proposición y puesta en marcha de mejoras en el proceso de

MEJORAS EN EL PROCESO DE
ELABORACIÓN DE ENVASES DE VIDRIO.
O-I DE VENEZUELA
PROPOSICIÓN Y PUESTA EN
MARCHA DE MEJORAS EN EL
PROCESO DE ELABORACIÓN
DE ENVASES DE VIDRIO
REALIZADO POR:
DANIEL AMÉZQUITA
CARNET No. 98-30350
1
MEJORAS EN EL PROCESO DE
ELABORACIÓN DE ENVASES DE VIDRIO.
O-I DE VENEZUELA
PROPOSICIÓN Y PUESTA EN
MARCHA DE MEJORAS EN EL
PROCESO DE ELABORACIÓN
DE ENVASES DE VIDRIO
TUTOR ACADÉMICO: Ing. OSCAR GONZALEZ
TUTOR INDUSTRIAL: Ing. JOSE HUNG
JURADO EVALUADOR: Ing. RAFAEL TORREALBA
2
i
ÍNDICE GENERAL
INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………1
CAPÍTULO 1. LA EMPRESA…………………………………………………………...…..3
1.1 Denominación Social y Ubicación Geográfica….……………………………….3
1.2 Descripción General De La Empresa…………………………………………….3
1.3 Clientes de OI planta los Guayos………………………………………………...4
1.4 Visión Corporativa de la empresa………………………………………………..4
1.5 Misión corporativa de la empresa………………………………………………..5
1.6 Objetivo general de la empresa…………………………………………………..5
1.7 Objetivos específicos…………………………………………………………….5
1.8 Organigrama General…………………………………………………………….6
CAPÍTULO 2. DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS……………………………………………...8
2.1. Balanzas………………………………………………………………………….8
2.2. Hornos……………………………………………………………………………8
2.3. Máquinas de formación…………………………………………………………..9
2.4. Archas de Recocido……………………………………………………………..10
2.5. Máquinas Ferguson Portable……………………………………………………11
2.6. Máquinas simuladoras de Impacto (ICK)……………………………………….11
2.7. Máquinas de Inspección de Movimiento Continuo (C.M.I)…………………….12
2.8. Máquinas Súper Scan……………………………………………………………12
2.9. Paletizadores………………………...…………………………………………..13
2.10. Máquinas decoradoras…………………………………………………………13
2.11. Otras……………………………………………………………………………14
2.12. Índice de productividad………………………………………………………...14
CAPÍTULO 3. EL PROCESO PRODUCTIVO……………………………………………..15
3.1 Descripción Del Proceso Productivo…………………………………………….15
3.1.1. Selección de materia prima……………………………………………15
3.1.2. Preparación y mezcla………………………………………………….15
ii
3.1.3. Fundición……………………………………………………………...16
3.1.4. Fabricación……………………………………………………………17
3.1.5. Recocido………………………………………………………………17
3.1.6. Inspección Visual y Automática………………………………………18
3.1.7. Selección y Empaque…………………………………………………19
3.1.8. Almacén y Despacho………………………………………………….19
3.2 Otros departamentos que intervienen en
la elaboración de los envases de vidrio…………………………………………23
3.2.1 Moldes…………………………………………………………………23
3.2.2 Reparación de Máquinas y mantenimiento……………………………23
3.2.3 Planta de Fuerza……………………………………………………….24
3.2.4 Planta de Tratamiento de Agua………………………………………..24
CAPÍTULO 4. LEVANTAMIENTO DE PLANOS PARA LA FABRICACIÓN DE
DISCOS PARA EL MANEJO DE ENVASES NO REDONDOS DE LAS
MAQUINAS FERGUSON PORTABLE………………………………………………...…25
4.1. Antecedentes del problema……………………………………..………………25
4.2. Objetivo (s) del Proyecto…………………………………………………….....26
4.3. Propuestas de Solución…………………………………………………………26
4.4 Actividades realizadas…………………………………………………………..27
4.5. Resultados Obtenidos…………………………………………………………..28
CAPÍTULO 5. REDISEÑO O MEJORAMIENTO DE LA BARANDA
FLEXIBLE PARA LA SEGUNDA ESTACIÓN DE INSPECCIÓN……………………..30
5.1. Antecedentes del problema…………………………………………………….30
5.2. Objetivo (s) del Proyecto………………………………………………………31
5.3. Posibles causas del problema…………………………………………………..31
5.4. Propuestas de Solución………………………………………………………...32
5.5. Actividades realizadas………………………………………………………....32
5.6. Resultados Obtenidos………………………………………………………….34
iii
CAPÍTULO 6. MEJORAS EN EL MANEJO DE ENVASES,
REDUCCIÓN DE TIEMPOS DE CAMBIO DE TRABAJO Y
DE AJUSTE EN LAS MAQUINAS DE INSPECCIÓN FP……………………………...36
6.1. Antecedentes del problema……………………………………………………36
6.2. Objetivos del Proyecto………………………………………………………...36
6.3. Posibles causas del Problema………………………………………………….37
6.4. Propuestas de Solución………………………………………………………...37
6.5. Resultados Obtenidos………………………………………………………….39
CAPÍTULO 7. MEJORA DEL PROCESO DE
INYECCIÓN DE AIRE COMPRIMIDO EN LA
QUINTA ESTACIÓN DE INSPECCIÓN (AIR WARP)………………………………….40
7.1. Antecedentes del problema…………………………………………………….40
7.2. Posibles causas del Problema…………………………………………………..40
7.3. Propuestas de Solución…………………………………………………………42
7.4. Actividades Realizadas…………………………………………………………42
7.5. Resultados Obtenidos…………………………………………………………..44
CAPÍTULO 8. REDISEÑO DE LAS LÁMINAS DE
PROTECCIÓN CONTRA VIDRIO ROTO EN LA MÁQUINA ICK…………………….45
8.1. Antecedente del Problema……………………………………………………...45
8.2. Posibles causas del Problema…………………………………………………..46
8.3. Propuestas de Solución…………………………………………………………47
8.4. Actividades Realizadas…………………………………………………………47
8.5. Resultados Obtenidos…………………………………………………………..48
CAPÍTULO 9. LIMPIADOR DE VIDRIO ROTO
DE LA BANDA TRANSPORTADORA ECONÓMICO
ENTRE LAS MÁQUINAS ICK Y FERGUSON PORTABLE……………………………49
9.1. Antecedentes del Problema…………………………………………………….49
9.2. Propuesta de solución…………………………………………………………..50
9.3. Actividades realizadas………………………………………………………….50
iv
9.4. Resultados Obtenidos…………………………………………………………..51
CAPÍTULO 10. IMPULSO A LA PRODUCCIÓN NACIONAL
DE PIEZAS REQUERIDAS POR EL DEPARTAMENTO……………………………….53
10.1. Antecedentes del Problema…………………………………………………...53
10.2. Posibles causas del Problema…………………………………………………53
10.3. Propuestas de Solución……………………………………………………….54
10.4. Actividades Realizadas……………………………………………………….54
10.5. Resultados Obtenidos…………………………………………………………55
CAPÍTULO 11. INVESTIGACIÓN, EVALUACIÓN Y
ESCOGENCIA DE MATERIAL PARA LAS PLANCHAS
DE DESLIZAMIENTO DE LA MÁQUINA FP…………………………………………..56
11.1. Antecedentes del Problema…………………………………………………...56
11.2. Causas del Problema………………………………………………………….57
11.3. Propuestas de Solución………………………………………………………58
11.4. Resultados Obtenidos…………………………………………………………59
CONCLUSIONES…………………………………………………………………………60
RECOMENDACIONES……………………………………………………………………61
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS……………………………………………………..62
ANEXOS…………………………………………………..……………………………….63
v
ÍNDICE DE FIGURAS.
Figura 1. O-I Planta Los Guayos.
Figura 2. Organigrama.
Figura 3. Máquina de Formación.
Figura 4. Archa de Recocido.
Figura 5. Máquina ICK.
Figura 6. Máquina CMI.
Figura 7. Máquina Súper Scan.
Figura 8. Paletizador.
Figura 9. Componentes Principales Del Vidrio.
Figura 10. Pesado y Mezclado.
Figura 11. Horno.
Figura 12. Máquina Secciones Individuales.
Figura 13. Archa De Recocido.
Figura 14. Máquina Ferguson Portable (FP).
Figura 15. Selección y Empaque.
Figura 16. Almacén y Despacho.
Figura 17. Diagrama completo del Proceso de Fabricación.
Figura 18. Diagrama de Flujo del proceso.
Figura 19. Segmento vs. Disco.
Figura 20. Baranda de Acero desgastada.
Figura 21. Baranda fabricada en Nylon.
Figura 22. “O-rings”.
Figura 23. Sello para envases boca angosta.
Figura 24. Sello para envases boca ancha.
Figura 25. Sellos Alabiados.
Figura 26. Lámina de Protección.
Figura 27. Máquina ICK. Lámina en funcionamiento.
Figura 28. Estrella.
Figura 29. Prueba.
vi
Figura 30. Envase rotando sobre Plancha de Deslizamiento.
Figura 31. Desgaste 1.
Figura 32. Desgaste 2.
vii
ÍNDICE DE TABLAS.
TABLA 1. Identificación de las plantas.
TABLA 2. Listado de clientes.
TABLA 3. Ahorro Neto.
1
INTRODUCCIÓN.
La elaboración de envases de vidrio es en extremo compleja y se encuentra en todo
momento evolucionando hacia la automatización y el perfeccionamiento de cada uno de los
procesos que hacen posible la obtención del producto final.
Las siempre en aumento exigencias del mercado, los consumidores y la competencia
demandan a la empresa un alto nivel de dinamismo con la finalidad de mantenerse como la
número uno mundial en su ramo. En este espíritu, nada mas dinámico que darle la oportunidad
a jóvenes estudiantes de participar en una pequeña parte del proceso productivo en la
modalidad de pasantes. Esto permite al estudiante poder desenvolverse quizás por primera vez
en el ambiente laboral y empresarial, pudiendo poner en práctica y ver materializarse todos los
conocimientos adquiridos durante sus años de carrera universitaria, ganando horas de
invaluable experiencia que le darán las herramientas para un brillante futuro en su nueva
faceta como profesional, por otro lado, le permite a la empresa contar en sus filas con mentes
frescas y libres de prejuicios, que paradójicamente son consecuencia de la misma experiencia,
que pueden identificar nuevas y mejores prácticas, así como oportunidades de mejora de las
cuales tal vez las personas que llevan toda su vida realizando el trabajo no se percatan, ya que
están acostumbradas a que las cosas funcionen de la manera tradicional.
Se describe en este informe ese proceso de identificación de oportunidades de mejora
así como su puesta en marcha para el caso específico de la elaboración de envases de vidrio
para la empresa Owens Illinois de Venezuela C. A.. En primera instancia se describirán: la
empresa, sus inicios, misión, visión y objetivos así como el departamento en el cual se llevó a
cabo la pasantía y los equipos utilizados en la planta, para que el lector se pueda hacer una
idea bien construida de lo que se está desarrollando, más adelante se explicarán
detalladamente los proyectos realizados a partir de sus antecedentes, las propuestas hechas, las
limitaciones de cada caso, las razones que llevaron a la escogencia de la solución final, los
pasos para la implantación y puesta en marcha de las soluciones, y el impacto económico que
las mismas tuvieron en el proceso productivo.
2
Debe acotarse que durante la realización de la pasantía existieron limitaciones importantes,
una de ellas era la disponibilidad de computadoras en el Departamento lo que impidió, en
algunas oportunidades, tener un desenvolvimiento fluido, ya que había que detenerse muy a
menudo para ceder el equipo a otra persona que lo necesitara. Otra limitación era el poco
presupuesto destinado al desarrollo de nuevos proyectos, este factor impidió, en algunos casos,
la concreción definitiva de las ideas planteadas y por último se debe acotar el poco
seguimiento, por parte de las autoridades del Departamento, que se le dio, sobre todo al inicio
de del período de pasantía, a los proyectos que estaban siendo desarrollados a causa de la
ausencia del tutor industrial el cual había sufrido un accidente que lo alejó de la planta hasta
mediados de noviembre.
