Análisis técnico económico para la introducción de robótica en la industria metalmecánica, utilizando herramienta de simulación

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo diseñar una metodología que permita entregar una evaluación técnica y económica para la introducción de robótica en la industria Metalmecánica. El contar con esta metodología es importante para Indura S.A., quien integrará en su gama de productos la venta de robots soldadores, buscando cumplir con el modelo de negocios DELTA centrando los esfuerzos de marketing en satisfacer a sus clientes en las nuevas tecnologías entregadas al mercado.

La metodología escogida para enfrentar el problema es realizar un análisis de introducción de robots soldadores en un cliente Indura, específicamente Bosca S.A., quien produce estufas a leña las cuales para ser armadas deben ser soldadas. Este análisis consistirá en realizar un estudio de su sistema productivo actual a través de la herramienta de Simulación Arena, de forma de buscar una solución más eficiente y que permita integrar el robot más eficientemente. Luego, buscar el layout para la solución robotizada, de acuerdo a las capacidades de espacio físico de Bosca. Finalmente realizar un estudio económico de esta solución y a partir de esto definir la metodología necesaria para el estudio.

Como primera instancia para el estudio se caracterizó el sistema productivo actual de Bosca el cual consta de 1 línea de 11 puestos de trabajo, la cual trabaja secuencialmente desde el puesto 1 al 11. Luego se generó el modelo de simulación, y a partir de este se evaluaron distintos escenarios para el sistema productivo, encontrando los puntos críticos del proceso, llegando a la conclusión que la forma más eficiente de trabajar era dividir la línea en 4 líneas independientes de 3 puestos de trabajo cada una, logrando así un aumento de un 37,93% en la capacidad productiva. A partir de este proceso más eficiente, se definió la solución robotizada, donde la celda robótica sería el puesto 2 de cada línea de trabajo. Así gracias a la disminución de tiempos muertos del robot y a la mayor eficiencia de la solución se logró un aumento en el nivel productivo con respecto a la situación actual de un 44,73%.

El coto mensual para Bosca de un soldador es de Ch$858.208 y el de un Robot es de Ch$725.312, de acuerdo a una amortización a 10 años. El costo de la inversión para la Solución Robótica propuesta es de US$633.000, de acuerdo a la evaluación económica realizada, sólo tomando en cuenta la variación en el costo de mano de obra por estufa, se concluye que la inversión es recuperada en un periodo de 5 años. El ingreso extra gracias a la disminución de los costos en mano de obra, es de US$849.500.

Se concluye que para el caso de Bosca, la inversión de robotización de sus procesos se justifica económicamente, ya que el introducir este sistema logra minimizar el costo de mano de obra por unidad producida.

Además se concluye que para un caso general en estudio es importante como primera paso determinar el factor de operación y el costo de mano de obra del caso en estudio, de forma de obtener el costo por metro lineal de soldadura, y detectar si es viable o no la introducción de robótica en ese caso. Si esta es viable entonces se seguirá con el estudio y se realizará la propuesta al cliente.