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Semana 6

Unidad 3

Selección de Materiales de Acabado de Acuerdo con su Uso

Propósito

El alumno…. Descubrirá las posibilidades estéticas que ofrecen los materiales ante sus diversas aplicaciones en proyectos de construcción y diseño.

Índice

Propósito

Conocimientos previos

Introducción

UNIDAD 3 SELECCIÓN DE MATERIALES DE ACABADO DE ACUERDO CON SU USO

3.2 Instalación: Uso de maquinaria, Fragilidad, Disponibilidad, Despiece

3.3 Economía: Costo, Mantenimiento, Durabilidad, Reposición

Fuentes Consultadas

Evaluación Semanal

Conocimientos Previos

Son ideas o saberes que posees debido a las experiencias pasadas, te ayudarán a la adquisición de nuevos aprendizajes. Para ello, se te presentan las siguientes preguntas detonantes, con la finalidad de que identifiques qué conceptos o información reconoces :

¿Cuáles son los criterios a considerar para la propuesta de materiales en obra arquitectónica?

¿Qué es la función del espacio?

¿Cómo se economiza un proyecto en materiales?

¿Cómo se comportan los materiales dentro del “ESTILO” en el diseño arquitectónico?

Introducción

En este contexto, esta elección no solo se trata de la apariencia visual, sino también de la funcionalidad a largo plazo. La introducción de nuevos avances tecnológicos y materiales sostenibles ha ampliado el espectro de posibilidades, permitiendo a los arquitectos explorar soluciones innovadoras que priorizan tanto el rendimiento como el respeto por el medio ambiente. Este proceso de selección implica considerar cuidadosamente el contexto cultural, climático y social del lugar donde se erige la construcción. Desde la durabilidad de los materiales en entornos adversos hasta la capacidad de integrarse en la arquitectura vernácula, cada elección tiene un impacto único en la funcionalidad y la estética del proyecto.

La elección de materiales en arquitectura desempeña un papel fundamental en la creación de espacios estéticamente agradables, funcionales y sostenibles. Cada material no solo define la apariencia de una estructura, sino que también influye en su durabilidad, eficiencia energética y relación con el entorno circundante. La introducción de los materiales en el proceso arquitectónico es esencial para lograr un diseño integral y satisfacer las necesidades específicas del proyecto.

3.2 Instalación: Uso de maquinaria, Fragilidad, Disponibilidad, Despiece

La manufactura es la aplicación de procesos físicos y químicos para alterar la geometría, propiedades o apariencia de un material de inicio dado para fabricar piezas o productos; la manufactura también incluye el ensamble de piezas múltiples para fabricar productos. Los procesos para llevar a cabo la manufactura involucran una combinación de máquinas, herramientas, energía y trabajo manual. Casi siempre, la manufactura se ejecuta como una secuencia de operaciones. Cada una de éstas lleva al material más cerca del estado final que se desea.

Una operación del proceso hace que un material de trabajo pase de un estado de acabado a otro más avanzado que está más cerca del producto final que se desea. Se agrega valor cambiando la geometría, las propiedades o la apariencia del material de inicio. En general, las operaciones del proceso se ejecutan sobre partes discretas del trabajo.

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Una operación de ensamblado une dos o más componentes a fin de crear una entidad nueva, llamada ensamble, sub-ensamble o algún otro término que se refiera al proceso de unión.

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Las operaciones de manufactura se llevan a cabo con el uso de maquinaria y herramienta (y personas). El empleo extenso de maquinaria en la manufactura comenzó con la Revolución Industrial. Fue en esa época que las máquinas cortadoras de metal se desarrollaron y comenzaron a utilizarse en forma amplia. Recibían el nombre de máquinas herramienta que eran máquinas impulsadas por energía para operar herramientas de corte que antes se usaban con las manos.

Las máquinas herramienta modernas se describen con la misma definición básica, excepto que la energía es eléctrica en lugar de hidráulica o de vapor, y su nivel de precisión y automatización es mucho mayor hoy día. Las máquinas herramienta están entre las más versátiles de todas las que se aplican en la producción. Se emplean no sólo para hacer piezas de productos para el consumidor, sino también para elaborar componentes para otras máquinas de la producción. Tanto en un sentido histórico como de reproducción, la máquina herramienta es la madre de toda la maquinaria.

El equipo de producción puede ser de propósito general o especial. El equipo de propósito general es más versátil y adaptable a una variedad de trabajos. Se halla disponible en el comercio para cualquier compañía manufacturera que quiera invertir en él. El equipo de propósito especial por lo general está diseñado para producir una pieza o un producto específico en cantidades muy grandes.