3
CAPITULO 1. LA EMPRESA.
1.1. Denominación Social y Ubicación Geográfica.
OI planta los Guayos., se encuentra ubicada en la carretera nacional Los Guayos-Guacara
(camino vecinal Las Garcitas), a quince Kilómetros de la ciudad de Valencia estado Carabobo.
En la figura 1 se muestra la planta de O-I Los Guayos.
Figura 1. O-I Planta Los Guayos.
1.2. Descripción General De La Empresa.
OI planta los Guayos C.A. ocupa un área de 365.000 metros cuadrados, de los cuales 70.000
están destinados a la producción y los otros 20.000 están destinados a almacenes internos y
oficinas,
además posee 33.340 metros cuadrados de área de almacenamiento externo,
proporciona trabajo directo a 600 trabajadores, genera su propia energía eléctrica mediante la
operación de seis turbo-generadores, los cuales producen aproximadamente 15.000 KWH. En
la actualidad cuenta con seis (6) plantas identificadas (desde la A hasta la F) que tienen una
capacidad de fundir 750 toneladas diarias equivalente a 2.500.00 botellas diarias. En la tabla 1
se puede observar los nombres de las plantas.
4
TABLA 1. Identificación de las plantas.
PLANTA
HORNO
LINEA
A
A
A1
B
B
B1
C
C
C1-C2-C3
D
D
D1-D2
E
E
E1-E2-E3
F
F
F1
OI planta los Guayos cuenta con la más avanzada tecnología proveniente de la casa matriz
ubicada en Toledo, Ohio, E.E.U.U., en donde se fabrican las máquinas formadoras de envases,
los equipos de inspección Automática y los controles computarizados que intervienen en la
fabricación de los envases. Además obtiene de dicha casa matriz una capacitación para todo el
personal.
1.3. Clientes de OI planta los Guayos.
OI planta los Guayos, posee un amplio número de clientes que se enumeran en la tabla 2:
TABLA 2. Listado de clientes.
INDUSTRIA
Alimentos
NOMBRES
ALBECA - Heinz - Kraft
Plumrose - Indulac – Iberia
Refrescos
Energéticos
Licores
Embotelladora de Vzla. - Emb.
– Presamir
Terepaima
Productos Quaker
United Destillers - Anayansi - Ponche
Crema - Licoreria Unidas
Biotech - Drocosca - Calox - Elmor
Farmacéuticas
Cervezas
Glaxo -Leti - Meyer - Roche - Upjohn
Vargas - Organon - Pzifer- Valmorca
Polar Centro - Polar Los Cortijos
Polar Modelo
Cosméticos
Johnson
5
1.4. Visión Corporativa de la empresa.
Owens Illinois de Venezuela, C.A., es una empresa de avanzada tecnología y alto desempeño,
comprometida a superar las necesidades de sus clientes, dedicada a fortalecer su posición de
liderazgo con productos de alta calidad a precios competitivos estableciendo alianzas
estratégicas con el firme propósito de alcanzar un alto nivel de confianza y crecimiento mutuo.
A los accionistas les ofrecen crecimiento sostenido y niveles competitivos de
rentabilidad. Son consistentes con su responsabilidad con la comunidad, manteniendo
procesos y productos compatibles con el ambiente.
1.5. Misión corporativa de la empresa.
Las empresas Owens Illinois de Venezuela están comprometidas a ser el mejor
suplidor del Mundo, al menor costo posible, buscando siempre:
•
“La calidad de nuestros productos y servicios es suprema, y continuará a través del
desarrollo de relaciones de trabajo abiertas y efectivas para aumentar el valor de
nuestros clientes en sus respectivos mercados”. [1]
•
“Al satisfacer con éxito las necesidades de nuestros clientes y trabajadores, aseguramos
el crecimiento y la viabilidad de nuestro negocio”. [2]
•
“Nos esforzaremos por crear un ambiente de trabajo el cual proveerá a los empleados
la oportunidad de un crecimiento personal y logros mediante adiestramiento y
participación en el proceso de toma de decisiones”. [3]
•
“Estamos dedicados a trabajar en una manera de interés ambiental y responsabilidad
social”. [4]
1.6. Objetivo general de la empresa.
“Optimizar la programación de la producción para obtener la mayor rentabilidad posible,
satisfacer las necesidades de nuestros clientes comprometidos a fabricar productos de calidad
mundial con un servicio óptimo”. [5]
6
1.7. Objetivos específicos.
•
Comprometerse a realizar todas las actividades que garanticen la calidad y
funcionalidad del producto y servicio, utilizando métodos y procedimientos de
avanzada.
•
Establecer un acuerdo definido con el cliente, donde especifique cada uno de sus
requerimientos con relación al proceso, producto y servicio que desea. Esto estará
sujeto a revisiones periódicas entre ambas partes.
•
Ofrecer el servicio de diseño al cliente, asegurándose que satisfaga totalmente sus
deseos y requerimientos, en un mínimo de tiempo y elaborado con calidad.
•
Seleccionar a sus proveedores dependiendo de su capacidad de cumplimiento con
nuestro requerimiento de calidad, tomando como base la calidad del producto
suministrado, el tiempo de entrega y el precio.
•
Establecer un programa de producción organizado y de ejecución controlada. Este será
elaborado con la frecuencia necesaria para cumplir con los clientes, aunque tomando
muy en cuenta las capacidades en planta. La programación debe incluir toda
instrucción, supervisión y control necesario, para realizar un trabajo de calidad
asegurándose de estandarizar criterios de evaluación a todo lo largo del proceso.
•
Desarrollar una política de prevención, la cual es base primordial del sistema de
calidad de la empresa. Para ello establecerán los medios para investigar y definir la
causa de la generación de productos no conformes.
•
Definir las normas y procedimientos para asegurar el manejo, almacenaje y empaque.
•
Garantizar un desarrollo integral de su personal, manteniendo su motivación e
identificación con la empresa.
•
Prestar asistencia técnica a sus clientes, a fin de realizar un óptimo servicio posventa.
•
Desarrollar políticas de reciclaje que estén en concordancia con la preservación del
medio ambiente.
•
Creación de máximos y mínimos de cada envase, para dar mayor servicio al cliente,
aumentar la productividad de las plantas y conocer la capacidad ideal de
almacenamiento en cada una de ellas.
7
•
Actualizar mensualmente, los formatos que contienen las restricciones básicas de cada
planta, para tomar en cualquier momento decisiones acertadas en cuanto a
programación se refiere.
1.8. Organigrama General.
O-I Planta Los Guayos C.A., cuenta con una estructura organizativa en la cual se encuentran
definidas las responsabilidades, autoridades y relaciones de comunicación entre los diferentes
departamentos de la misma como se muestra en la figura 2.
Figura 2. Organigrama.
8
CAPÍTULO 2. DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS.
La maquinaria y equipos que intervienen en el proceso de fabricación de los envases de
vidrio es la siguiente [6]:
2.1. Balanzas.
Existen tres balanzas electrónicas de precisión Escala Toledo las cuales se especifican
a continuación:
•
Balanza Mayor: es la balanza de los componentes principales, posee una sola celda de
carga, que convierte el peso en una señal eléctrica, con el cual se puede medir el peso
de material en la balanza.
•
Balanza Menor: es la balanza de los colorantes o decolorantes, posee una celda de
carga.
•
Balanza de vidrio reciclado: Posee cuatro celdas de carga. Todas estas balanzas están
conectadas a un controlador lógico programable (PLC) que controla las proporciones
adecuadas de cada uno de los materiales constituyentes de la mezcla.
2.2. Hornos.
Existen en la planta un total de seis hornos. Estos se pueden clasificar en dos tipos:
•
Hornos UNIT-MELTER. (A, B y F): Se caracterizan porque su diseño no permite
aprovechar el calor, ya que en una sola unidad se produce la fundición y el escape. El
hecho de no tener un sistema de recuperación de gases trae como consecuencia un
mayor consumo de combustible. Presenta bajo costo inicial, porque el número de
bloques refractarios utilizados para su construcción es menor, ocupando así menos
espacio. Tiene una vida útil promedio de cinco años y poseen una capacidad de 45
toneladas. En la planta de Los Guayos existen tres hornos UNIT-MELTER.
•
Hornos END PORT: Los hornos END PORT, en cambio, presentan costos iniciales
altos, ya que tienen mayor tamaño. Presentan un diseño de recámaras regeneradoras
donde se aprovecha el calor de los gases de desecho, logrando así un menor consumo
de combustible. Los gases de desecho pasan a través de una especie de intercambiador
de calor, en otras palabras, estos gases se encargan de calentar unos ladrillos
9
denominados crucetas (por su forma), que se encuentran paralelos a la vía de acceso
del nuevo aire de combustión, el cual, al entrar al horno, es precalentado, lo que trae
como consecuencia una mejor mezcla entre el oxígeno y el gas, siendo menor el uso de
combustible. En un proceso de quema de gas a través de oxígeno, la poca existencia
de éste en comparación con el gas trae como consecuencia una combinación pobre gasoxígeno, ocasionando pérdidas. Si el oxígeno es calentado y enviado en relaciones
correctas (diez partes de gas por una de oxígeno) el gas es quemado en su totalidad y
no se desperdicia. En resumen, ésta es la función del regenerador. Estos hornos tienen
capacidad para 250 toneladas.
2.3. Máquinas de formación.
Son las encargadas de la formación de los envases. Se componen de secciones
individuales idénticas en cada una de las cuales se forman uno, dos, tres y hasta cuatro envases
por ciclo de la máquina. Se les conoce como máquinas IS. Actualmente existen en Planta las
siguientes:
•
Máquinas de seis secciones: Están localizadas en los hornos A y B. La máquina
perteneciente al horno A es la menos moderna de todas, sus controles son mecánicos.
Los controles de las máquinas B1 y B2 son controles eléctricos. Son utilizados
generalmente para la producción de vidrio ámbar y envases de la línea farmacéutica y
licores. Son de simple y doble gota. Simple gota significa que cada sección produce un
envase por ciclo, la doble gota forma dos envases por ciclo, y así sucesivamente.
•
Máquinas de ocho secciones: Presentan sistemas electrónicos de control y son más
rápidas que las anteriores. Los controles de las máquinas C2, C3 y D1 son electrónicos,
al igual que las de la E2 y E3, por lo general son de simple, doble y triple gota.
•
Máquinas de diez secciones: Es la instalación más moderna. Presenta una tecnología
innovadora; posee indicadores de temperatura y presión, cuyas lecturas van a un
Controlador Lógico Programable, el cual vigila y controla el proceso, activando
alarmas en caso de que alguna variable se salga de lo programado. Además posee un
computador personal en el cual se monitorean de una manera gráfica todas las
variables de la máquina, así como la eficiencia de la misma.
10
La característica general de estas máquinas es que todas son neumáticas, y la diferencia
entre ellas consiste en sus controles. Funcionan con presiones de aire de 30 y 80 psi. Además
hay máquinas que poseen un controlador por cada motor para lograr de esta forma
sincronismo con respecto a un motor principal: el motor del alimentador de la gota. En las
otras existe un controlador para el alimentador de la gota (conocido como feeder), y los demás
movimientos de la máquina se hacen con la combinación de una serie de varillas y engranajes
que hacen la sincronización. Si esta sincronización se pierde, la máquina se detiene, no hay
datos en la máquina debido a que existen controles electrónicos que al detectar la pérdida de
sincronismo, actúan, haciendo que la máquina se detenga. Además el operador posee una caja
de controles donde manualmente puede detener a la misma. En la figura 3 se muestra una
máquina de formación.
