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FLUJO DEL PROCESO PRODUCTIVO Y ESCALAS DE PRODUCCIÓN

El proceso de producción es homogéneo para la elaboración de los diversos productos del giro; varía únicamente en forma, capacidad, densidad de las paredes y el refuerzo con fibra de vidrio (FV).

Las escalas posibles de producción que se pueden lograr son:

 

Escala (rango de producción)

Microempresa/artesanal:

De 1 a 300 tinacos / mes

Pequeña empresa:

De 300 a 2,000 tinacos / mes

Mediana empresa:

De 2,000 a 5,000 tinacos / mes

Gran empresa:

Más de 5,000 tinacos / mes

En cuanto al grado de actualización tecnológica se destaca lo siguiente:

  • Microempresa/artesanal:

El proceso de producción en este tipo de industrias continúa siendo de tipo tradicional.
En la microempresa se realizan algunas operaciones en forma manual (artesanal) y otras en forma mecánica.

  • Pequeña empresa:

El proceso de producción aunque continúa siendo tradicional se ha perfeccionado con mejores equipos automáticos, la incorporación de sistemas digitalizados en la programación del espesor del producto, así como en los verificadores de calidad del producto.

Flujo del proceso de producción en una escala de micro empresa/artesanal

Se presenta el flujo del proceso productivo a nivel general, referente al producto seleccionado del giro y analizado con más detalle en esta guía.

Sin embargo, éste puede ser similar para otros productos, si el proceso productivo es homogéneo, o para variantes del mismo. Al respecto, se debe evaluar en cada caso la pertinencia de cada una de las actividades previstas, la naturaleza de la maquinaria y el equipo considerados, el tiempo y tipo de las operaciones a realizar y las formulaciones o composiciones diferentes que involucra cada producto o variante que se pretenda realizar.

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A continuación, se presenta una explicación del proceso productivo a nivel microempresa/artesanal:

 1. Recepción y almacenamiento de materias primas.- En el almacén de materia prima se reciben los materiales que se van a emplear en la producción, entre ellos:

  • Fibra de vidrio tipo colchoneta (Mat).- Compuesta por monofilamenos de 5 cm. de longitud es la forma comercial en la que se presenta la fibra de vidrio. Tiene la propiedad de repartir las cargas y refuerzos mecánicos en todas direcciones debido a que los filamentos que la componen no están en forma ordenada. La colchoneta se presenta clasificada en unidades de kg/m2, siendo las principales de 308,462 y 616 g / m2.
    El ancho de este material es de 90 y 130 cm.

  • Resina poliéster en estado líquido.

  • Aceleradores como: naftenato de cobalto, demetil anilina, dietil anilina, lauril mercaptano y acetato de cobalto.

  • Iniciadores que pueden ser: peróxido de metil etil acetona, peróxido de benzoilo, peróxido de ciclo hexanona y peróxido de leurilio.

  • Cargas como: piedra pómez molida, polvos metálicos (aluminio, hierro, cobre) y micro esferas de vidrio, entre otros.

  • Aditivos especiales entre los cuales se encuentran: el polvo de aluminio, el grafito, la limadura de acero y el polvo de pizarra, entre otros.

  • Agentes separadores o desmoldantes del tipo de: ceras y emulsiones de ceras (fabricados a base de materiales de carnauba), soluciones acuosas de alcohol polivinilico (caseína, alginato sódico), solventes de evaporación (acetato de celulosa, acetato de etilo), gel cont (formado a base de resina pigmentada o transparente).
  • Pintura o laca.

2. Transporte de la materia prima al área de preparación.- Este transporte se realiza por medio de plataformas rodantes.

3. Preparación del molde.- El molde se pule con lija fina hasta obtener brillo y después se aplica una capa de cera desmoldante. El pulido se debe realizar a mano y no con equipo mecánico, pues con el calor generado por la alta fricción, la cera se funde.

Cuando el molde está pulido se aplica una capa de película separadora la que impide el contacto de la resina con el molde.

Después de aplicar la capa de película se espera un tiempo de 5 minutos para su secado.

4. Corte de la colchoneta.- Para realizar el corte se utilizan tijeras o navajas, separando una superficie mayor que la del molde a utilizar, en seguida las tiras se dividen en trozos más chicos para adaptarlos a la forma del molde.