La economía de la producción en masa justifica las grandes inversiones en maquinaria de propósito especial a fin de alcanzar eficiencias elevadas en ciclos cortos de tiempo. Ésta no es la única razón de ser del equipo de propósito especial, pero es la principal. Otra razón es que el proceso puede ser único y el equipo comercial no se encuentre disponible. Algunas compañías con requerimientos únicos de proceso desarrollan su propio equipo de propósito especial.

Por lo general, la maquinaria de producción requiere herramientas que se integren en el equipo para el trabajo de la pieza o producto en particular. En muchos casos, el herramental debe diseñarse específicamente para la configuración de la pieza o producto. Cuando se utiliza con equipo de propósito general, está diseñada para ser intercambiable. Las herramientas se sujetan a la máquina para cada tipo de producto y se fabrica el volumen de producción. Al terminar, se cambian las herramientas para el tipo siguiente de producto por trabajar. Cuando se emplean con máquinas de propósito especial, es frecuente que las herramientas estén diseñadas como parte integral de la máquina. Debido a que es probable que para la producción en masa se empleen máquinas de propósito especial, las herramientas quizá nunca cambien, excepto para reemplazar componentes usados o reparar superficies desgastadas.

(Groover, 2000) Los procesos necesarios para manufacturar una pieza específica se determinan en gran parte por el material con que se fabrica la pieza. El diseñador del producto selecciona el material con base en los requerimientos funcionales. Una vez seleccionado el material, la elección de los procesos posibles se delimita considerablemente. En el análisis de los materiales para ingeniería se proporcionan guías para el procesamiento de cuatro grupos de materiales: metales, cerámicos, polímeros y materiales compuestos. Una secuencia típica de procesamiento para fabricar una pieza separada consiste en: 1) un proceso básico, 2) uno o más procesos secundarios, 3) operaciones para mejorar las propiedades físicas y 4) operaciones de terminado.

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La planeación de requerimientos de materiales (MRP, por sus siglas en inglés) es un procedimiento de computación que se utiliza para convertir el programa maestro de producción de productos fínales en un programa detallado de materias primas y componentes que se usan en los productos finales.

La planeación de requerimientos de capacidad coordina los recursos de mano de obra y equipo con los requerimientos de materiales.

La MRP es más conveniente para talleres y producción por lotes de diversos productos que constan de múltiples componentes, cada uno de los cuales debe adquirirse o fabricarse. Es la técnica apropiada para determinar cantidades de artículos de demanda dependiente que constituyen los inventarios de manufactura: materias primas, piezas compradas, trabajo en proceso, etcétera.

El concepto de la MRP es relativamente directo. Su aplicación se complica por la magnitud de los datos que se van a procesar. El programa maestro especifica la producción de productos finales en términos de entregas mensuales. Cada producto puede contener cientos de componentes. Estos componentes se producen con materias primas, algunas de las cuales son comunes entre los componentes. Algunos de los componentes pueden ser comunes para diversos productos. Para cada producto, los componentes se ensamblan en sub-ensambles simples, que a su vez se agregan para formar otros sub-ensambles y así sucesivamente, hasta terminar el producto final. Cada paso en la secuencia consume tiempo. Todos estos factores deben tomarse en cuenta para la planeación de requerimientos de materiales. Aunque cada cálculo es simple, la gran cantidad de éstos y de datos obligan a que la MRP se implemente por computadora

(Groover, 2000) El tiempo de entrega de un trabajo es el tiempo que debe permitirse para completar el trabajo desde el principio hasta el final. Hay dos tipos de tiempos de entrega en MRP: Los de entrega de pedido y los de entrega de manufactura. El tiempo de entrega de pedido es el que se requiere desde el inicio de la solicitud de compra hasta que se recibe el artículo del proveedor. Si el artículo es una materia prima que se obtiene de un vendedor, el tiempo de entrega de pedido debe ser relativamente corto, tal vez algunas semanas. Si el artículo se fabrica, este tiempo puede ser grande, tal vez de varios meses.

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El tiempo de entrega de manufactura es el tiempo que se requiere para producir el artículo en la propia planta de la compañía, desde la autorización del pedido hasta su terminación.