Figura 3. Máquina de Formación.
2.4. Archas de Recocido.
Son hornos utilizados para el recocido del envase (enfriamiento gradual que se origina
cuando el envase es calentado de 1.000 ºC a 1050 ºC y posteriormente es enfriado a 300 ºC, en
un tiempo aproximado de media hora), para disminuir las tensiones internas en el envase
originadas por el choque térmico que sufre una vez que sale de las máquinas de formación,
11
haciendo que el envase sea más resistente y seguro. En la figura 4 se presenta el Archa de
Recocido.
Figura 4. Archa de Recocido.
2.5. Máquinas Ferguson Portable.
Son 48 máquinas de inspección electrónica que realizan chequeos constantemente de la
producción con la finalidad de detectar los defectos en los envases tales como roturas,
partículas extrañas, mal dimensionamiento del envase, y corregirlos. Estas máquinas son de
alta velocidad, de múltiples estaciones de inspección, diseñadas para inspeccionar envases
redondos boca ancha-cuello estrecho.
2.6. Máquinas simuladoras de Impacto (ICK).
Estas máquinas se utilizan para someter el envase a una fuerza de compresión
preestablecida, en las paredes laterales del envase, y en total son 33 máquinas. En la figura 5
se presentan dos vistas distintas de la máquina ICK.
12
Figura 5. Máquina ICK.
2.7. Máquinas de Inspección de Movimiento Continuo (C.M.I).
Funciona con sensores ópticos y se utiliza para detectar roturas en la base del cuello, en
el acabado y el fondo. Son 10 máquinas. La figura 6 presenta una máquina CMI.
Figura 6. Máquina CMI.
13
2.8. Máquinas Súper Scan.
Son 3 máquinas, cuya función es inspeccionar el fondo del envase. Emplea imágenes y
análisis por computadoras. Se utiliza para detectar marcas, ampollas, piedras y sucio en el
fondo del envase. La figura 7 presenta dos vistas de un Súper Scan.
Figura 7. Máquina Súper Scan.
2.9. Paletizadores.
El proceso de paletizar consiste en colocar en forma ordenada camadas de envases
unos sobre otros, de varios niveles separados por medio de cartones y envolviéndolos en
material plástico de manera de facilitar el manejo, almacenaje y transporte de los envases.
Finalmente son transportadas al almacén de producto terminado mediante montacargas. La
despaletizadora se encarga de desarmar la paleta y enviar los envases a través de
transportadores a los sitios donde serán utilizados. Existen en la planta trece de estas
paletizadoras y una despaletizadora. Existe además una forma manual de almacenar las
botellas, donde el operario introduce las botellas en cajas y luego coloca las cajas en la paleta.
En la figura 8 se pueden ver dos vistas del Paletizador.
14
Figura 8. Paletizador.
2.10. Máquinas decoradoras.
Son tres máquinas, una de ellas es de tres colores y las demás de dos colores. Las
velocidades de estas máquinas varían entre 10 bot/min hasta 125 bot/min. La máquina
automática es la de tres colores. Los colores utilizados pueden ser sólidos o líquidos, con la
limitante de que solo se puede aplicar una vez el color líquido a un envase, pues, como ésta no
seca rápido, se corre el riesgo de perder el envase por defectos de decoración. La pintura
líquida utilizada es importada.
2.11. Otras.
Esta maquinaria no está presente en las líneas de producción, sin embargo forman parte
del sistema productivo y son los tornos, cortadoras y dobladoras de la laminas, seguetas
eléctricas fresadoras, prensa, etc.
2.12. Índice de productividad.
Empacado/Fundido (PTM):
Da cuenta de la cantidad de toneladas empacadas dividido por las toneladas fundidas durante
el mes. Su fórmula es:
15
%PTM= (TE / TF) * 100
TE = Toneladas Empacadas.
TF = Toneladas Fundidas.
Es el principal indicador de la cantidad de material que entra versus el vidrio que se
produce a partir de él.
Toneladas totales empacadas de acuerdo al peso de las botellas que se estén
produciendo. Se debe registrar el peso de las botellas que se producen en 24 horas, tomando
los datos del promedio reportado en el programa de control estadístico de la planta.
El paso siguiente es registrar el número de botellas empacadas, tomado de los contadores
automáticos de la línea, bien sea por unidades, cajas o paletas. Con los datos del peso
promedio y de unidades empacadas, se calculan las toneladas de vidrio empacadas.
16
CAPITULO 3. EL PROCESO PRODUCTIVO.
3.1 Descripción Del Proceso Productivo.
El proceso de fabricación de envases de vidrio en OI planta los Guayos C.A., se describe a
continuación [7]:
3.1.1. Selección de materia prima.
Este es uno de los elementos más importantes en el proceso productivo ya que allí
radica el que los envases de vidrio sean de buena calidad. Las sustancias que se emplean para
obtener vidrio son: arena en mayor porcentaje que los otros, carbonato de sodio, carbonato de
calcio, feldespato, y sulfato de sodio. Estos cinco últimos mencionados se conocen como
materias primas mayores, y se utilizan además materias primas menores (Colorantes o
Decolorantes), entre los cuales se tienen selenio, hierro, pirita de hierro, crocita de hierro,
carbón, entre otros. La figura 9 muestra las proporciones de los componentes del vidrio.
Arena Silice
Carbonato de Sodio
Feldespato
Sulfato de Sodio
Oxido de Cromo
Alumina
Soda Ash
13.6%
4.5%
4.5%
2.7%
56.4%
10.9%
7.3%
Figura 9. Componentes Principales Del Vidrio.
3.1.2. Preparación y mezcla.
Cada ingrediente es almacenado en secciones individuales del silo, los cuales son
pesados mediante un sistema automático, mezclados y transportados al horno mediante un
sistema
totalmente computarizado. A esta mezcla se agrega cierta cantidad
de vidrio
reciclado o de desecho, para acelerar la fusión y cumplir con un proceso ecológico. La figura
10 muestra un esquema de esta parte del proceso.
17
Pesado y Mezclado
Pesando
Mezclando
Figura 10. Pesado y Mezclado.
3.1.3. Fundición.
La mezcla va al horno en donde se realiza el proceso de fundición y refinamiento a una
temperatura aproximada de 1500 ºC, esta temperatura se logra por medio de electricidad y gas.
Luego, por medio de canales denominados alimentadores, se dirigen a las máquinas de
formación de envases. Un esquema del horno es mostrado en la figura 11.
Quemadores
Fundidor
Canal
Alimentador
Puertas
Flujo de
Vidrio
Canal
Regeneradores
Zona de
Carga
Figura 11. Horno.
Refinadores
Garganta
18
3.1.4. Fabricación.
Técnicas, personal bien entrenado, maquinarias y equipos constituyen el Departamento
de Formación, considerado como el corazón de la fábrica, donde se elaboran los envases de
vidrio. Recientemente se han instalado dos máquinas modernas de 10 secciones individuales,
diseñadas especialmente para mejorar, aumentar la calidad y productividad, y son únicas en su
estilo en Sur América. Los envases, según su forma y tipo, se fabrican por procesos de “Soplo
y Soplo” o “Prensa y Soplo”. La figura 12 presenta una máquina de secciones individuales.
Figura 12. Máquina Secciones Individuales.
3.1.5. Recocido.
El envase es sometido al recocido y al temple al pasar por dentro de las Archas y
someterlos a un enfriamiento gradual, permitiendo que las tensiones y compresiones del vidrio
sean eliminadas o reducidas al mínimo, según estándares que se requieren, logrando así la
resistencia en los envases a la acción mecánica de agentes externos y a su vez obteniendo un
mejor manejo del mismo. Una vez que el envase sale del Archa es sometido a la etapa de
muestreo con la finalidad de rectificar cualquier inconformidad que presente el envase. La
figura 13 muestra un Archa de recocido.
19
Figura 13. Archa De Recocido.
3.1.6. Inspección Visual y Automática.
En esta etapa el envase es sometido a inspección electrónica a través de maquinaria
electrónica con la finalidad de detectar defectos y roturas en el envase para asegurarse de que
el envase cumpla con los requerimientos de los clientes. Una vez que han sido empacados son
sometidos a muestreo por los auditores de línea.
En la etapa de inspección de envases interviene el Control de Calidad, el cual se encarga de
realizar una serie de ensayos de capacidad, lubricidad,, Temple, Impacto, Choque Térmico,
verificación de las dimensiones y el tratamiento superficial, según los requerimientos del
cliente; además del estricto control sobre las deformaciones que puedan existir en la botella.
Este proceso es realizado por las máquinas de inspección automática como por ejemplo la
Ferguson Portable que se muestra en la figura 14.
Figura 14. Máquina Ferguson Portable (FP).
20
3.1.7. Selección y Empaque.
Se le llama a la operación de inspeccionar la botella visualmente, desechando los envases
defectuosos en el mismo instante en que el selector empaca los envases en cajas de cartón y/o
paletas a granel.
Figura 15. Selección y Empaque.
3.1.8. Almacén y Despacho.
El producto terminado es almacenado en los almacenes internos o externos de la
empresa para posteriormente ser entregados a los clientes a través de las unidades de
transporte de la empresa. En la figura 16 se puede observar el producto final a ser enviado a
los camiones.
Figura 16. Almacén y Despacho.
21
Pesada
Canal
de
Alimentación
Silos
Feeder
(Alimentador)
Refinador
Llegada
Regenerador
Descarga
Tijeras
Gota
Horno
Cullet y Mezcla
Funel
Garganta
Bailarina
CID
ICK, FPS, CMI
Flash CAM
Supers CAM
Paletizado
Salida
Tratamiento
Envases de vidrio
(temperatura ambiente)
Plast
Shield
Canales
Desviadores
Enfriamiento
Cargador de
Archa
Premoldes
Almacen
Maquina I.S
Archa
Inspección Automática
Decoración
Rueda Giratoria
Figura 17. Diagrama completo del Proceso de Fabricación.
Envases de vidrio
(600 °F)
22
Figura 18. Diagrama de Flujo del proceso.
OWENS ILLINOIS DE
VENEZUELA, C.A.
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO DE FABRICACIÓN
DE ENVASES DE VIDRIO
PIEZAS DE REPARACIÓN
DE MAQUINAS
9
10
MATERIA PRIMA
MENOR
CASCO O CULLET
(Vidrio Reciclable)
LIMPIEZA
7
LIMPIEZA
4
3
1
REPARACIÓN
8
REPARACIÓN
4
2
1
5
7
5
MOLIENDA
5
6
2
ELABORACIÓN
(SOLO PARA
DECOLORANTES)
Página 1 de 3
MATERIA PRIMA
MAYOR
PIEZAS DE
MOLDES
6
Código: L-N654001
2
3
PESADA
3
PESADA
1
4
PESADA
M EZCLADO
6
1
2
3
4
Simbología
Actividad
Total
Inspección
19
Almacenamiento
18
Operación
21
Inspección /
Operación
12
Conector
2
7
FUNDICIÓN
REFINADO
ACONDICIONAMIENTO
FORM ACIÓN
INSPECCIÓN DE
LA FORMACIÓN
DEL ENVASE
A
ELABORADO POR: ING. EDGAR BAPTISTA
FECHA: 03/07/2000
23
OWENS ILLIN OIS D E
VEN EZUELA, C .A.
