Unidad 3.-Datos Estándar

Unidad 3.-Datos Estándar

Los datos de tiempos estándar son los tiempos de los elementos obtenidos en estudios, que han demostrado ser precisos y confiables. Estos datos se encuentran clasificados y archivados para ser utilizados cuando de necesitan.  Cuando se habla de datos estándar, se hace referencia a todos los estándares tabulados, curvas, gráficas y tablas que permiten la medición de una tarea especifica sin el uso del cronometro. Los datos estándares pueden tener varios grados de refinamiento: movimiento, elemento y tarea. Cuando mas refinado sea el dato estándar, mas amplio sera su uso: el dato estándar del elemento tiene una aplicación amplia y permite un desarrollo mas amplio que los movimientos. Casi siempre es mas rápido calcular los estándares para una tarea nueva a través de los datos estándares que con un estudio de tiempos con cronometro. 3.1.-Conceptos Generales Los datos de tiempos estándar son los tiempos elementales que se obtiene mediante estudios y que se almacenan para usarlos posteriormente. Por ejemplo, un tiempo elemental de una preparación que se repite regularmente no debe volverse a medir para cada operación. El principio de la aplicación de los datos estándar fue establecido hace muchos años por Frederick W. Taylor, quien propuso que cada tiempo elemental que se establecía debía indexarse de manera que pudiera usarse con el fin de establecer tiempos estándar. Los datos estándar pueden tener varios niveles de refinamiento: movimiento, elemento y tarea. Mientras más refinado sea el elemento del dato estándar, más amplio será el rango de uso. El dato estándar de un elemento tiene una aplicación amplia y permite un desarrollo más rápido del estándar que los datos de movimiento. Los datos estándares comunes para la operación de máquinas se tabulan así   De preparación | De cada pieza | Constantes | Constante | Variables | Variable |   *Constantes es aquel cuyo tiempo pertenece casi igual de un ciclo a las siguientes (ejemplo: iniciar la maquina) *Variables aquí el tiempo varía dentro de un intervalo específico de trabajo (ejemplo: Hacer una perforación ¾’’ varia la profundidad alimentación y velocidad de taladro) 3.2 Aplicación de los datos estandar Taladro de Prensa. Un taladro es una herramienta   en forma de espiga con punta cortante que se emplea para crear o agrandar un orificio en un material sólido. En las operaciones de perforación sobre una superficie plana, el eje del taladro está a 90 grados de la superficie que se va a taladrar. Cuando se perfora completamente un orificio a través de una parte el analista debe sumar la saliente del taladro a la longitud del agujero para determinar la distancia desde la superficie hasta la mayor penetración del taladro es la distancia que debe recorrer la broca. Como el estándar comercial del ángulo incluido de las puntas del taladro es de 118 grados, la saliente del taladro se puede calcular fácilmente mediante la expresión.   l=rtanA   Dónde:     l=   saliente de la broca,                   r=   Radio de la broca, tanA= Tangente de la mitad del ángulo de la punta de la broca.     Calcule la saliente de una broca de propósito general de una pulgada de diámetro:   l=0.5tan59°   l=0.51.6643 l=0.3 Pulgadas de saliente Después de determinar la longitud total que debe moverse una broca esta distancia se divide entre el avance de la broca en pulgadas por minuto, para encontrar el tiempo de corte en minutos. La velocidad de la broca se expresa en pie/min y el avance en milésimas de pulgada por revolución. Para cambiar el avance a pulgadas por minuto cuando se conoce el avance por revolución y la velocidad en pies/ minuto, se usa la siguiente ecuación.   Fm=3.82f Sfd   Dónde:   Fm= avance en pulgadas por minuto f=avance de pulgadas por revolución Sf=pies de superficie por minuto d=diametro de la broca en pulgadas   Por ejemplo, para determinar el avance en pulgadas por minuto de una broca de una pulgada al perforar a una velocidad de superficie de 100 pies por minuto y un avance de 0.013 pulgadas por revolución se tiene Fm=3.820.013(100)1=4.97 pulgadas por minuto Para determinar el tiempo que tarda esta broca de una pulgada trabajando a esa velocidad y avance para perforar 2 pulgadas de fierro colado maleable se usa la ecuación:   T=LFm Donde: T=tiempo de corte en minutos, L=   longitud total que debe correr la broca, Fm=   avance en pulgadas por minuto.   T=2espesor del colado+0.3punta de la broca4.97=0.464 minutos de corte   El tiempo de corte calculado así no incluye un suplemento, que puede agregarse para determinar el tiempo estándar. El suplemento debe incluir tiempo para variaciones en el espesor del material y tolerancias para preparar los topes, ya que ambos aspectos afectan el ciclo de corte. Los suplementos por demoras personales e inevitables también deben agregarse para obtener un tiempo estándar total equitativo.   TORNO   Muchas variaciones de máquinas herramienta se clasifican como tornos. La clasificación incluye el torno común, el torno revolver y el torno automático. En principio todos estos tornos se usan con herramientas estacionarias o con herramientas que se trasladan sobre la superficie para mover el material de la pieza trabajada, que puede ser forjada, fundida o tipo barra. En algunos casos, la herramienta gira mientras el trabajo se mantiene estacionario como en ciertas estaciones de maquinado en torno automático. Muchos factores alteran la velocidad ya avance, como las condiciones y diseño de la máquina herramienta, el material que se corta, la condición y diseño de la herramienta de corte, el refrigerante usado en el corte, el método de sujeción del material y el método de montaja de la herramienta de corte.   