METHODOLOGY
GENETIC ANALYSIS:
VENDIDOS AL MES GANANCIA UNITARIA PROMEDIO GANANCIA MENSUAL PROMEDIO TIEMPO DE RECUPERACIÓN 58620 $ 1.50 $87,930.25 5 MESES
La estimación se realiza con los datos proporcionados por la misma empresa y con información económica únicamente de los pernos Pull Dowel, ya que los movimientos del resto de los productos de la empresa no se consideran.
La estimación realizada puede ser más profunda y exacta si se realiza una amortización con todos los parámetros a seguir, aunque el tiempo sería muy próximo al estimado anteriormente, el realizar este tipo de cálculos permite visualizar el tiempo a partir del cual la empresa se puede ver beneficiada con la automatización de las estaciones de barrenado y machueleado del perno tipo Pull Dowel, el cual es su producto principal a comercializar, dicha estimación
CONCLUSIONES
Al término del presente trabajo, se puede afirmar que la automatización cumplen con los objetivos establecidos, permitiendo que la empresa ICSA aumente su producción para cubrir un mayor sector del mercado, ya que se eliminan tiempos muertos, se brinda seguridad en la operación de la estación automatizada y se evitan desperdicios de material.
Lo anterior se logra debido a que el arreglo de los 10 actuadores neumáticos permite suministrar, trasladar y retirar cada perno de una forma más eficaz, esto en base a la programación en lenguaje de diagrama de escalera desarrollada en el PLC micrologix 1200, la cual respeta los permisivos establecidos para continuar o detener el proceso en caso de que alguna condición no se cumpla; además de que se logra utilizar la parte semiautomática del torno y del taladro sin cambios de diseño ni lógica de operación. El correcto funcionamiento de la solución planteada se corroboró con el desarrollo de una simulación, teniendo como conclusiones y observaciones las siguientes:
Emplear el programa FluidSIM para simular los accionamientos de los actuadores del sistema de manipulación, presenta una consistencia cercana a la realidad al momento de establecer la red de suministro de aire para los actuadores, ya que mientras se realiza la simulación se observa que los tiempos de respuesta de los actuadores se ve afectado por la disminución en la presión del aire suministrado a los mismos, esto como consecuencia de conectar una gran cantidad de actuadores a una mismo suministro de aire en forma lineal. Por lo que se recomienda verificar que la capacidad de suministro que requiere el arreglo para instalar, este dentro de la dimensión de la fuente y la requerida por dichos actuadores, en caso de que no sea así, se sugiere cambiar la configuración de la conexión o seccionar el arreglo y conectar a múltiples fuentes de suministro.
Al concluir el trabajo de ingeniería se pueden notar varias mejoras para la empresa ICSA, una de ellas es la disminución de riesgo de accidentes en estas etapas de su proceso, lo cual afecta directamente el seguro de la empresa y se disminuye la probabilidad de indemnización al operador por un accidente. El personal que opera las máquinas, también se ve beneficiado, en el aspecto de que los nuevos elementos que se adicionan a la etapa requieren de mantenimiento y por consiguiente se debe de dar una capacitación a los operadores de esa maquinaria, lo que amplía el conocimiento de los operarios y
operación del sistema de manipulación, una certeza de seguridad en su funcionamiento tanto para el operador, el proceso y el producto [2]. El desperdicio de materiales se ve disminuido por el desarrollo de esta automatización, lo cual repercute positivamente en la economía de la empresa ICSA.
La selección de la tecnología empleada en la solución propuesta de este trabajo se ve influenciada por el aspecto económico, por lo cual se deja abierto el tema a nuevas propuestas en las cuales no se tenga esta limitante; se recomienda contemplar soluciones con base a tecnología de robot y actuadores más especializados como son los actuadores eléctricos y sistemas de detección más sofisticados como el tratamiento de imágenes a base de cámaras.
En la cuestión de la interfaz humano maquina (HMI) se sugiere desarrollar las pantallas y su navegación basándolas en un estudio más profundo ya que tendría la bondad de contabilizar el numero de pernos elaborados para una mejor organización, además de que el sistema tendría el potencial de aumentar su impacto en la programación del mantenimiento de la misma maquinaria, ya que el sistema por medio de la HMI puede dar a conocer el momento oportuno en el cual se debe de realizar el mantenimiento al sistema y con base en eso programar los tiempos de producción y de paro.
Dentro del trabajo se emplearon herramientas de otras áreas especializadas de la ingeniería, de las cuales se recomienda realizar un estudio más profundo, como son: un estudio de tiempos y movimientos, el análisis de los ensambles mecánicos entre los actuadores y el desarrollo de un plan de mantenimiento.
Para la ampliación de la automatización se puede integrar la etapa tratamiento térmico la cual no se efectúa en la empresa ICSA; esto da pie a que se pueda realizar la automatización de la línea completa lo cual optimizaría a un más el desempeño de la empresa.
REFERENCIAS
[1] www.fumec.org
[2] D. Mc Cloy y D. M. J. Harris, Robótica una introducción, primera edición, editorial LIMUSA, México D. F., 1993.