5. Colocación de la fibra en el molde.- Se aplica con ayuda de una brocha una capa de gel coat al molde.

Cuando el gel coat está a punto de endurecer (gelado), se coloca la colchoneta.

La tela de fibra de vidrio se aplica directamente sobre la resina y se asienta presionando con la palma de la mano.

6. Preparación de la resina.- Se mezcla la resina poliéster con iniciadores, aceleradores y cargas.

7. Transporte de la resina al molde.- La mezcla se traslada manualmente o por medio de plataformas rodantes al molde.

8. Picado.- Una vez que el molde contiene la fibra de vidrio, se procede a aplicar la resina. Se empapa una brocha con resina y se aplica sobre la superficie en un solo sentido ( del centro a las orillas).

Para las partes difíciles como las esquinas, se realiza la aplicación "picando" las partes con la brocha.

Posteriormente, con la misma brocha se "pica" toda la superficie de la colchoneta hasta que quede bien impregnada.

9. Rolado e inspección.- Para el rolado de la fibra se utilizan rodillos.
El rolado es una operación complementaria del "picado" y tiene por objeto:

         Extraer el aire atrapado

         Lograr que se adhiera más el gel coat

         Obtener la adecuada impregnación de resina en la colchoneta

Los primeros repasos con el rodillo se deben efectuar como ya se dijo en un solo sentido, pero los siguientes deberán ser perpendiculares. En esta etapa se deben cortar los excedentes que sobresalgan al molde y verificar que el rolado quede uniforme.

10. Transporte al área de curado.-
El molde se transporta manualmente o por medio de plataformas rodantes al área de curado.

11. Curado.- El molde con la pieza se deja en reposo para que seque. El tiempo de secado es de 24 horas, lapso en el que se completa el proceso exotérmico. Sin embargo, gracias a los aceleradores adicionados en la preparación de la resina, el proceso se puede completar en 45 minutos. Si no se agregan aceleradores el secado de la pieza también se puede apresurar utilizando lámparas de rayos infrarrojos o tubería de vapor accionada por caldera. Es necesario para cualquiera de estos dos sistemas que la irradiación sea uniforme.

12. Desmolde.- Al sacar la pieza, se golpea la superficie del molde con un martillo de goma y se hace palanca con cuñas de madera (que se colocan entre el molde y la pieza) para obtener la pieza terminada.

13. Transporte de la pieza al área de pintado.- La pieza terminada se transporta manualmente o por medio de plataformas rodantes al área de pintado.

14. Pintado.- A base de lijado se prepara la pieza y se procede a aplicar una capa de pintura, la cual puede ser de resina epóxica, nitrocelulosa o poliuretano, mismas que proporcionan una mejor adherencia con la pintura o laca final.

En algunas ocasiones es conveniente el empleo de hornos de calentamiento para obtener un mejor acabado. Finalmente se pule y encera las superficies y se deja en reposo hasta que seque la pintura o laca.

15. Inspección.- Se verifica que el producto final cumpla con todas las especificaciones del diseño.

16. Empaque.- El empaque consiste en colocar una cubierta de plástico sobre la pieza terminada.

17. Transporte a bodega.- La pieza terminada se transporta a la bodega, ya sea manualmente o por medio de plataformas rodantes.

18. Almacenamiento.- Se almacenan las piezas terminadas.

Nota: Además del proceso aquí descrito, existen otros, entre ellos:

  • Bolsas de presión

  • Bolsas al vacío

  • Aspersión

  • Autoclave

  • Enrollado de filamentos

  • Centrífugo
  • Extrusión con tiraje
  • Prensado en caliente
  • Estampado de láminas termoplásticas
  • Por inyección
  • Lámina continua

Flujo del proceso de producción en una escala de pequeña empresa:

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1. Recepción y almacenamiento de materias primas.- En el almacén de materias primas se reciben los materiales que se van a emplear en la producción, entre otros:

  • Fibra de vidrio tipo mecha (rovina) con ensimaje de tipo blando para un más completo y veloz mojado de la fibra.

  • Resina poliéster que se presenta en estado líquido.

  • Aceleradores como: naftenato de cobalto, demetil anilina, dietil anilina, lauril mercaptano y acetato de cobalto.