DIAGRAM A DE FLUJO DEL PRO CESO DE FABRICACIÓ N
DE ENVASES DE VIDRIO
TR A TA M IEN TO
V O LA N
TR A TA M IEN TO S EN
FR IO
(D uracote, 15-101, A P-5)
TR A TA M IEN TO S EN
C A LIEN TE
(It-B all/TIN )
12
9
8
10
9
8
13
P REP ARACIÓ N
INSTALACIÓ N
P REP ARACIÓ N
AP LICACIÓ N DEL
TRATAM IENTO
5
12
AP LICACIÓ N DEL
TRATAM IENTO
Sim bología
Actividad
Total
Inspección
19
Alm acenam iento
18
O peración
21
Inspección /
O peración
12
C onector
2
Página 2 de 3
A
11
14
Código: L-N654001
AP LICACIÓ N DEL
TRATAM IENTO
VOLAN
INSP ECCIÓ N
HOM B RE LUZ
(INSP ECCIÓN
VISUAL)
RECO CIDO
6
10
INSP ECCIÓ N EN
P RO CESO DE LA
LINEA
11
INSPECCIÓ N
AUTO M ATICA
7
13
B
ELABORADO POR: ING. EDGAR BAPTISTA
FECH A: 03/07/2000
24
Código: L-N654001
DIAGRAM A DE FLUJO DEL PROCESO DE FABRICACIÓN
DE ENVASES DE VIDRIO
OWENS ILLINOIS DE
VENEZUELA, C.A.
FLEJE Y
FOR RO
PALETAS,
M ARCOS Y
SEPARA DORES
19
18
17
15
REPARACIÓN
Y LIM P IEZA
CAJAS
ETIQ UETA S
TRA TAM IENTOS
EN FRIO
15-101
17
16
15
14
13
12
PINTURA
14
B
11
21
18
16
AJUSTE
(Encajadora/
Engomadora)
15
16
19
ENSAM B LE
17
PREPARACIÓN
PREP ARACIÓN
AJUSTE
DECORADO
APLICACIÓN DEL
TRATAM IENTO
ETIQ UETADO
EM P AQUE
EN CAJAS
Simbología
Página 3 de 3
Actividad
Total
Inspección
19
Almacenamiento
18
Operación
21
Inspección /
Operación
12
Conector
2
8
9
10
20
11
EM PAQ UE E
INSPECCIÓN DE
PRODUCTO
TERM INADO
18
PRODUCTO
TERM INADO
(EN PALETAS)
12
INSPECCIÓN FINAL
DEL PRODUCTO Y
DESPACHO
ELABORADO POR: ING. EDGAR BAPTISTA
FECHA: 03/07/2000
3.2 Otros departamentos que intervienen en la elaboración de los envases de vidrio.
3.2.1 Moldes.
Encargados de fabricar artísticamente todos los equipos de moldería de los envases a
producir, los cuales son diseñados por un personal experto.
25
3.2.2 Reparación de Máquinas y mantenimiento.
Encargados de reparar las máquinas y mantenerlas en buen estado.
3.2.3 Planta de Fuerza.
Es la encargada de generar, mantener y suministrar la energía eléctrica y el aire
comprimido necesario para el funcionamiento de la planta. Entre sus instalaciones se
encuentran turbinas que pueden funcionar con gas, gasoil, kerosén e inclusive con quemadores
de madera. Son turbinas de tipo axial que generan una tensión de 4160 voltios, y proporcionan
alrededor de 2800 Kw./hr. cada una; son de combustión interna y actualmente funcionan con
gas natural. Mantiene a lo largo de toda la planta sub-estaciones, redes de tendido eléctrico y
transformadores. El aire comprimido se proporciona en tubería de 14 pulgadas de dos
presiones 30 y 80 libras, siendo aproximadamente el caudal entre 15000 cfm y 5600 cfm con
un máximo de 18000 cfm y 6500 cfm, respectivamente.
3.2.4 Planta de Tratamiento de Agua.
El agua utilizada en la Planta proviene de pozos que se encuentran en las instalaciones
de la empresa. El departamento de Planta de Fuerza es el encargado de mantener el suministro
de agua tanto para el uso industrial como para el consumo humano. El agua de uso industrial
es un agua que debe mantener un grado de dureza igual a cero para evitar daños en las
maquinarias. Para lograr esto, se cuenta con instalaciones que tratan las aguas eliminando las
impurezas y reduciendo la dureza hasta un valor aceptado.
Las aguas provenientes del ejercicio industrial son tratadas para retirar la contaminación
debido a aceites. Estas aguas son pasadas por filtros (trampas de aceites) que eliminan ésta
escoria y luego son enviadas a través de un canal de desechos industriales al Lago de
Valencia.
26
CAPITULO 4. LEVANTAMIENTO DE PLANOS PARA LA FABRICACIÓN DE
DISCOS PARA EL MANEJO DE ENVASES NO REDONDOS DE LAS MAQUINAS
FERGUSON PORTABLE.
4.1. Antecedentes del problema.
Las máquinas de inspección automática Ferguson Portable (FP) realizan el manejo a
nivel del cuerpo de los envases mediante elementos llamados segmentos que se adaptan al
diámetro de los mismos, y cuyo contacto directo se hace a través de rolines que permiten el
giro libre, de manera que el haz de luz pueda llegar a toda la dimensión del envase y permitir
la localización de los defectos indeseables. Sin embargo, en el caso de envases NO redondos,
la utilización de segmentos se hace imposible ya que estos están diseñados para envases cuyo
cuerpo sea de forma perfectamente circular.
La solución para manejar envases no redondos es la utilización de discos fabricados en
Nylon que sustituyen a los segmentos y que se adaptan a cualquier forma que pueda tener el
envase en la zona del cuerpo, bien sea ovalada, cuadrada, poligonal, etc. Los discos deben
adaptarse para ser colocados sobre los mismos brazos en que son colocados los segmentos. El
problema se presenta por la carencia de planos que permitan a la compañía ordenar la
manufactura con un fabricante externo de dichos discos con las dimensiones y las
adaptaciones deseadas.
Los discos existentes dentro de Owens Illinois para el momento del inicio de la
pasantía habían sido fabricados por contratistas externos que debían venir a la planta a hacer
las mediciones pertinentes para poder realizar el disco individual requerido. Debido al trabajo
que esto representa los costos se elevaban considerablemente por un lado, mientras que por el
otro nunca se llega a abarcar todas las distintas dimensiones de envases que se podían
presentar en la línea de producción.
En la figura 19 se pueden observar tanto el segmento como uno de los discos existentes
en el depósito.
27
Figura 19. Segmento vs. Disco.
4.2. Objetivo (s) del Proyecto.
•
Levantamiento de planos confiables que permitan la fabricación precisa de discos para
el manejo de envases no redondos.
•
Localización y adquisición del material (Nylon) al mayor para la fabricación de dichos
discos de manera de tenerlo en inventario y poder proporcionárselo al proveedor del
servicio en el momento de su contratación.
•
Reducción de costos de fabricación.
4.3. Propuestas de Solución.
Se propone realizar las mediciones que sean necesarias para lograr la generación de
planos que permitan fabricar discos que, por un lado se adapten perfectamente a los brazos de
las máquinas FP donde serán colocados posteriormente, y además abarquen la totalidad de las
dimensiones de cuerpo de los envases que se puedan presentar dentro de la amplitud y
diversidad de la producción anual de la planta.
28
4.4 Actividades realizadas.
•
Con la utilización de una aplicación existente en la página Web de la casa matriz de
Owens Illinois en Toledo, Ohio, se procedió a ubicar, bajar y analizar toda la
información existente para los distintos segmentos usados en el manejo de envases
redondos.
•
En vista de que los discos van a ir colocados en los mismos brazos donde se colocan
los segmentos, se procede a analizar detenidamente de qué manera se acoplan las
distintas piezas dentro del armado del Star Wheel. Se determina que cada segmento
está acoplado al brazo con tres (3) tornillos de fijación, y que existen otras dos (2)
perforaciones para colocar los rolines. Las distancias entre estas cinco (5)
perforaciones y el centro del Star Wheel así como las distancias existentes entre ellas
están bien detalladas en planos que se encuentran en los anexos donde se pueden
observar tres (3) distancias genéricas: A, B, C; la primera se refiere a la distancia entre
el eje del rolin y el centro del envase, la segunda indica la distancia entre la pared del
segmento y el eje imaginario de entrada y salida del envase a la hendidura. Por último,
la tercera, relaciona horizontalmente la posición de agujero del primer tornillo de
fijación y los agujeros dispuestos para colocar los rolines.
•
Con el conocimiento de la posición de las perforaciones y de que en cada Star Wheel
van colocados ocho (8) segmentos que, combinados pasan a constituir los ocho (8)
bolsillos donde entran los envases a ser inspeccionados por la máquina FP, queda
completamente determinada la parte del plano a realizar que se refiere al perfecto
acople del disco con los brazos del Star Wheel. Queda entonces hacer la adaptación de
las distancias genéricas de los segmentos a los discos.
•
Luego de hacer las mediciones se determina que:
1. El diámetro interno del disco.
2. La distancia entre el centro del Star Wheel y el primer tornillo de fijación.
3. La distancia entre tornillos.
29
4. La distancia entre en centro del Star Wheel y el centro del envase.
5. El grosor del disco.
Son todas distancias fijas, se determinan entonces para los discos cuatro (4) distancias
genéricas que cambian dependiendo del diámetro del cuerpo del envase, las mismas son:
* A: diámetro externo del disco = 228.6 + Dia. Envase/2 [mm]
* B: diámetro de la endidura para el envase = Dia. Envase + 3.175 [mm]
* C: distancia entre el eje del rolin y el centro del envase denominada A en los planos
para segmentos = Dia. Envase/2 + 14.6 [mm]
* D: distancia entre el eje del primer tornillo de fijación y el eje de los rolines
denominada C en los planos para segmentos = 46.1 + 0.461748*C [mm]
•
Se generaron las tablas que listan las mencionadas distancias para cada diámetro de
cuerpo existente con la misma denominación y nomenclatura de las tablas para
segmentos, pero con el sufijo D de disco. De esta manera se puede localizar
rápidamente el plano completo del disco que se necesita para una aplicación específica,
con el fin de mandarlo a fabricar.
•
Con el uso de Internet a través de páginas de proveedores internacionales de materiales
al mayor, se cotizaron láminas de Nylon para importarlas, y así tener en inventario el
material para la fabricación de los discos. De esta manera no hay necesidad de
depender del contratista local. Al mismo solo se le proveería del plano en cuestión y
del material necesario.
4.5. Resultados Obtenidos.
Al término del trabajo de levantamiento se cuenta en el Departamento con la existencia
de planos y de material para fabricar cualquier disco que sea necesario. Virtualmente, para
cualquier diámetro de cuerpo del envase que pueda presentarse.
Gracias a esto se genera un ahorro sustancial de tiempo y dinero que benefician
directamente tanto al proceso productivo como a la economía de Inspección Automática, que
puede destinar esos recursos a la investigación e implantación de nuevos mecanismos, así
como a la adquisición de nuevos equipos o insumos fundamentales.
30
Durante la realización de la pasantía no fue necesaria la fabricación de ningún disco
para el manejo de envases no redondos. Debido a esto no existen números que puedan
demostrar este ahorro sustancial. Sin embargo, las proyecciones hechas junto a los tutores
industriales hablan de un precio actual de aproximadamente un 40% de ahorro en el costo por
disco con el sistema anterior. Así mismo, la existencia de los planos impulsa la producción de
envases no redondos, que estaba en parte paralizada por la incapacidad de inspeccionarlos
adecuadamente, o por temor a las pérdidas causadas por el mal manejo de los mismos. Dicho
esto, el beneficio económico a largo plazo del proyecto es incalculable a priori, ya que se le
dará entrada a envases que no se habían podido manejar anteriormente, lo que supone una
expansión importante de la cartera de clientes de Owens Illinois.
31
CAPÍTULO 5. REDISEÑO O MEJORAMIENTO DE LA BARANDA FLEXIBLE
PARA LA SEGUNDA ESTACIÓN DE INSPECCIÓN.