De la misma manera que en el trabajo de prensa, el avance se expresa en milésimos de pulgada por revolución y las velocidades en pie de superficie por minuto. Para determinar el tiempo de corte de L pulgadas, la longitud de corte en pulgadas se divide entre el avance de pulgadas por minuto, es decir:  T=LFm   Donde: T=tiempo de corte en minutos L= Longitud total del corte Fm=   Avance en pulgadas por minuto Y        Fm=3.82 Sf (f)d   Dónde: f= Avance en pulgadas por revolución, Sf= Avance en pies de superficie por minuto, d= Diámetro de trabajo en pulgadas. FRESADORA El fresado es la remoción de material con una cortadora o sierra circular de diferentes múltiples. Mientras que la herramienta de corte gira, el taladro, donde la pieza de trabajo permanece estacionaria. Además de maquinar superficies planas e irregulares, la fresadora se usa para cortar roscas, hacer ranuras y talar engranes. En las operaciones de fresado, como en las de perforaciones y torneado, la velocidad de corte se expresa en pies de pies de superficie por minuto. En general el avance o recorrido de la mesa se expresa en milésimas de pulgada por diente. Para determinar la velocidad de la sierra en revoluciones por minuto, a partir de los pies de superficie por minuto y el diámetro de la cortada se usa en la siguiente expresión.   Nr=3.82Sfd   Donde: Nr=velocidad de la sierra circular en revoluciones por minuto, Sf=Velocidad de la sierra circular en pies por minuto, d=Diametro exterior de la sierra circular en pulgadas Para determinar el avance del trabajo a través de la sierra en pulgadas por minuto se usa la expresión:   Fm=fntNr   Dónde: Fm=avance del trabajo a través de la sierra en pulgadas por minuto, f=Avance de la sierra en pulgadas por diente, nt=Número de dientes en la cortadora, Nr=Velocidad de la sierra en revoluciones por minuto. El número de dientes de la sierra circular adecuados para una aplicación específica se puede expresar como:   nt=FmFtNr   Donde: Ft=grueso de la viruta.   Para calcular el tiempo de corte en operaciones de fresado, debe tomarse en cuenta la punta de los dientes de la sierra al calcular la distancia total de corte con alimentación automática. Esto se puede determinar por triangulación. En este caso para obtener la longitud total que debe hacerse pasar por la sierra se suma la medida BC de los dientes a la longitud del trabajo (8 pulgadas). El espacio libre para retirar la pieza después del maquinado se considera como un elemento separado, ya que se usa una mayor alimentación con el movimiento rápido de la mesa. Si se conoce el diámetro de la sierra, es posible determinar AC como el radio y después calcular la altura del triángulo rectángulo ABC con la resta del radio AE menos la profundidad de corte BE como sigue:   BC=AC2-AB2   Ejemplo, suponga que diámetro de la sierra es de 4in que tiene 22 dientes. El avance por diente es de 0.08 in y la velocidad de corte es 60 ft/min, la ecuación para calcular el tiempo de corte es:   T=LFm   Donde: T=tiempo de corte en minutos L=longitud total de corte con avance automático Fm=avance en pulgadas por minuto Entonces L=( 8 pulgadas +BC) y BC=4-3.06 =0.975 Por tanto L=8.975   Fm=fntNr Fm=0.008(22)Nr O Nr=3.82Sfd=3.82604=57.3rpm   Entonces     Fm=0.0082257.3= 10.1 in/min T=8.97510.1=0.888minde corte Si se conoce el avance y las velocidades se puede determinar el tiempo requerido de corte o procesamiento para las tareas realizadas en una planta. 3.3 Comparación de estandares Los datos se despliegan en una hoja de cálculo (Excel) para analizar las constantes y variables. Se identifican y combinan las constantes y se analizan la variables para extraer los factores que influyen en el tiempo expresados en forma algebraica. Al graficar la curva del tiempo contra la variable independiente, el analista puede deducir las relaciones algebraicas potenciales. Por ejemplo, los datos graficado pueden tomar cualquier número de formas: Una línea recta, una tendencia creciente no lineal, una tendencia decreciente no lineal o sin una forma geométrica obvia. Si se trata de una línea recta, entonces la relación es bastante directa:   y=a+bx   Donde las constantes a y b se determinaron del análisis de regresión de mínimos cuadrados. Si la gráfica muestra una tendencia creciente o lineal, entonces deben probarse las relaciones de potencias de la forma x2,x3,xnó ex.   Para las tendencias decrecientes no lineales, deben intentarse relaciones de potencias negativas o exponenciales negativas. Las tendencias asintóticas tal vez de ajusten a exponenciales negativas de la forma:   y=I-e-x   Observe que agregar términos adicionales al modelo siempre producirá un modelo mejor con un porcentaje más alto de varianza e los datos explicados. Sin embargo, tales la mejora del modelo no sea estadísticamente significativa, es decir, en el sentido estadístico no hay diferencia en la calidad del valor que se predice en ambos modelos. Más aun cuanto más sencilla sea la formula mejor se podrá comprender y aplicar. Deben evitarse las expresiones complejas con muchos términos de potencias. Debe identificarse el intervalo de cada variable. Deben explicarse con detalle las limitaciones de la formula en cuanto al intervalo de aplicación.   Existe un procedimiento formal para calcular el mejor modelo llamado prueba lineal general. Calcula el decremento en la variancia o explicada entre el modelo más sencillo, llamado modelo reducido, y el modelo más complejo, o modelo completo. La disminución en la variancia se prueba estadísticamente y solo se usara el modelo más complejo si la disminución es significativa.