  • Indicadores que pueden ser; peróxido de metil etil acetona, peróxido de benzoilo, peróxido de ciclo hexanona y peróxido de leurilio.

  • Cargas como: piedra pómez molida, polvos metálicos (aluminio, hierro, cobre) y micro esferas de vidrio, entre otros.

  • Aditivos especiales entre los cuales se encuentran: el polvo de aluminio, el grafito, la limadura de acero y el polvo de pizarra, entre otros.

  • Agentes separadores o desmoldantes del tipo de ceras y emulsiones deceras (fabricados a base de materiales de carnauba), soluciones acuosas de alcohol polivinilico (caseína, alginato sódico), solventes de evaporación (acetato de celulosa, acetato de etilo), gel cont (formado a base de resina pigmentada o transparente).

  • Pintura o laca.

2. Transporte de la materia prima al departamento de preparación del molde o preparación de la resina.- Este transporte se realiza por medio de plataformas rodantes.

3. Preparación del molde.- El molde se pule con lija fina hasta obtener brillo y después se aplica una capa de cera desmoldante. El pulido se debe realizar a mano y no con equipo mecánico, pues con el calor generado por la alta fricción, la cera se funde.

Cuando el molde está pulido se aplica una capa de película separadora, que impide el contacto de la resina con el molde.

4. Secado.- Después de aplicar la capa de película se esperan aproximadamente 5 minutos para que ésta seque.

5. Aplicar gel coat.- Se procede a aplicar 2 capas de acabado llamado gel coat, que provee las características necesarias de dureza y brillo.

Se extiende la primera capa de gel coat en un solo sentido y se aplica después la segunda en sentido perpendicular a la primera. Cada capa debe ser de un espesor aproximado de 0.15 mm. para obtener un total de entre 0.25 y 0.30 mm.

La aplicación del gel coat ofrecer las siguientes ventajas:

  • Formación de una superficie uniforme que facilita la aplicación de pintura en el molde.

  • Impide que el material de refuerzo aflore a la superficie.

  • Mejora las propiedades de resistencia al medio ambiente.

6. Gelado.- Se esperan aproximadamente 5 minutos para que el gel coat gele, es decir, que éste apunto de endurecer.

Al ocurrir el gelado, la movilidad molecular del sistema disminuye y la energía liberada por las reacciones de adición entre las cadenas formadas, produce calor, conocido como temperatura exotérmica, el cual aumenta la velocidad de descomposición del indicador, provocando una autoaceleración.

7. Transporte del molde preparado al área de rociado y rolado.- El molde se transporta con ayuda de una plataforma rodante.

8. Preparación de la resina.- Se prepara una mezcla con la resina poliéster, iniciadores, aceleradores y cargas.

9. Transporte de la mezcla al área de aspersión y rolado.- La mezcla, elaborada o depositada en un tanque, se traslada por medio de plataformas rodantes al área de aspersión y rolado.

10. Aspersión.- La fibra de vidrio, la resina y el material de refuerzo son simultáneamente depositados en un molde mediante una pistola de rociado.

La carda es alimentada a través de un interruptor rotatorio y dentro de un depósito en el molde de flujo iniciador - resina. La pistola mezcla en su salida, resina (previamente preparada con acelerador, poliéster y cargas), iniciador y fibra de vidrio en sección de aproximadamente 5 cm, de longitud.

La pistola se mantiene a una distancia tal que permita la mezcla de los materiales antes de que estos se depositen en el molde.

En esta etapa se aplican 3 capas de 3 mm de espesor.

Cuando la mezcla de materiales se ha depositado en el molde se procede al "rolado", es decir, a pasar en un rodillo plástico o metálico, generalmente ranurado, con diámetro que varía de 9 a 28 mm y una longitud de 5 a 20 cm, según se requiera.

Este rodillo, al girar en varias direcciones y con presión uniforme, ayuda a extraer el aire incluido en la resina y material de refuerzo, así como a lograr una buena adhesión con el gel coat. El rolado se realiza en cada capa aplicada.

En muchos casos el roving o mecha empleada tiene una guía de color, la que favorece el control del espesor.

11. Gelado.- Se esperan aproximadamente de 5 minutos, hasta que el material endurezca un poco.

Al ocurrir el gelado, la movilidad molecular del sistema disminuye y la energía liberada por las reacciones de adición entre las cadenas formadas, se transforma en color, aumentando la temperatura del sistema.