5.1. Antecedentes del problema.
En la segunda estación de inspección de la maquina FP se encuentra una baranda móvil
cuya finalidad es mantener el envase en posición durante el breve periodo en que se realiza el
chequeo de defectos. Dicha baranda consta de una pieza estática y una móvil unidas por un
tornillo/eje de rotación. El problema se presenta debido a un desgaste acelerado de ambas
piezas en la zona de contacto, lo cual provoca que el tiempo de vida útil sea muy corto (2 a 3
semanas) antes de que las mismas tengan que ser desmontadas y rellenadas para devolverles
sus dimensiones iniciales, teniendo esto como consecuencia un gasto elevado en horas
hombre, tiempos de ajuste y reajuste elevados que retrasan la puesta en marcha de la
producción, así como gastos en la adquisición de los insumos necesarios para el relleno de las
piezas, que además deben ser maquinadas posteriormente para darles el acabado requerido
antes de ser nuevamente colocadas en su posición dentro de la máquina.
En total, el tiempo necesario para poner de nuevo la baranda a punto podía llegar a una
semana, ya que los técnicos tenían que hacer esta labor en los tiempos libre fuera de sus
actividades obligatorias y programadas diariamente, sin contar los insumos para el relleno. La
figura 21 muestra una baranda de acero.
Figura 20. Baranda de Acero desgastada.
32
5.2. Objetivo (s) del Proyecto.
•
Aumentar (por lo menos duplicar) los tiempos entre mantenimiento y relleno de las
piezas de la baranda, disminuyendo las horas hombre y los tiempos de ajuste y reajuste
al mínimo posible.
•
Proponer mejoras en el diseño actual o rediseñar totalmente la pieza para conseguir un
funcionamiento óptimo de la misma.
•
Evaluar materiales idóneos para la elaboración de la baranda que mejoren su
desempeño.
5.3. Posibles causas del problema.
•
La existencia de un alto coeficiente de roce entre los materiales de la zona de contacto
durante el movimiento. Siendo ambos acero el coeficiente de roce entre ellos esta
alrededor de 0.8 estático y 0.5 dinámico, aunado al pobre acabado de la zona la hace
propensa a fallar y presentar grietas.
•
El número de repeticiones por minuto es alto, (100 en promedio) lo que, en presencia
de alguna grieta, produce el crecimiento acelerado de la misma y la posterior e
inevitable falla de la pieza.
•
Se hace la hipótesis de que el excesivo peso de la pieza móvil, que a su vez está
sujetada rígidamente en su extremo, produce una desalineación la cual combinada con
el numero de repeticiones por minuto y el pobre acabado inician la grieta que
desencadena el posterior daño y cambio de la baranda.
•
Inexistencia de un sistema de soporte que permita contrarrestar los efectos del peso de
la pieza móvil e impedir la desalineación.
33
5.4. Propuestas de Solución.
•
Cambiar los materiales de la zona que está en contacto durante el movimiento para
reducir el roce al mínimo posible, y por consiguiente el desgaste, cuidando que los
nuevos materiales no atenten contra la resistencia de la pieza y su buen desempeño.
•
Cambiar el material de la pieza móvil de la baranda (aluminio, baquelita, plástico, etc.)
para reducir el peso de la misma y así su tendencia a caer, la cual es la razón del
desgaste posterior.
•
Introducir una estructura como un resorte en su posición indeformada a modo de
soporte o puente colocado en el extremo de la pieza móvil que se encuentra en
voladizo, que impida la desalineación de las piezas de la baranda en caso de que ésta
ocurra contrarrestando la fuerza de gravedad que empuja este mismo extremo hacia
abajo.
5.5. Actividades realizadas.
•
Luego de analizar las causas del problema y pensar en sus posibles soluciones, las
mismas fueron presentadas a los inmediatos superiores y tutores industriales con el fin
de contratar a un fabricante que realizara las piezas de la baranda en materiales varios,
con el fin de montar pruebas que permitieran evaluar la dirección a seguir en pro de la
solución final del problema. Sin embargo, en ese momento el presupuesto del
Departamento no permitía ese tipo de gastos, por lo que se instó a conseguir el material
dentro de los depósitos de la planta y luego mecanizar las piezas necesarias con las
utilizaciones de un torno y una fresadora localizadas dentro del Departamento de
Mantenimiento de Zona Fría.
•
Después de aproximadamente una semana de buscar pedazos de material como
aluminio, plástico duro, baquelita o algún otro para poder maquinar una pieza de
prueba, se encontró, en el deposito de repuestos del Departamento de Inspección
34
Automática una plancha de Nylon de tamaño considerable, y con el uso de una
caladora se obtuvo un pedazo más pequeño y manejable. Este pedazo, un vernier y dos
piezas usadas de la baranda que sirvieron como modelo, se llevaron al taller de
mecanizado. Allí con la ayuda de un técnico del Departamento se logró obtener el par
de piezas que constituyen la baranda, tanto la móvil como la estática.
•
Se realizó una prueba con la combinación de este par de piezas el día 05/09/2005.
Tomando en consideración dos factores: en primera instancia que el coeficiente de
fricción entre dos piezas de Nylon es de aproximadamente 0.15, es decir, un 19% del
coeficiente de roce entre las piezas de acero, y en segundo lugar la diferencia de pesos
entre las dos piezas móviles siendo el de las de acero 703.9 gr. mientras que la pieza de
Nylon pesa solo 146.9 gr., es decir, un 80% más liviana.
•
En forma detallada se llevó un control diario de la evolución de la prueba ya que el
historial de las piezas de acero dictaba una duración máxima de un mes en buen estado.
Se observaron y midieron los cambios en la inclinación de la pieza móvil con el fin de
determinar si existe desgaste por fricción de la zona de contacto.
•
A la prueba se le realizó mantenimiento, consistente en el cambio periódico del resorte
y el rolin cada tres (3) semanas, así como el ajuste del sistema de tuercas y tornillos
para que el movimiento entre las piezas sea fluido. Esto último sólo en caso de que en
la observación diaria se notara algún desajuste. La siguiente figura muestra una de las
barandas ya fabricadas en Nylon.
35
Figura 21. Baranda fabricada en Nylon.
5.6. Resultados Obtenidos.
Luego de dos meses de perfecto funcionamiento de la prueba (doble del tiempo de
duración de las piezas de hierro), es decir, el no desgaste de las piezas y, por consiguiente, la
no inclinación del extremo en voladizo de la pieza móvil, lo que a su vez conlleva un manejo
adecuado de los envases en la segunda estación de inspección, se procedió a implementar la
solución propuesta en las cuarenta y ocho (48) máquinas FP en funcionamiento dentro de la
planta.
Los planos de ambas piezas, así como las especificaciones del material, fueron
entregados a tres (3) fabricantes para realizar un proceso de licitación donde estos debían
presentar sus propuestas y presupuestos. Al cabo de una semana y con los presupuestos sobre
la mesa se tomó la opción que, cumpliendo las especificaciones requeridas, fuera más
económica y por consiguiente más conveniente para el Departamento.
La propuesta ganadora de la licitación presenta un costo por pareja de piezas de
202.000,00 Bs. mientras que, irónicamente, la pareja de piezas hechas en acero tienen un
precio de 520.000,00 Bs. La siguiente tabla pone en perspectiva la magnitud del ahorro
producido por la implantación del proyecto:
36
Tabla 3. Ahorro Neto.
Tipo
Número de Unidades
Precio por unidad
Costo total
Acero
48
520000
24960000
Nylon
48
202000
9696000
Ahorro Neto
15264000
Los cuarenta y ocho (48) pares de piezas fueron entregados por el contratista en dos
cortes, uno de veinticinco (25) pares y otro de veintitrés (23), los cuales se fueron montando
en su posición dentro de la maquina FP a medida que iban ocurriendo los cambios de trabajo
programados, con el fin de no paralizar en ningún momento las líneas de producción, hasta
que todas las máquinas de todas las líneas tuvieron las nuevas piezas de Nylon colocadas en su
segunda estación de inspección. El ahorro antes mencionado ocurre suponiendo que se
cambiaran todas las barandas por piezas nuevas, no obstante, las piezas de acero solo duran un
mes en perfecto estado mientras que para la fecha de culminación de la pasantía (30/12/2005),
tres meses y veinticinco días después de ser montada, la prueba se encontraba en perfecto
estado y trabajando de manera normal libre de desgaste por fricción. De manera que hay que
sumar los gastos en horas hombre e insumos para rellenar las piezas gastadas que no serán
necesarios a partir de la puesta en marcha del proyecto.
Hay que mencionar que las piezas de acero rellenadas en su zona de contacto no tienen
las mismas especificaciones en cuanto a dureza ni las mismas propiedades mecánicas que
tienen antes de la operación, por lo que después del primer relleno que se hace a las tres
semanas de colocada la pieza nueva, los rellenos subsiguientes acortaban sus períodos a dos
semanas, luego a una y después simplemente a días, convirtiéndose en un verdadero “dolor de
cabeza” para los jefes y técnicos del Departamento.
Las proyecciones de duración de las piezas de Nylon en buen estado que les permita
trabajar acorde a las exigencias del proceso de inspección, mientras se cumpla el protocolo de
mantenimiento, no tienen limite, ya que después de casi cuatro meses de estar funcionando
bajo un ritmo de producción normal dentro de la planta, las piezas no presentaban signos de
desgaste en la zona de contacto. Cabe acotar que estos signos de desgaste de las piezas
metálicas eran bastante visibles y no necesitaban el uso de instrumentos de medición alguna
para poder detectarlos, mientras que en caso de querer valorar el desgaste ocurrido en las
piezas de la prueba luego del largo tiempo de estar en funcionamiento, se necesitaría una
37
medición exhaustiva e instrumentos precisos debido a lo diminuto de los cambios en su forma
y estructura.
38
CAPÍTULO 6. MEJORAS EN EL MANEJO DE ENVASES, REDUCCIÓN DE
TIEMPOS DE CAMBIO DE TRABAJO Y DE AJUSTE EN LAS MAQUINAS DE
INSPECCIÓN FP.
6.1. Antecedentes del problema.
Cuando en la línea de producción se cambia de envase, se debe ajustar cada una de las
máquinas de inspección de manera que estas se adapten a las nuevas dimensiones y
características específicas, esto es lo que se denomina “cambio de trabajo”. Así, estas permiten
identificar la amplia gama de defectos que pueden existir en los envases, y de esta manera
impedir que estos sean empacados y lleguen al consumidor, lo que puede comprometer la
credibilidad de la compañía.
El problema a tratar son los muy elevados tiempos de cambio de trabajo y ajuste de
máquinas que van en contra del aumento de la productividad de la planta. Grupos de cinco o
seis técnicos deben permanecer cinco o seis horas realizando un cambio de trabajo, tiempo en
el que están inutilizados para cualquier otra función dentro del quehacer diario del
Departamento. No obstante, luego de terminar el cambio de trabajo y el ajuste inicial de los
equipos de inspección, estos deben hacer un monitoreo continuo para reajustar las máquinas
hasta que estás queden a punto, pudiendo tardar esto todo el día.
6.2. Objetivos del Proyecto.
•
Evaluar la situación actual, identificando las causas de la tardanza, así como las piezas
críticas que impiden el desenvolvimiento fluido de los técnicos al momento del cambio
de trabajo.
•
Proponer soluciones prácticas encaminadas a minimizar los tiempos, tanto de cambio
de trabajo como de ajuste y reajuste de los equipos de inspección para liberar a los
técnicos durante una mayor parte del día, de manera que permita aumentar su
productividad dedicándose a tareas alternas dentro de la planta, como por ejemplo el
39
mantenimiento y reparación de los equipos de inspección o la preparación de las
máquinas para cambios futuros.
6.3. Posibles causas del Problema.
•
La causa principal de los elevados tiempos de cambio de trabajo y de ajuste y
reajuste de los equipos de inspección es la manera empírica en la que se lleva a cabo
el trabajo. Utilizando envases de muestra colocados sobre las máquinas, se procede a
ajustarlas en el mismo momento del cambio de trabajo, de manera que todos los
elementos, tanto los que se encargan del manejo del envase como los equipos de
inspección automática, son puestos a punto movimiento por movimiento empezando
desde cero, basándose en las dimensiones de un envase que ya previamente ha
pasado por la línea de producción.
