas herramientas se han vuelto indispensables en la

industria una de ellas es el torno ya que nos permite mecanizar piezas de manera

geométrica así como la de rectificar a fabricar piezas.

En este proyecto se analizara la viabilidad de cambiar un torno convencional por

un torno CNC en un taller, mediante la comparación de tiempos y piezas

´fabricadas por cada máquina así como el análisis de los costos generales.

Objetivo

Aumentar la producción de maquinado mediante la reducción de tiempo lo cual se

puede lograr con el cambio del torno actual a un CNC.

Antecedentes.

En un taller externo a la industria dedicado a la fabricación de piezas, cuenta con 15

años trabajando realizando flechas y contrapuntos que son los trabajos de mayor

importancia, en las actividades realizadas.

Por lo cual se lleva a estudiar el cambio del torno ya que los trabajos son

continuos.

Análisis del equipo actual

En medida que se quiere aumentar la producción y disminuir tiempos se estudiara

el trabajo de esta máquina ya que se prevé comprar otro equipo pero con el análisis

de que sea mejor.

Torno convencional modelo C6266/ 2000

En este torno se realizan los trabajos de maquinado de flechas y contrapuntos lo cual

conlleva a un trabajo rutinario o en serie describiendo flecha y contrapunto.

Trabajos realizados

Flecha: acero 3S- 316L

Con una longitud de 17.118” y diámetro de 2.375” duración de fabricación 15 horas

Contrapuntos ACERO SS-40L

Longitud 9.6 “y diámetro 1.14” duración de fabricación 7 horas /pieza

Imágenes ilustrativas de piezas fabricadas

Características técnicas del torno convencional modelo actual

Max. Longitud de torneado 1250 mmvolteo sobre bancada 660 mmvolteo sobre carro 400 mmvolteo sobre el escote 880 mmlongitud del escote 210 mmdistancia entre puntos 2000 mmancho de bancada 400 mmtamaño de la herramienta 25 x 25 mmvelocidad del husillo 11-1400 rpmdiámetro del husillo 104 mmroscas milimétricas 44 /1-192 mmroscas pulgadas 21 / 1-24 TPIroscas modular 39 / 0.25-48roscas d.p 37 1-96 dprecorrido pínula 150 mmdiámetro de la contrapunta 75 mmcono contrapunta cono morse no. 5motor 6 kWpeso de la máquina 3.000 kgdimensiones de longitud la máquina 3668x1130x1392 mm

Análisis de tiempo

FABRICACIÓN POR DÍA (FLECHA) TIPO DE MATERIAL: ACERO SS-316LCOSTO DEL MATERIAL

$900.00 N° PIEZAS 1

MAQUINADO FLECHA

15 HORASCOSTO $ 4,000.00

COSTO HOMBRE-MAQUINA

$267.00 X HORATIEMPO

TRABAJADO16 HORAS

FABRICACIÓN POR DÍA (CONTRAPUNTO)

TIPO DE MATERIAL: ACERO SS-40L

COSTO DEL MATERIAL

$450.00 N° PIEZAS 1

MAQUINADO FLECHA

7 HORASCOSTO $ 1,600.00

COSTO HOMBRE-MAQUINA

$228.00 X HORATIEMPO

TRABAJADO7.5 HORAS

FABRICACIÓN POR MES (FLECHA Y UN CONTRAPUNTO)

TIPO DE MATERIAL: ACERO SS-316L(FLECHA)ACERO SS-40L (CONTRAPUNTO)

COSTO DEL MATERIAL

$14,400.00N° PIEZASFLECHAS

16

MAQUINADO FLECHA

240 HORASCOSTO $ 64,000.00

COSTO HOMBRE-MAQUINA

$267.00 X HORATIEMPO

TRABAJADO256 HORAS

COSTO DEL MATERIAL

$3,600.00N° PIEZAS

CONTRAPUNTO8

MAQUINADO CONTRAPUNTO

56 HORAS COSTO $12,800.00

COSTO HOMBRE-MAQUINA

$229.00 X HORATIEMPO

TRABAJADO60 HORAS

FABRICACIÓN POR AÑO (FLECHA Y UN CONTRAPUNTO)

TIPO DE MATERIAL: ACERO SS-316L(FLECHA)ACERO SS-40L (CONTRAPUNTO)