Este calor, conocido como temperatura exotérmica, aumenta la velocidad de descomposición del indicador, provocando una autoaceleración. La temperatura exotérmica, y por lo tanto la autoaceleración, son proporcionales a la masa de resina acelerada e iniciada.

12. Corte de excedentes.- Se procede a cortar por medio de tijeras, navajas o cuchillos de acero, los excedentes que sobresalen del molde. Ya que una vez seca la pieza no será posible dicho corte.

13. Transporte del molde con la pieza al área de curado y desmolde.- El molde se transporta manualmente o por medio de una plataforma rodante al área de curado y desmolde.

14. Curado.- Se deja el molde reposando un tiempo aproximado de 45 min. para que la pieza seque o cure. A esta acción de curado (a la conversión de un estado líquido a sólido) en una resina poliéster se le da el nombre de copolimerización, la cual se logra mediante la adición durante la preparación de la resina, de iniciadores que al descomponerse por acción de los aceleradores liberan radicales libres, sumamente activos.

El mobómero activo, contenido en la resina, origina una reacción con los grupos no saturados de la cadena del poliéster, por lo tanto, reaccionan entre si dos cadenas en crecimiento para dar lugar a una cadena continua. Una vez iniciada la reacción se llega al estado de gelado de la resina, para posteriorme.

La resina poliéster en plástico reforzado se polimeriza, dependiendo de la temperatura, mediante dos procesos: temperatura ambiente (de 10 a 40 ° C) y a alta temperatura. El proceso a temperatura ambiente es el más común en México y se logra gracias a la adición de iniciadores y aceleradores en la preparación de la resina.

15. Desmolde.- Al quedar la pieza curada se golpea toda la superficie del molde con un martillo de goma y se hace palanca con cuñas de madera (que se colocan entre el molde y la pieza) para obtener la pieza terminada.

16. Transporte de la pieza al área de pintado.- La pieza terminada se transporta por medio de plataformas rodantes al área de pintado.

17. Pintado.- Primeramente se prepara la pieza a base de lijado y se procede a aplicar una base para la pintura, ésta puede ser de resina epóxica, nitrocelulosa o polioretano y así proporcionar una mejor adherencia con la pintura o laca final.

En algunas ocasiones es necesario el empleo de hornos de calentamiento para obtener un buen acabado, puliendo y encerando las superficies, si el caso lo requiere se deja la pieza en reposo por unos minutos hasta que seque la pintura o laca.

18. Inspección.- Se verifica que el producto final cumpla con todas las especificaciones del diseño.

19. Empaque.- El empaque sólo consiste en colocar una cubierta de plástico sobre la pieza terminada para evitar que se manche o ensucie en sus posteriores traslados.

20. Transporte al almacén de producto terminado.- La pieza terminada se transporta al almacén de producto terminado por medio de plataformas rodantes.

21. Almacenamiento.- Se almacenan las piezas terminadas.

Nota: Además del proceso por aspersión, aquí descrito, existen otros procesos en la fabricación de productos de plástico reforzado con fibra de vidrio. Entre ellos:

  • Colocado manual
  • Bolsas de presión.
  • Bolsas al vacío
  • Autoclave
  • Enrollado de filamentos
  • Centrifugado
  • Extrusión con tiraje
  • Prensado en caliente
  • Estampado de láminas termoplásticas
  • Por inyección
  • Laminado continuo.

Un día tradicional de operaciones

El proceso productivo para la fabricación de tinacos se realiza en forma continua y coordinada.

En virtud de lo anterior, la pequeña empresa labora un turno de trabajo, el cual se inicia a las 8:00 hrs. para terminar a las 16:00 hrs.

Al inicio del día el supervisor de producción verifica la asistencia del personal, las condiciones del equipo principal, accesorios y utensilios requeridos para la fabricación de tinacos, así como las necesidades de mantenimiento y reparación de equipo. Una vez realizado lo anterior, coordina el inicio de las operaciones. Al terminar cada actividad se prosigue con otra por lo que no se pierde la continuidad, tal como se indicó en la explicación a detalle del proceso productivo.