•
La gran cantidad de tornillos existentes en las máquinas. Cada articulación, cada
movimiento espacial en cualquier dirección de cualquiera de las abundantes piezas,
es motivo del ajuste de uno o varios tornillos, que además tienen gran variedad de
tamaños y medidas, por lo que los técnicos tienen que estar ataviados con un número
de herramientas excesivo que dificulta el buen desenvolvimiento, sin contar la poca
eficiencia producto de tener que cambiar una o dos veces de herramienta para
realizar un solo ajuste.
•
Carencia de medidas dentro de las máquinas, a saber: reglas, transportadores, niveles,
etc. que permitan delimitar la posición de cada elemento una vez que esté ajustado y
poder registrarla y documentarla para la próxima vez que el envase en cuestión vaya
a entrar en la línea de producción.
6.4. Propuestas de Solución.
•
Colocar medidas precisas en las piezas de cada máquina a ser ajustada, medidas de
altura, desplazamiento, inclinación y rotación, que permitan determinar de manera
40
absoluta la posición de la pieza luego de ser ajustada. Posteriormente con la posición
de cada pieza debe hacerse un registro histórico detallado de todos los ajustes para
cada envase, de manera que cuando vuelva a entrar en la línea de producción este
registro sea recuperado en un archivo, bien sea electrónico o en físico, para ser
entregado a los técnicos. Con este método el ajuste de la máquina no comienza de
cero ni hay necesidad de hacerlo empíricamente sobre las dimensiones de los envases
de muestra. Simplemente se colocan las piezas en posición y se ajustan los equipos
con las sensibilidades anotadas previamente donde se sabe funcionaron perfectamente
la última vez que el envase estuvo en producción. De aquí en adelante el reajuste será
mínimo, debido a que las dimensiones del envase no cambian al estar determinadas
por los moldes, los cuales son mantenidos siempre bajo las especificaciones del
envase determinadas por el plano proporcionado por el cliente.
•
Estandarizar los tamaños de tuercas y tornillos lo máximo posible, de manera de
hacer más fácil y fluido el ajuste de las piezas. Esto disminuirá el número de cambios
de herramienta por ajuste y por consiguiente aumentará la velocidad de puesta a
punto de la máquina.
•
Realizar un protocolo, es decir, un “estudio de movimientos” cronológica y
espacialmente organizado, de manera que el técnico llegue a la máquina con las ideas
claras de lo que se va a hacer y en qué orden. Al aumentar la organización aumentará
la eficiencia y disminuirán los tiempos de cambio de trabajo y ajuste de equipos.
•
La lista o protocolo debe ser estudiado por los técnicos previo al cambio de trabajo y
también se debe ser colocado de manera desplegada en una tabla dividida por
estaciones de inspección que pueda ser vista por todos durante la operación para que
cada uno pueda trabajar independientemente. En esta tabla deben ser especificadas no
solo las posiciones de cada pieza sino también la herramienta necesaria para cada
ajuste, todo lo necesario para perder el menor tiempo posible.
41
•
Este método de organización y registro histórico por envase debe ser extendido al
armado del Star Wheel, de manera de garantizar que se haga correctamente, y que al
llegar a la FP no haya necesidad de hacer ningún reajuste.
•
Se debe hacer un cuidadoso mantenimiento tanto preventivo como correctivo de los
elementos electrónicos presentes en los equipos de inspección para evitar retrasos por
imperfecciones en los mismos, así como también debe revisarse y chequear la
máquina a cambiar de uno a tres días antes del cambio para prevenir fallas que se
puedan presentar justo durante la operación, estas fallas son motivo de grandes
retrasos debido a que debe hacerse la reparación pertinente en un momento donde la
máquina ya debería estar en completa funcionalidad con el nuevo envase.
6.5. Resultados Obtenidos.
Las propuestas de solución anteriormente expuestas fueron acogidas de gran forma
tanto por el intendente del Departamento como por los tutores industriales. Algunas de ellas ya
habían pasado por sus mentes, sin embargo, para poder ponerlas en marcha es necesario la
existencia de un banco de pruebas al que se le hagan las modificaciones y donde puedan ser
implementadas una a una las propuestas con la finalidad de determinar cuales son positivas
para hacer el proceso mas rápido, y cuales no, sin entorpecer el desarrollo normal de la
producción diaria. Las once líneas de producción están ocupadas todos los días del año y es
imposible tomar una de las máquinas para realizar pruebas y medir tiempos sin causar
pérdidas al proceso.
La creación del banco de pruebas, a pesar de ser necesaria e ir dirigida hacia la
evolución positiva del proceso de inspección automática, no sólo para implementar las
soluciones al problema planteado sino proyectos futuros que lleven al perfeccionamiento y la
mayor eficiencia, es una inversión muy elevada que el departamento no está en capacidad de
sobrellevar en este momento. Se intentó en una oportunidad pero nunca se puso en marcha
debido a que las piezas del banco de pruebas siempre eran requeridas para sustituir piezas
dañadas de las máquinas en operación y no detener la producción. Por ello existe un “banco de
pruebas” totalmente desmantelado en el depósito del departamento.
42
Se llegó entonces a la conclusión de restaurar el banco de pruebas cuando el
presupuesto del Departamento lo haga posible económicamente, una vez se cuente con el
banco, poner en marcha las propuestas detalladas anteriormente y aplicar al proceso
productivo aquellas que demuestren ser positivas.
43
CAPÍTULO 7. MEJORA DEL PROCESO DE INYECCIÓN DE AIRE COMPRIMIDO
EN LA QUINTA ESTACIÓN DE INSPECCIÓN (AIR WARP).
7.1. Antecedentes del problema.
En la quinta y última estación de inspección de la máquina FP se le inyecta al envase
aire comprimido para medir su resistencia a la presión interna y para detectar posibles fugas
causadas por algún defecto. Este proceso se realiza mediante la utilización de una pequeña
bomba cilindro - pistón llamada Air Warp, la cual está sincronizada con los movimientos de la
FP, el sellado del mecanismo es hecho mediante un aro de goma u “O-ring” colocado sobre el
pistón. A su vez la parte de abajo del pistón que está en contacto con el envase, tiene una pieza
de goma para sellar la entrada del aire a través del acabado. El problema que presenta la
bomba es la pérdida de presión. Por consiguiente no se puede inyectar el aire comprimido al
envase y no se puede llevar a cabo la inspección adecuadamente.
7.2. Posibles causas del Problema.
•
Desgaste por fricción entre cilindro y pistón del elemento sellador interno u O-ring
que al perder el contacto en algún punto crea una fuga y deja escapar el aire hacia el
interior del cilindro en lugar de llevarlo al interior del envase. A pesar de que
cualquier elemento de sellado tarde o temprano va a perder sus propiedades por
desgaste, el “O-ring”, que se muestra en la figura 23, por su naturaleza, lo hace en
periodos de tiempo muy cortos (2 a 3 semanas) que por consiguiente provocan
tiempos de mantenimiento igual de cortos y tiempos de parada de máquina largos que
terminan afectando negativamente la productividad.
44
Figura 22. “O-rings”.
•
Al ocurrir algún descuadre entre el Star Wheel y el resto de la máquina Ferguson
Portable la pieza de goma que realiza el sellado entre el pistón y el envase, por estar su
diámetro demasiado ajustado al diámetro del acabado, deja de estar alineada con el eje
medio del envase y se pierde el contacto entre la totalidad del acabado y la goma,
causando la fuga del aire comprimido al ambiente. En las siguientes figuras se
muestran los sellos para boca angosta y ancha.
Figura 23. Sello para envases boca angosta.
45
Figura 24. Sello para envases boca ancha.
7.3. Propuestas de Solución.
•
Cambiar los “O-rings” por elementos de sellado más adecuados a la aplicación
neumática que aumenten, por lo menos dupliquen, sus tiempos de vida útil y
disminuyan considerablemente los tiempos de parada de máquina por mantenimiento.
•
Rediseñar el sistema de sellado colocado en el extremo del pistón aumentando sus
diámetros para que puedan contrarrestar cualquier descuadre del Star Wheel y seguir
proporcionando el sello que permita llevar el aire comprimido adentro del envase para
realizar la inspección.
7.4. Actividades Realizadas.
•
Luego de analizar la situación actual y determinar que la causa del problema se
encuentra en ambos sellos, tanto interno como externo, comenzó un período de
investigación a través de Internet encaminado a encontrar sellos más adecuados para
las aplicaciones y las exigencias del sistema del Air Warp. Coincidencialmente,
durante este período la casa fabricante de elementos neumáticos Festo realizó varias
visitas a la planta de Owens Illinois con la finalidad de promocionar sus nuevos
46
productos y presentar sus avances tecnológicos. Uno de los tópicos nombrados durante
la charla fue que el sellado interno de sus productos se hace mediante juntas bilabiales
pretensadas. Estas juntas no son más que sellos cuya forma de labio permite que, en la
carrera de compresión del pistón, el mismo aire que está siendo comprimido lo empuje
contra las paredes del cilindro garantizando el sellado, mientras que a su vez, en la
carrera de regreso, el mismo no se encuentra en contacto con las paredes,
disminuyendo la fricción, haciendo el movimiento mas fluido y minimizando el
desgaste.
•
Surgió la idea entonces de buscar una pieza similar para colocar en la bomba de la
quinta estación, se contactaron dos fabricantes de sellos de la zona y se les
proporcionaron las medidas del alojamiento del sello, así como las especificaciones del
mismo. La figura 26 muestra un sello alabiado.
Figura 25. Sellos Alabiados. [8]
•
Al recibir las dos propuestas y presupuestos se escogió, conjuntamente con el
intendente y los tutores industriales, aquella que, cumpliendo con las expectativas,
47
fuera la más conveniente para el presupuesto del Departamento y se ordenó la
fabricación de dos piezas para realizar una prueba piloto.
•
Las piezas se colocaron el día 02/12/2005 en la segunda máquina de la línea E3, una de
las líneas más exigentes y con mayor número de botellas por minuto, de manera de
hacer una prueba bajo las condiciones más extremas que se pueden presentar, y se
mantuvo una constante observación siendo evaluado su desempeño diariamente.
•
En cuanto al sellado entre pistón y envase se propuso la creación de sellos cuyo
diámetro externo excediera por un mayor margen al del acabado del envase, teniendo
así mayor capacidad de mantener el sellado a pesar de los descuadres que se puedan
presentar en la máquina. Sin embargo, los planos no fueron realizados por motivos de
tiempo y por dar prioridad a proyectos de más relevancia dentro de la mejora del
proceso.
7.5. Resultados Obtenidos.
La observación diaria del barómetro permitió verificar que el desempeño del elemento
puesto a prueba cumplía las expectativas, el sellado era perfecto y para el momento de la
culminación de la pasantía (30/12/2005), este ya había duplicado el tiempo de vida de los “Orings” sin presentar fuga alguna ni disminuir la presión suministrada al aire. Por consiguiente,
debido al éxito rotundo de la prueba, el proyecto fue aprobado y las proyecciones señalan que
los nuevos sellos serían implantados en la totalidad de las máquinas existentes en la planta. Se
logró la meta de duplicar el tiempo de mantenimiento y más, el ahorro en horas hombre y en
insumos necesarios es considerable, debido a que, a diferencia de los “O-rings”, el nuevo sello
no necesita lubricación gracias a las características de su diseño y del material del cual está
hecho. Los “O-rings” por su parte eran lubricados con un costoso aceite que debía, además,
(por ley, debido a que puede llegar a estar en contacto con el envase) tener grado alimenticio.