COSTO DEL MATERIAL

$165,600.00N° PIEZASFLECHAS

184

MAQUINADO FLECHA

2,760 HORASCOSTO $ 736,000.00

COSTO HOMBRE-MAQUINA

$267.00 X HORATIEMPO

TRABAJADO2944 HORAS

COSTO DEL MATERIAL

$53,100.00N° PIEZAS

CONTRAPUNTO118

MAQUINADO CONTRAPUNTO

826 HORAS COSTO $188,800.00

COSTO HOMBRE-MAQUINA

$229.00 X HORATIEMPO

TRABAJADO885 HORAS

Con una producción anual total: de 309 flechas y 118 contrapuntos agregado al valor monetario de $924,800.00

Costo total: $ 924,800.00

Insumos

Inversión de material: $ 218,100

Trabajadores: $ 153,600.00

Energía eléctrica $ 66,774.00

Seguro social $ 12,000.00

Utilidad $ 479,326.00

Ya analizado el torno convencional actual, pasaremos a un abreve introducción del

torno CNC (control numérico por computadora)

¿Qué es el torno CNC?

Son herramientas o máquinas que ejecutan procesos de mecanizado a través de control numérico por computadora. El control de la trayectoria de la herramienta de torneado es realizado por un ordenador incorporado, el cual recibe las ordenes

incluidas en un software previamente instalado. Es ideal para los trabajos de piezas sencillas en serie y para el mecanizado de piezas de alta precisión y complejidad.

Ofrece una gran capacidad de producción y precisión en el mecanizado por su estructura funcional y porque la trayectoria de la herramienta de torneado es controlada por un ordenador que lleva incorporado, el cual procesa las órdenes de ejecución contenidas en un software que previamente ha confeccionado un programador conocedor de la tecnología de mecanizado en torno.

OPTANDO POR EL MEJOR TORNO CNC SE DECIDIÓ POR ESTE MODELO

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DEL TORNO CNC TORNO CAK- 61135

Máxima longitud del torneado 1350 mm

Volteo sobre la bancada 610 mm *

Ancho de la bancada y dureza 400mm/52 Rc

Volteo sobre el carro 400mm

Diámetro del husillo 100 mm

Nariz de husillo A8

Rango de velocidades 40-2200 RPM

Recorrido máx. Del carro transversal 305 mm

Recorrido máx. Del carro longitudinal 1350 mm

Máxima longitud a mecanizar 1250 mm

Avance rápido transv/longitudinal 5/10 m/min

Torreta No. posiciones, sección 6 / 25x25 mm

Repetibilidad ejes X/Z 0,007/0,01

Precisión IT6 IT7

Recorrido de la caña de la contrapunta 150 mm

Diámetro de la caña de la contrapunta 75 mm

Cono de la contrapunta Cono morse N° 5 Cono morse

Potencia del motor principal 7.5 kW

Sistema eléctrico 220V/60HZ/3PH

Peso de la máquina 2800 kg

Dimensiones de longitud la máquina 3500X1160X2050 mm

Nota: optando que el volteo sobre la bancada es más chico que el anterior se toma

la decisión de comprarlo porque no se fabrican piezas con esa dimensión

Lo observado en la tabla es que cuenta con mayor equipo para la fabricación y más

precisión a la hora de maquinar porque está basado a un software sin margen de

error a la hora de maquinar la pieza lo cual hace una inversión segura ya que

ahorras tiempo y aumenta capital a la hora de producir que ablando en cantidades

es de mayor importancia.

La tabla siguiente muestra basada a los cálculos de fabricación en el torno CNC y

se aumenta una pieza más a la fabricación lo cual tendrá más utilidad.