En el transcurso del día, el supervisor realizará inspecciones periódicas del proceso productivo.

A las 13:00 hrs. se le proporciona a los trabajadores una hora para que procedan a tomar sus alimentos.

Al finalizar el día el supervisor evalúa el cumplimiento de las metas establecidas, implantando los mecanismos que considere necesarios para solucionar los problemas ocurridos.

Al término de la jornada se efectúan las operaciones de limpieza, misma que será realizada por los propios operarios de los equipos.

Distribución Interior de las Instalaciones:

Los factores a considerar en el momento de elaborar el diseño para la distribución de planta son:

a) Determinar el volumen de producción

b) Movimientos de materiales

c) Flujo de materiales, y

d) Distribución de la planta.

Se recomienda utilizar, como esquema para la distribución de instalaciones, el flujo de operaciones orientado a expresar gráficamente too el proceso de producción, desde la recepción de las materias primas hasta la distribución de los productos terminados, pasando obviamente por el proceso de fabricación.

Flujo de materiales

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Además de la localización, diseño y construcción de la planta es importante estudiar con detenimiento el problema de la distribución interna de la misma, para lograr una disposición ordenada y bien planeada de la maquinaria y equipo, acorde con los desplazamientos lógicos de las materias primas y de los productos acabados, de modo que se aprovechen eficazmente el equipo, el tiempo y las aptitudes de los trabajadores.

Las instalaciones necesarias para una pequeña empresa de este giro incluyen, entre otras, las siguientes áreas:

  • Almacén de materia prima

  • Almacén de producto terminado

  • Area de preparación del molde y de la resina

  • Area de rociado y rolado

  • Area de curado y desmolde

  • Area de pintado

  • Oficinas administrativas

  • Comedor

  • Baños y vestidores

  • Servicio médico

Ejemplo de la distribución interna de las instalaciones de la planta:

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Determinación de costos y márgenes de operación:

El estudio de los costos de operación es la piedra angular en toda clase de negocios, ya que permite no sólo la obtención de resultados satisfactorios, sino evitar que la empresa cometa errores en la fijación de los precios y que esto derive en un resultado negativo.

En la determinación de los costos, se debe tomar en cuenta que su valor cambia por posibles fluctuaciones en los precios o por diversos grados de utilización de la capacidad instalada.

En términos generales, el precio se puede establecer por debajo o por encima del de la competencia o ser igual al de ella.

El costo del producto final deberá estar integrado por:

Fibra de vidrio, resina poliéster y otros químicos 50 %
Mano de obra indirecta y directa 23 %
Impuestos y seguros 10 %
Servicios, renta y mantenimiento 5 %
Depreciación de equipo y maquinaria 10 %
Imprevistos y gastos varios 2 %
TOTAL 100 %

A los costos anteriores se les deberá agregar un margen de utilidad y una vez obtenido el precio del producto final, se deberá ponderar en relación con el precio de los productos similares en el mercado y la situación de oportunidad (oferta - demanda).

Distribución del producto:

La importancia del sistema de distribución se subestima muchas veces a pesar de que impacta en los volúmenes de venta y de que se refleja en un mal aprovechamiento del potencial del mercado, así como en acumulaciones excesivas de inventarios que, en otras consecuencias, incidirán en la rentabilidad del capital.

Los productos del giro se comercializan generalmente a través de establecimientos distribuidores (ferreterías, tlapalerías, casas de materiales de construcción, entre otras) que atienden a los consumidores finales.

Administración y control de inventarios:

La administración y el control de los inventarios tienen como función principal determinar la cantidad suficiente y tipo de los insumos, productos en proceso y terminados o acabados para hacer frente a la demanda del producto, facilitando con ello las operaciones de producción y venta y minimizando los costos al mantenerlos en un nivel óptimo.

La inversión que representan los inventarios es un aspecto muy importante para la empresa en la administración financiera. En consecuencia, se debe estar familiarizado con los métodos para controlarlos con certeza y asignar correctamente los recursos financieros.

De acuerdo con reglamento de la Ley del Impuesto Sobre la Renta, las empresas están obligadas a llevar algún  sistema de inventarios, dependiendo de los ingresos manifestados en su última declaración.

El método para la valuación de inventarios del giro es el de primeras entradas, primeras salidas (PEPS).

 

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