[3]Michel Gilles, Autómatas Programables Industriales Arquitectura y aplicasiones, editorial
Marcobombo, Barcelona, España, 1990. [4] www.icsamex.com
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Instituto Politécnico Nacional (ESIME-IPN), “Mejoras tecnológicas a la línea de producción de pernos
Pull Dowel,”, Estado de México, Febrero, 2011.
[6] James Anderson Earl, Teoría del taller Escuela del trabajo Henry Ford, Quinta edición, Editorial G
Gili, 1994.
[7] John Hyde, Josep Regué y Albert Cuspinera, Control electroneumático y electrónico, Editorial
Alfaomega, 1997.
[8] Antonio Guillén Salvador, Introducción a la neumática, primera edición, editorialAlfaomega,
Barcelona, España, 1999.
[9] L. F. Franco Guzmán, J. R. Galicia Jiménez y D. Ostria Valle, “Desarrollo de un sistema de
dosificación automático de alimentos para equinos,” Tesis de Ingeniería, Instituto Politécnico
Nacional, México D.F, Noviembre, 2010.
[10] Soluciones SMC-Actuadores eléctricos (ELEC-ACT_leaf_es), SMC.
[11] Tablero de control de pozos, Comité de normalización de petróleos mexicanos y organismos subsidiarios, NRF-180-PEMEX-2007.
[12] Ricardo Mayo Bayón. (Enero, 2009) Autómatas programables, Universidad de Oviedo [En línea] http://www.infoplc.net/documentacion/5-automatas/14-sistemas-domoticos-basados-en-plc
[13] Benjamin W. Niebel, Ingeniería Industrial métodos, tiempos y movimientos, tercera edición, editorial Alfaomega, México, D. F., 1990.
[14] Ingeniero César Rovira. Diagrama de causa efecto herramientas básicas de la calidad. [En línea]. Página http://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_industrial/diagramacausayefecto/
MHZ첸2-16 Prensión externa
Criterios de selección
con respecto a la masa de la pieza a sujetar Masa de la pieza:
Distancia del punto de prensión: L = 30mm Presión de trabajo:
Punto de prensión L mm
Fuerza de amarre N
Condiciones de trabajo Cálculo de la fuerza de amarre Selección del modelo adecuado
Ejemplo
Método de amarre: Prensión externa Procedimiento de selección
Confirmación de la fuerza de amarre
Confirmación de la fuerza de amarre Confirmación del punto de prensión Confirmación de la fuerza externa sobre los dedos
Paso 1 Paso 2 Paso 3
Paso 1 10 20 30 40 10 20 30 40 50 60 24 50 Presión 0.7MPa 0.2MPa 0.3MPa 0.5MPa 0.6MPa
Si se sujeta una pieza como se indica en la figura adjunta y de acuerdo con las siguientes definiciones,
F: Fuerza de prensión (N)
µ: Coeficiente de fricción entre los
adaptadores y la pieza
m: Masa de la pieza de trabajo (kg)
g: Aceleración de la gravedad (= 9.8m/s²)
mg: Masa de la pieza (N)
las condiciones bajo las cuales la pieza no se cae son 2 x µF > mg y en consecuencia mg F > ––––––– 2 x µ
Como "a" representa el margen de seguridad, F viene determinado por la siguiente fórmula: mg F = ––––––– x a Número de dedos Si µ = 0.2 Si µ= 0.1 mg F = ––––––– x 4 2 x 0.2 = 10 x mg mg F = ––––––– x 4 2 x 0.1 = 20 x mg
10 x masa de la pieza 20 x masa de la pieza
mg
µF
F F
µF
• A pesar de las diferencias que dependen de factores como la forma y el coeficiente de fricción entre los adaptadores y las piezas a sujetar, seleccione un modelo que desarrolle una fuerza de prensión de al menos 10 o 20 veces Nota) superior a la masa de la pieza.
• En aquellos casos en los que se prevean fuertes aceleraciones o impactos, etc., será necesario facilitar un margen de seguridad mayor.
Ejemplo: Si se desea establecer una fuerza de prensión de 20 veces o más sobre la masa de la pieza.
Fuerza de prensión requerida = 0.1kg x 20 x 9.8m/s²
(aprox.) 19.6N o más • Si se selecciona el MHZobtiene una fuerza de prensión de 첸2-16D. Se 24N del punto de intersección entre la distancia del punto de prensión L= 30mm y una presión de 0.4Mpa. • La fuerza de prensión es 24.5 ve-
ces superior a la masa de la pie- za, y por lo tanto es válida para el valor establecido de fuerza de prensión de 20 veces o más.
"Fuerza de amarre mínima de 10 a 20 veces la masa de la pieza"
La recomendación de SMC de elegir una fuerza de 10 a 20 veces a la masa de la pieza de trabajo o superior se basa en un cálculo con el margen de seguridad a=4 y tiene como objeto soportar los impactos que ocurren durante el transporte, etc.
Nota) Incluso si el coeficiente de fricción es superior a µ= 0.2, SMC recomienda, por razones de seguridad, seleccionar una fuerza de amarre mínima de 10 a 20 veces superior a la masa de la pieza.