FABRICACIÓN POR DÍA DE :- FLECHA- CONTRAPUNTO- EJE

TIPO DE MATERIAL: ACERO SS-316LACERO SS-40LACERO St60. 12

COSTO DEL MATERIAL

$900.00N° PIEZASFLECHAS

1

MAQUINADO FLECHA

7.5 horasCOSTO $4,000.00

COSTO HOMBRE-MAQUINA

$534.00 x horaTIEMPO

TRABAJADO8 horas

COSTO DEL MATERIAL

$450.00N° PIEZAS

CONTRAPUNTO1

MAQUINADO CONTRAPUNTO

3.5 horas COSTO $1,600.00

COSTO HOMBRE-MAQUINA

$457.00 x horaTIEMPO

TRABAJADO4 horas

COSTO DEL MATERIAL

$530.00N° PIEZAS

EJE1

MAQUINADO EJE 3.5 horas COSTO $2,350.00

COSTO HOMBRE-MAQUINA

$671.00 x horaTIEMPO

TRABAJADO4 horas

FABRICACIÓN POR MES DE :- FLECHA- CONTRAPUNTO- EJE

TIPO DE MATERIAL: ACERO SS-316LACERO SS-40LACERO St60. 12

COSTO DEL MATERIAL

$20,700.00N° PIEZASFLECHAS

23

MAQUINADO FLECHA

172 HORASCOSTO $92,000.00

COSTO HOMBRE-MAQUINA

$534.00 X HORATIEMPO

TRABAJADO184 HORAS

COSTO DEL MATERIAL

$5,850.00N° PIEZAS

CONTRAPUNTO13

MAQUINADO CONTRAPUNTO

46 HORAS COSTO $20,800.00

COSTO HOMBRE-MAQUINA

$457.00 X HORATIEMPO

TRABAJADO52 HORAS

COSTO DEL MATERIAL

$9,010.00N° PIEZAS

EJE17

MAQUINADO EJE 60 HORAS COSTO $39,950.00

COSTO HOMBRE-MAQUINA

$666 x HORATIEMPO

TRABAJADO68 HORAS

FABRICACIÓN POR AÑO DE :- FLECHA- CONTRAPUNTO- EJE

TIPO DE MATERIAL: ACERO SS-316LACERO SS-40LACERO St60. 12

COSTO DEL MATERIAL

$248,400.00N° PIEZASFLECHAS

276

MAQUINADO FLECHA

2,070HORASCOSTO $ 1,104,000.00

COSTO HOMBRE-MAQUINA

$534.00 X HORATIEMPO

TRABAJADO2,208 HORAS

COSTO DEL MATERIAL

$70,200.00N° PIEZAS

CONTRAPUNTO156

MAQUINADO CONTRAPUNTO

546 HORAS COSTO $249,600.00

COSTO HOMBRE-MAQUINA

$457.00 X HORATIEMPO

TRABAJADO 624 HORAS

COSTO DEL MATERIAL

$108,120.00N° PIEZAS

EJE204

MAQUINADO EJE 714 HORAS COSTO $ 479,400.00

COSTO HOMBRE-MAQUINA

$671.00 x horaTIEMPO

TRABAJADO816 HORAS

Costo total: $ 1, 833,000.00

Insumos:

Flecha $ 248,400.00

Contrapunto $ 70,200.00

Eje $ 108,120.00

Energía eléctrica $ 72,453.00

Trabajadores $ 240,000.00

Seguro social $ 12,000.00

Capacitación a 2°

Operario $ 24,000.00

Utilidad: $10578827

TORNO CAK- 61135

Costo de torno CNC

US $ 74,000.00

Aproximación MXN $ 13

MXN $ 962,000.00

Ventajas y Desventajas de los Tornos CNC

Ventajas

• Mayor precisión en el mecanizado de las piezas que en los tornos convencionales.

• Permiten mecanizar piezas más complejas que las que se maquinan en los tornos

Convencionales.

• Menores tiempos de producción.

• Reducción de los errores en los operarios.

Desventajas

• Necesidad de realizar un programa de mecanizado de la primera pieza.

• La planificación del trabajo debe ser más detallada y rigurosa.

Observaremos la comparación de consumo de energía

POTENCIA UTILIZADA POR MES

Mensual Anual

Torno convencional 2,054 kW/h 24,888.5 kW/h

Torno CNC 2,220 kW/h 26,985 kW/h

Comparación de costos de energía

Costos de energía

Mensual Anual

Torno convencional $ 4,915.40 $ 66,774.00

Torno CNC $ 5,365.00 $72,453.50

La tabla muestras que la diferencia de potencias no es demasiada así que es

recomendable este torno ya que también en las características cumple con el

requerido

Tiempo estimado de pago de torno tomando en cuenta la venta del torno

actual

Ganancias por año $ 1, 057,827 en torno CNC

Posible venta de torno $ 35,000.00

Ganancia por año $ 479,326.00 en torno actual

Abono por año a

Torno $ 613,501.08