48
CAPÍTULO 8. REDISEÑO DE LAS LÁMINAS DE PROTECCIÓN CONTRA VIDRIO
ROTO EN LA MÁQUINA ICK.
8.1. Antecedente del Problema.
La máquina ICK se encuentra justo antes de la máquina de inspección Ferguson
Portable y aplica, mediante rodillos y almohadillas, una presión de 30 psi. localizada a nivel
del cuerpo del envase. Aquellos envases que hayan quedado con altas presiones internas o que
tengan fisuras o algún otro defecto importante se quiebran en esta máquina. Ahora, si alguno
de los pedazos de vidrio producto de la ruptura llega a entrar a un envase contiguo, que sí pase
la inspección de la ICK, el mismo se dirigirá a la FP, donde los detectores localizan el vidrio
roto y lo toman como un defecto del envase que quizás esté en perfectas condiciones,
desechándolo y bajando la productividad de la planta, o lo que es peor, de no ser detectado el
envase con el vidrio roto en su interior, puede llegar al cliente, lo que conlleva reclamos y
devoluciones generando pérdidas millonarias.
Para evitar estos inconvenientes se colocan unas láminas protectoras en el paso de los
envases por la ICK a muy poca distancia del acabado para así evitar que el vidrio roto pueda
penetrar y causar problemas. Se presenta a continuación una lámina deteriorada.
Figura 26. Lámina de Protección.
49
Sin embargo, el problema es la existencia de un solo modelo de lámina para toda la
gama de dimensiones de envases existentes, lo que provoca inconvenientes en cuanto a la
adaptación de la pieza a la máquina, quedando en muchas ocasiones puesta a presión, lo que
deriva en mal manejo de los recipientes y mal desempeño de la máquina que deja de cumplir
su función. La figura 28 presenta una lámina en funcionamiento.
Figura 27. Máquina ICK. Lámina en funcionamiento.
8.2. Posibles causas del Problema.
•
La altura variable de los envases en producción ocasiona un problema en la zona de la
media luna interna de la lámina de protección. Cuando el envase es muy alto, la cara
interna de la lámina choca con el eje del rodillo que imprime la presión a los
recipientes. Debido a esto la lámina sufre fuertes daños y además queda colocada muy
ajustadamente, lo que produce una disminución en la presión real aplicada a los
envases y por consiguiente una ineficiencia de la máquina que no va a cumplir su
función de quebrar los recipientes defectuosos. Cuando el envase es bajo este problema
no se presenta.
50
•
El ancho de la lámina en la zona donde pasa el acabado del envase es también un error
de diseño. Debe depender del diámetro del cuerpo, así como del tamaño del acabado,
cosa que no sucede. Cuando el diámetro del cuerpo del envase es grande, no existe
problema, ya que la parte posterior de la lámina no entra en contacto con el resto de la
máquina y no genera presiones innecesarias, pero a medida que este diámetro
disminuye, la lámina y la máquina comienzan a entrar en contacto ocasionando
inconvenientes. Mientras más pequeño es el diámetro peor es el problema.
8.3. Propuesta de Solución.
•
Diseñar nuevas láminas que se adapten a todos los tamaños de envase existentes sin
entorpecer el desempeño de la máquina ICK y permitiendo que la inspección sea
realizada a cabalidad previniendo la entrada de vidrio roto al interior de los recipientes.
8.4. Actividades Realizadas.
•
Para realizar un diseño de las láminas pensado detenidamente y que se adapte al mayor
número de envases posibles con el menor número de piezas intercambiables, se
estudiaron todos los factores que afectan el desempeño de las mismas y que fueron
expuestos en las causas del problema, se tomaron medidas de todos los componentes
involucrados: grosor, ancho y largo de las láminas, diámetro del eje del rodillo y de la
carcasa que lo cubre, también se hizo un estudio de los diámetros de cuerpo y acabado
de los envases en producción.
•
Se llego a la conclusión de que debía haber tres tipos de láminas de protección, la
primera para envases boca ancha de baja altura, la segunda para envases boca ancha
altos y la tercera para envases boca angosta. La diferencia entre las dos versiones de
lámina para recipientes boca ancha se encuentra en el diámetro de la abertura
semicircular central, la cual es mayor para los envases altos; esto les permite adaptarse
tanto al diámetro del eje como al de su carcasa, dependiendo del caso. Para los
recipientes con boca angosta la lámina de protección tiene una anchura menor a la de
51
las dos previas, ya que los diámetros de los acabados son mucho menores, mientras
que el diámetro de la abertura semicircular es el mismo que el de la lámina para
envases boca ancha altos. En este caso esta única lámina se adapta a cualquier altura
del envase
•
Con estas premisas se realizaron los planos para cada lámina los cuales serán
mostrados en el anexo de planos realizados del presente informe. Con la existencia de
los planos se determinaron las medidas necesarias para pedir las láminas de Nylon 101
al exterior vía internet buscando una medida que permitiera realizar el mayor número
de láminas de protección con el menor desperdicio posible.
8.5. Resultados Obtenidos.
Para el momento de la culminación de la pasantía el proyecto se encontraba en la fase
de pedir el material necesario para la fabricación de las láminas de protección. Sin embargo, la
implantación definitiva de estas nuevas láminas en cada máquina ICK traerá consigo una
mejora sustancial en primera instancia en el manejo de los envases, y como segundo y más
importante, no perjudicará el funcionamiento de la máquina en sí, que no tendrá obstáculos
por parte de las láminas para aplicar la presión exacta requerida a cada uno de los recipientes,
lo cual si ocurría con las mal diseñadas láminas previas.
52
CAPÍTULO
9.
LIMPIADOR
DE
VIDRIO
ROTO
DE
LA
BANDA
TRANSPORTADORA ECONÓMICO ENTRE LAS MÁQUINAS ICK Y FERGUSON
PORTABLE.
9.1. Antecedentes del Problema.
Las máquinas de inspección ICK y FP se encuentran colocadas en forma secuencial en
el camino de los envases en la línea de producción. La ICK se encarga de quebrar con una
presión de 30 psi. a aquellos recipientes que presenten defectos mayores en su cuerpo. Parte de
este vidrio roto puede quedar en la banda transportadora de los envases y por consiguiente
dirigirse hacia la máquina FP. La llegada de pedazos de vidrio roto a cualquier máquina dentro
de la planta afecta el desempeño de la misma, no permitiéndole realizar la inspección
adecuadamente, y puede llegar a estropear elementos importantes y costosos de la misma. Para
evitar estos inconvenientes, la solución histórica implementada dentro de la línea de
producción fue la colocación de un chorro de aire comprimido a la altura de la banda
transportadora situado en la sección existente entre las dos máquinas. El problema surge
debido a los altos costos presentados al tener cuatro o cinco chorros (dependiendo de la línea)
de aire comprimido funcionando las veinticuatro horas del día en cada una de las once líneas
de producción.
Figura 28. Estrella.
53
9.2. Propuesta de solución.
En algunas líneas donde los envases, por sus características, tienden a caerse en la
banda transportadora, se coloca antes de la entrada a las máquinas de inspección un
mecanismo con forma de estrella movido por los mismos recipientes que deja pasar aquellos
que se encuentran en posición normal pero que se detiene si el recipiente está caído. Al
observar este mecanismo surge la idea de adaptarlo para que siga realizando su función, pero
que además se convierta en un limpiador de vidrio roto.
Para lograr esto se propone colocar la estrella, como la que se muestra en la figura
anterior, al ras de la banda transportadora, de manera que pueda barrer los pedazos de vidrio
hacia una bandeja que los conduce en dirección a una segunda banda transportadora para
convertirse de nuevo en materia prima. También se debe colocar una curva que saque
aproximadamente dos tercios del envase fuera de la banda facilitando la caída de los trozos
rotos hacia la bandeja.
9.3. Actividades realizadas.
•
Se preparó un ensayo (figura 30) para probar la efectividad del mecanismo de estrella
para desechar los pedazos rotos de vidrio y para verificar que la colocación del mismo
no retrasara el paso de los envases ni entorpeciera el desenvolvimiento de ninguna de
las dos máquinas involucradas: la ICK y la FP. La prueba se colocó en la línea F1 que
es una de las líneas dedicadas a la producción de las empresas Polar. Para el momento
de la prueba el envase en cuestión es de malta a un promedio de cien envases por
minuto, estas condiciones son suficientemente exigentes para concluir que si el
mecanismo funciona, lo va a hacer perfectamente en cualquier otra línea.
54
Figura 29. Prueba.
•
Los resultados de la prueba fueron excelentes, la estrella remueve cualquier pedazo de
vidrio roto de la banda transportadora barriéndolo hacia la bandeja de desecho y no
retrasa en ningún momento el paso de los envases. Además, se encarga de detener los
envases caídos, lo cual era su función principal. Cabe acotar que la estrella es movida
por los mismos recipientes al ser arrastrados por la banda transportadora. No existe
ningún mecanismo exterior que la motorice, por lo que sus costos de operación son
nulos.
•
Se procede entonces a realizar los planos pertinentes para estandarizar la solución a
todas las máquinas de la planta. Se hacen los planos desde la curva de la baranda que
saca parte del envase de la cinta transportadora hasta el mecanismo, para quitar y
poner, a través de dos pines, dichas curvas, con el fin de que se adapten a todas las
dimensiones de envase posibles.
•
Al final quedan tres modelos de baranda curva, de distintos diámetros, a través de los
cuales pueden circular todos los recipientes en producción dentro de la planta dotados
con un mecanismo quita y pon de cambio rápido mediante dos pines colocados en los
extremos. La acción siguiente es ordenar la fabricación las barandas para colocarlas en
todas las máquinas y poder eliminar la existencia del costoso chorro de aire
55
comprimido, meta inicial del proyecto. Los planos se encuentran en el anexo de planos
realizados.
9.4. Resultados Obtenidos.
La aplicación total de la solución planteada, cuando el presupuesto del Departamento
así lo permita, supondrá un ahorro astronómico de dinero producto de eliminar el aire
comprimido para limpiar el vidrio roto. Como ya se mencionó antes, en el pasado eran cinco
chorros por línea de producción prendidos a toda hora todos los días del año, y con un total de
once líneas no era despreciable el costo que esto suponía. Al momento de la puesta en marcha
del proyecto no se necesitará ningún chorro de aire comprimido sino se contará con un
mecanismo impulsado por el mismo movimiento de los envases en la cinta transportadora que
realiza el mismo trabajo a la perfección y cuyo único costo es de la fabricación de las barandas
curvas, y posteriormente los costos mínimos que suponga el mantenimiento del sistema en
buen estado. El proyecto tuvo un respaldo total desde la gerencia de planta, dándole un
impulso extra a su culminación. Lamentablemente no se pudo hacer realidad antes de la
culminación del período de pasantía.
56
CAPÍTULO 10. IMPULSO A LA PRODUCCIÓN NACIONAL DE PIEZAS
REQUERIDAS POR EL DEPARTAMENTO.
10.1. Antecedentes del Problema.
Históricamente, los elementos electrónicos así como las piezas que se estropean y
dañan, son repuestas adquiriéndolas directamente desde la casa matriz de O-I localizada en
Toledo, estado de Ohio EE.UU. sin embargo, esto representa dos problemas que se
identificaron durante la realización de la pasantía, el primero es el muy alto costo de las piezas
pedidas, empezando porque son cotizadas en dólares, y que aumenta aún más por los costos de
importación y envío. No obstante, ya que la casa matriz suple a todas las plantas de Owens
Illinois alrededor del mundo, los tiempos de envío pueden llegar a ser de seis o siete meses
para que la pieza llegue a su destino.
Por supuesto, estos dos inconvenientes planteados son causa de cuantiosas gastos y
pérdidas a nivel económico para la planta. Al analizar la interminable lista de piezas que son
pedidas a la casa matriz, se pudo observar que una buena parte de ellas pueden fabricarse
nacionalmente, ya que no representan mayores dificultades ni se necesita una tecnología muy
avanzada para poder elaborarlas: tornillos, planchas metálicas, ejes, asombrosamente estaban
siendo compradas en el exterior por un precio varias veces mayor al que podía ofrecer la
ferretería o el fabricante nacional más cercano.