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La disponibilidad de materiales para manufactura puede variar según varios factores, y es esencial tener en cuenta estos aspectos al planificar procesos de producción. Algunos de los factores clave que afectan la disponibilidad de materiales incluyen:

Abastecimiento y Proveedores: La disponibilidad de materiales a menudo depende de la capacidad de los proveedores para suministrar los insumos necesarios. Factores como la ubicación geográfica de los proveedores, su capacidad de producción y su confiabilidad son críticos.

Estacionalidad y Demanda del Mercado: La demanda de ciertos materiales puede variar estacionalmente o debido a cambios en las tendencias del mercado. Los fabricantes deben anticipar estas fluctuaciones para asegurar un suministro constante.

Condiciones del Mercado y Escasez: Las condiciones del mercado y eventos globales pueden afectar la disponibilidad de materias primas. Por ejemplo, eventos climáticos extremos, conflictos geopolíticos o crisis económicas pueden dar lugar a escasez de ciertos materiales.

Costos y Acceso Financiero: La capacidad para adquirir materiales también depende de la capacidad financiera de las empresas. Fluctuaciones en los costos de los materiales pueden afectar la viabilidad económica de la producción.

Regulaciones Ambientales y de Calidad: Normativas ambientales y de calidad pueden afectar la disponibilidad de materiales al imponer restricciones sobre ciertos productos o procesos de fabricación. Es importante cumplir con estas regulaciones para garantizar la sostenibilidad y aceptación de los productos en el mercado.

Globalización y Logística: La cadena de suministro global puede influir en la disponibilidad de materiales. Problemas logísticos, retrasos en la entrega y cambios en las políticas comerciales pueden afectar la capacidad de acceder a ciertos materiales. Los fabricantes deben llevar a cabo una gestión efectiva de la cadena de suministro, diversificar proveedores cuando sea posible, anticipar cambios en la demanda y mantenerse informados sobre condiciones de mercado y regulaciones para asegurar una disponibilidad continua de materiales para manufactura.

El despiece de materiales, también conocido como lista de materiales o lista de partes, es un documento detallado que enumera y describe cada componente individual necesario para fabricar un producto o completar un proyecto. Este desglose es esencial para la planificación y ejecución eficientes de la producción. Aquí hay algunos elementos clave que suele incluir un despiece de materiales:

Número de Parte o Identificación: Cada componente se identifica con un número de parte único para facilitar la organización y la referencia.

Descripción del Componente: Una descripción detallada de cada componente, que puede incluir características físicas, materiales, dimensiones y especificaciones técnicas.

Cantidad Necesaria: La cantidad de cada componente necesaria para ensamblar una unidad del producto final. Esto puede ser una cantidad unitaria o un múltiplo, según el proceso de fabricación.

Materiales Utilizados: La especificación de los materiales utilizados en la fabricación de cada componente. Esto es crucial para garantizar la consistencia en la calidad y las propiedades del producto final.

Proceso de Fabricación: Una breve descripción del proceso de fabricación o ensamblaje de cada componente. Puede incluir instrucciones detalladas o referencias a documentos de trabajo específicos.

Herramientas y Equipos Necesarios: En algunos casos, puede ser útil especificar las herramientas o equipos necesarios para fabricar o ensamblar cada componente.

Proveedor o Fuente: La información sobre el proveedor o la fuente de cada componente, especialmente si se están comprando en lugar de fabricar internamente.

Costo Estimado: Una estimación del costo asociado con cada componente. Esto es importante para la planificación del presupuesto y el cálculo del costo total del producto final.

Fecha de Creación o Revisión: La fecha en que se creó o revisó la lista de materiales. Esto ayuda a mantener un seguimiento de las versiones y garantiza que todos los involucrados tengan acceso a la información más reciente.

Notas o Instrucciones Adicionales: Cualquier información adicional que pueda ser relevante para la fabricación o ensamblaje de los componentes, como precauciones especiales o consideraciones específicas.

El despiece de materiales es una herramienta crucial en la gestión de la cadena de suministro y la planificación de la producción, ya que proporciona una visión detallada de todos los elementos necesarios para llevar a cabo un proyecto o fabricar un producto.

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Después de esta identificación de componentes realizaremos una cuantificación de los mismos, es decir identificar que piezas son iguales y cuantas incluso podríamos reducir de ser necesario, realizaremos una tabla con la siguiente información:

Ahora comenzaremos a calcular el material suponiendo que en el mercado encontraremos tableros de triplay con chapa natural de nogal de: 1220 x 2400 cm de ancho y largo donde los 2400 nos indican la dirección de la veta, comenzaremos a hacer una lista junto a los planos de fabricación de las medidas de cada pieza. Identificando la dirección de la veta en el entendido que el largo de la tabla representa esta dirección.

Ahora comenzaremos analizar los posibles cortes que podemos hacer en una tabla de pino de las medidas mencionadas.

Como vemos en la imagen el material que necesitaremos y el material que será nuestra merma o sobrante, supongamos que nuestra fabricación será en serie para aprovechar el material Ahora podemos ver que por hoja de material podemos obtener 3 mesas completas y con una merma menor por lo tanto podemos calcular el material por esta cantidad es decir comenzaremos a hacer una lista de materiales.

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3.3 Economía: Costo, Mantenimiento, Durabilidad, Reposición.

En el sentido económico, la manufactura es la transformación de los materiales en artículos de valor mayor por medio de uno o más operaciones de procesamiento o ensamblado. La clave es que la manufactura agrega valor al material cambiando su forma o propiedades, o mediante combinar materiales distintos también alterados. El material se habrá hecho más valioso por medio de las operaciones de manufactura ejecutadas en él. Cuando el mineral de hierro se convierte en acero se le agrega valor. Si la arena se transforma en vidrio se le añade valor.

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El mantenimiento juega un papel crítico en la economía, ya que afecta directamente la eficiencia operativa, la durabilidad de los activos y los costos asociados con la producción y operación de sistemas y equipos. Para mantener nuestro producto final con el valor agregado que hemos dado debemos hacer que este perdure en materiales y acabados es por eso que el mantenimiento tendrá una importante participación dentro de nuestro proceso

El mantenimiento, en otras palabras, consiste en la realización de una serie de actividades, como reparar, El mantenimiento, en otras palabras, consiste en la realización de una serie de actividades, como reparaciones y actualizaciones, que permiten que el paso del tiempo no afecte al rendimiento de un bien de capital, propiedad de la empresa o propietario.

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Existen 3 tipos de mantenimiento básicos que debemos tomar en cuenta en preventivo correctivo y preventivo.

Para complementar este tema te invito a visualizar el siguiente video que retoma un proyecto basado producción de muebles

Link

Fuentes consultadas

1.- Álvarez, D. O. (2020). Enciclopedia Humanidades. Obtenido de Groover, M. P. (2000). Fundamentos de manufactura moderna. En M. P. Groover, Fundamentos de manufactura moderna. Lehigh University: Mc Graw Hill. 2.- Newell, J. (2011). Ciencia de los materiales. México: Alfaomega.

Evaluación semanal

Para llevar a cabo tus actividades dirígete al espacio correspondiente en la plataforma.¡Mucho éxito!

Deberás realizar:

Cuestionario

Actividad

Para reflexionar

“DEBEMOS INTENTAR ACERCAR LA NATURALEZA, LAS CASAS Y EL SER HUMANO A UNA UNIDAD SUPERIOR”.

Mies van der Rohe

Has concluido la revisión de los temas de la semana.

¡Enhorabuena!

Figure 2, Maquinado, Pinterest

Figure 3, ensamble, Pinterest

Figure 4, Procesos de Manufactura, Groover

Figure 5, Ciclo de procesos de materias primas, Groover

Figure 6, Materia prima, Pinterest

Figure 7, Procuto terminado, Pinterest

Figure 8, Despiece de materiales, Elaboración propia

Figure 9, Optimización de materiales, elaboración propia

Comenzamos a costear todo el material necesario para la producción del mueble, cuantificando por las 3 piezas. Los materiales deben incluir acabados como poliuretanos, selladores etc., y sistemas de ensamble como tornillería, todo aquello que requerirá tu proyecto. En México se tiene estadísticas que el salario de un carpintero es de $60.08 pesos por hora, supongamos que nuestro proyecto de 3 piezas será realizado en un lapso de 5 días, con 8 horas de trabajo al día, tendremos un estimado de $2402.0 pesos, Imaginemos que al realizar la cuantificación de materiales tomando en cuenta: materia prima, acabados, ensambles etc., tenemos un total de $2,578.00 pesos Nuestro total de mano de obra y materiales son de $4,980.0, por 3 mesas es decir $1660.0 pesos por cada mesa. Y de aquí en adelante deberemos tomar en cuenta gasto de publicidad, distribución y ganancia para la marca. El costo final podría varían por la calidad del producto podríamos considerar que le mesa por el tipo de material podría estar alrededor de los $4000.00 pesos venta al público y vemos que tenemos un marquen de $2340.00 por mesa.

Figure 10, Procesos de Manufactura, Groover

Figure 11, Mantenimiento, Pinterest