10.2. Posibles causas del Problema.
•
El problema es causado porque nadie se había dado a la tarea de identificar aquellas
piezas y elementos de máquina que se pueden fabricar nacionalmente y generar un
ahorro considerable de dinero y tiempo.
•
Los recursos que se utilizan para adquirir estas piezas son aquellos que luego faltan a
la hora de poner en marcha proyectos que pueden crear oportunidades de mejora del
proceso y pueden llevar a la planta a una mayor eficiencia y eficacia para así subir los
índices de producción y conseguir mayor excelencia.
57
10.3. Propuestas de Solución.
•
Identificar aquellas piezas que son pedidas al exterior pero que podrían ser fabricadas
nacionalmente, utilizando los planos de dichas piezas y el asesoramiento del intendente
del Departamento.
•
Contactar a fabricantes locales para realizar un proceso de licitación, y de esa manera
conseguir el mejor precio posible de las piezas a realizar, que se traduzca en un ahorro
considerable de tiempo y dinero.
•
Utilizar los recursos producto del ahorro por la disminución en la importación de
piezas para poner en marcha tanto los proyectos expuestos anteriormente que se
encuentran paralizados por causa económica, como cualquier otro plan que
desencadene en una mejora del proceso productivo.
10.4. Actividades Realizadas.
•
Se solicitó una lista de las piezas importadas por el Departamento de Inspección
Automática al Departamento de compras, la cual fue entregada, y constaba tanto de las
piezas de corte mecánico como piezas electrónicas, por ejemplo circuitos, lámparas o
cables.
•
Con la ayuda de la aplicación llamada “Aperture Card” disponible en la página Web de
la compañía, se buscaron uno a uno los planos de las piezas, y se realizó una lista de
Excel expuesta en el anexo de producción nacional del informe donde se puede leer el
número y nombre de cada pieza, el material del que están hechas, observaciones si las
hay, el proveedor directo en Estados Unidos, el consumo mensual y anual de cada
pieza, así como su costo unitario y total.
•
Con la lista y los planos se gestaron reuniones con el intendente del Departamento,
quien asesoró e hizo el filtraje de cuáles piezas se podían empezar a fabricar en
58
Venezuela, así como cuales debían seguir siendo importadas por sus características, y
por considerar que la precisión de estas debe ser mayor ya que cualquier margen de
error sería perjudicial para el proceso.
•
Dicha lista fue entregada de vuelta al Departamento de Compras, el cual se encargará
de contactar a los fabricantes nacionales, realizar el proceso de licitación y tomar la
decisión para adquirir las piezas al precio que más convenga, siempre que cumplan con
las especificaciones requeridas por el sistema.
10.5. Resultados Obtenidos.
El ahorro generado por empezar a fabricar las piezas que se encuentran en la lista, en
suelo Venezolano, puede llegar a rondar entre los ochenta y los cien millones de bolívares
anuales, tomando en cuenta que, en promedio, el precio de las piezas importadas es 70%
mayor que el de las piezas nacionales. Esta fuerte cantidad de dinero puede ser invertida en
proyectos alternativos como los expuestos anteriormente en este informe que se sabe van a
traer aún más ahorro, así como ganancias para la empresa.
59
CAPÍTULO 11. INVESTIGACIÓN, EVALUACIÓN Y ESCOGENCIA DE MATERIAL
PARA LAS PLANCHAS DE DESLIZAMIENTO DE LA MÁQUINA FP.
11.1. Antecedentes del Problema.
Durante la inspección que se lleva a cabo en la máquina FP en cada estación, el envase
se hace rotar sobre su propio eje mediante rodillos que se ponen en contacto con el cuello del
recipiente (figura 31). El giro se realiza para que los detectores de defectos puedan abarcar
toda la extensión del envase y no permitan que un producto defectuoso pase a ser empacado.
El problema surge porque este giro de los recipientes provoca un desgaste acelerado de las
denominadas planchas de deslizamiento, debido al roce entre el fondo del envase y las
mismas. Al desgastarse, provocan que las revoluciones sean irregulares y así se produzcan
lecturas erróneas de los detectores y sean desechados envases en perfecto estado, por lo que
bajan los índices de productividad.
Cabe acotar que las planchas en cuestión están hechas con acero revestido de titanio
que llega a presentar una dureza de 63 Rockwell C. Sin embargo, el simple contacto del vidrio
en movimiento produce un desgaste muy rápido. También hay que decir que el costo de las
planchas es bastante elevado, y que cambiarlas representa un gasto importante que se quisiera
evitar a toda costa. El desgaste se puede apreciar en las figuras 32 y 33.
Figura 30. Envase rotando sobre Plancha de Deslizamiento.
60
Figura 31. Desgaste 1.
Figura 32. Desgaste 2.
11.2. Posibles causas del Problema.
•
La gran cantidad de envases por minuto que deben pasar sobre las planchas de
deslizamiento (aproximadamente cien) lo cual, combinado al hecho de que el fondo de
los recipientes no es liso, somete a las planchas a un roce extremo que conlleva a su
desgaste definitivo.
•
La existencia de polvo de vidrio producto del quiebre de múltiples envases durante el
proceso de inspección. Este polvo puede ser encontrado hasta a seis metros de
distancia del lugar donde ocurrió la ruptura. El mismo actúa como un agente abrasivo
61
sobre las planchas, disminuyendo su resistencia y permitiendo la creación de grietas
que, con la colaboración del paso de los recipientes, se van haciendo cada vez más
notorias, hasta el punto de dejar inservible la plancha. Al deteriorarse la misma, deja de
proveer una superficie lisa y horizontal al envase. Estos desniveles provocan lecturas
erróneas por parte de los detectores y se pierde gran cantidad de la producción sin
necesidad.
11.3. Propuestas de Solución.
•
Colocar una superficie rotatoria donde se pose el envase de manera que se minimice o
reduzca roce entre plancha y recipiente, ya que los mismos se estarían moviendo
juntos. Esta propuesta fue rechazada, ya se probó con anterioridad y el mecanismo
giratorio de la superficie móvil era deteriorado casi inmediatamente por el polvo de
vidrio.
•
Colocar un mecanismo soplador o aspirador para retirar el polvo de vidrio, y de esa
manera eliminar el elemento abrasivo que produce el mayor daño a las planchas de
deslizamiento. Esta propuesta fue rechazada por motivos de presupuesto y porque
además, al hacer que el polvo de vidrio se coloque en el ambiente, se corre el riesgo de
que sea respirado y afecte la salud de las personas en la planta.
•
Se propuso la utilización de varios materiales como poliuretano resistente a la
abrasión, resina epóxica o teflón, pero fue rechazada la idea. En el caso del poliuretano
este ya había sido utilizado en otras plantas alrededor del mundo con pésimos
resultados, mientras que para los casos de la resina epóxica y el teflón, que se usarían
para recubrir las planchas, se determinó mediante investigación que el costo de realizar
estos recubrimientos es muy alto casi comparable al precio de la plancha en si, y
tomando en cuenta que no hay seguridad de su funcionamiento, la respuesta fue
negativa.
•
Finalmente, se propuso modificar las planchas para colocar pequeñas láminas
intercambiables, solo en la zona donde se produce el giro del recipiente, de un material
62
llamado Glass Nylon, probado en los estados unidos con éxito. A pesar de que
eventualmente también se va a desgastar por la fricción esta lámina, además de tener
una duración mayor que la plancha de deslizamiento, simplemente se cambiaría por
otra.
11.4. Resultados Obtenidos.
Se llegó a la conclusión de aplicar la propuesta de las láminas de Glass Nylon, sin
embargo, para el momento de culminación del período de pasantía, no se había hecho tangible
el proyecto. Las ventajas económicas de la aplicación de esta propuesta son evidentes, no solo
las láminas colocadas tienen un tiempo de vida mayor, sino que además, al deteriorarse una de
ellas, se cambiaría por otra con un costo irrisorio comparado al de las planchas de
deslizamiento con recubrimiento de titanio.
63
CONCLUSIONES.
•
El uso de discos para el manejo de envases no redondos es una mejora significativa
para el proceso productivo e indispensable para el aumento de la cartera de clientes.
•
La reducción del coeficiente de fricción y del peso de las piezas al ser combinadas
conllevan a un aumento considerable del tiempo de vida en aplicaciones móviles.
•
Es necesaria la creación o el rescate del banco de pruebas para poder dar viabilidad a
proyectos de los cuales se sugiere o predice una alta efectividad pero que por su no
existencia se quedan en el papel.
•
Los sellos con forma de labio son una mejora en la aplicación neumática de la bomba
de la quinta estación de inspección, en comparación a los “O-rings”.
•
Aquellas piezas diseñadas con unas dimensiones que no toman en cuenta todos los
factores que forman parte del proceso, pueden atentar y en ocasiones impedir
completamente el funcionamiento correcto de todo el conjunto, como es el caso de las
láminas de protección de las máquinas ICK.
•
La producción de algunas piezas a nivel nacional es positiva en todos los sentidos.
Elimina la dependencia de la casa matriz, es por un gran margen más económica que la
importación, disminuye los tiempos de entrega de las piezas de meses a días e impulsa
la economía de la zona.
•
La dureza Rockwell de las planchas de deslizamiento no es un factor determinante que
pueda impedir su desgaste por fricción con el fondo de los envases.
64
RECOMENDACIONES.
•
Debe crearse un fondo destinado al montaje de las pruebas necesarias para lograr la
culminación de proyectos que de lo contrario se quedan en el papel.
•
Se debe contar con al menos una computadora personal dentro del departamento que
permita por un lado el aumento la capacidad de trabajo simultáneo entre tutores y
pasantes y por el otro permita la recolección de datos en tiempo real de las máquinas
presentes en las líneas de producción.
•
Deben crearse manuales explicativos de los procesos que se llevan a cabo en el
departamento, o en su defecto crear un programa de capacitación rápida y específica
destinado a pasantes en sus primeros días de llegada a planta. De esta manera se
asientan las bases de lo que será la pasantía, además que el conocimiento de los
procesos permite identificar de manera mucho más expedita y precisa las
oportunidades de mejora.
•
El seguimiento a los proyectos desarrollados por los pasantes debe hacerse más de
cerca, se les debe dar más importancia, si es posible crear la figura de un coordinador
de pasantes y tesistas que se aboque a lograr la culminación de los proyectos que
demuestren ser un cambio positivo dentro de la planta.
65
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
[1] Grupo de Empresas Owens Illinois., “Manual de calidad para la elaboración de envases
de vidrio”, Versión 4, Base de datos de la empresa, (2003).
[2] Grupo de Empresas Owens Illinois., “Manual de calidad para la elaboración de envases
de vidrio”, Versión 4, Base de datos de la empresa, (2003).
[3] Grupo de Empresas Owens Illinois., “Manual de calidad para la elaboración de envases
de vidrio”, Versión 4, Base de datos de la empresa, (2003).
[4] Grupo de Empresas Owens Illinois., “Manual de calidad para la elaboración de envases
de vidrio”, Versión 4, Base de datos de la empresa, (2003).
[5] Grupo de Empresas Owens Illinois., “Manual de calidad para la elaboración de envases
de vidrio”, Versión 4, Base de datos de la empresa, (2003).
[6] Grupo de Empresas Owens Illinois., “Manual de operación y mantenimiento de los
equipos existentes en Planta”, Versión 4, Base de datos de la empresa, (2003).
[7] Grupo de Empresas Owens Illinois., “Manual de calidad para la elaboración de envases
de vidrio”, Versión 4, Base de datos de la empresa, (2003).
[8] www.usitemsa.com. Marzo 2006.
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ANEXOS