Mejoras en el proceso de transporte de equipos médicos

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR
Decanato de Estudios Profesionales
Coordinación de Ingeniería Mecánica
Mejoras en el Proceso de Transporte de
Equipos Médicos Angiográficos
Por
Yenifer Guerrero Medina
Sartenejas, Octubre del 2005.
UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR
Decanato de Estudios Profesionales
Coordinación de Ingeniería Mecánica
Mejoras en el Proceso de Transporte de
Equipos Médicos Angiográficos
Por
Yenifer Guerrero Medina
Realizado con la asesoría de:
Prof. Carlos Graciano
Ing. Wolfgang Schieder
INFORME DE PASANTÍA
Presentado ante la ilustre Universidad Simón Bolívar
como requisito parcial para optar al título de
Ingeniero Mecánico
Sartenejas, Octubre del 2005
UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR
Decanato de Estudios Profesionales
Coordinación de Ingeniería Mecánica
Mejoras en el Proceso de Transporte de Equipos Médicos Angiográficos
PROYECTO DE GRADO presentado por
Yenifer Guerrero Medina
REALIZADO CON LA ASESORÍA DEL Prof. Carlos Graciano
RESUMEN
Este trabajo consiste en la evaluación y mejoramiento del proceso de transporte de los equipos
médicos angiográficos ARTIS-T, fabricados por Siemens Medical Solutions (Alemania).
Luego de realizar una observación detallada del proceso, se determinaron aspectos que
dificultan el embalaje de los equipos y que impiden que éste pueda llevarse a cabo en menor
tiempo y a menor costo. Estos aspectos tienen que ver principalmente con la Unidad de
Transporte, la cual es el elemento de soporte utilizado para la movilización y almacenamiento
de dichos equipos, luego de cumplirse su proceso de producción y montaje. En este sentido,
se propusieron varias modificaciones en el diseño de dicha Unidad, a fin de lograr que la
instalación del equipo en la misma sea la más eficaz. Para cada propuesta, se estudiaron las
condiciones necesarias para su realización. En cuanto a las características mecánicas
requeridas, se determinaron las dimensiones y el material de cada elemento diseñado, así
como su proceso de fabricación. De acuerdo a esto, se realizaron modelos 3D y planos de cada
nueva pieza, así como la actualización de todos los planos de la Unidad de Transporte.
Adicionalmente, se realizó la supervisión de la construcción de un prototipo, considerando
además aspectos como el proceso de compras. Los cambios realizados dan lugar a un ahorro
sustancial de los tiempos de embalaje y de los costos asociados comparados con la situación
inicial.
Sartenejas, Octubre del 2005
ÍNDICE GENERAL
ÍNDICE DE TABLAS Y FIGURAS……………………………………………………….....v
INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………........1
1. LA EMPRESA ........................................................................................................................4
1.1 La Corporación Siemens A.G..............................................................................4
1.1.1 Aspectos Generales...........................................................................................4
1.1.2 Estructura organizativa .....................................................................................4
1.2 Siemens Medical Solutions .................................................................................5
1.2.1 Estructura Organizativa ....................................................................................5
1.2.3 Productos ..........................................................................................................6
1.3 Siemens Medical Solutions - División Componentes .........................................7
1.4 División Componentes – Sede Kemnath .............................................................8
1.4.1 Mision y visión .................................................................................................8
1.5 Med CO-IDR .......................................................................................................8
1.5.1 División por Departamentos.............................................................................9
1.6 Departamento IDR A...........................................................................................9
1.6.1 Productos IDR A ..............................................................................................9
2. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE TRANSPORTE DEL EQUIPO ARTIS-T ...............11
2.1 La Unidad de Transporte ...................................................................................11
2.1.1 La estructura metálica de la Unidad de Transporte. .......................................11
2.1.2 La caja para el cableado..................................................................................12
2.1.3 Las piezas de seguridad. .................................................................................13
2.2 Procedimiento para el Transporte de los equipos ARTIS-T..............................14
3. OBJETIVOS DEL PROYECTO ...........................................................................................17
3.1 Objetivos generales ...........................................................................................18
3.2 Objetivos específicos.........................................................................................18
4. MARCO TEÓRICO ..............................................................................................................20
4.1 La Angiografía...................................................................................................20
4.2 Procedimiento básico.........................................................................................20
4.3 Aplicaciones ......................................................................................................21
5. METODOLOGÍA..................................................................................................................23
5.1 Modificaciones propuestas para mejorar el diseño de la Unidad de Transporte.
.................................................................................................................................23
5.2 Metodología general para el desarrollo de las propuestas planteadas ...............23
5.3 Desarrollo de las propuestas..............................................................................24
5.3.1 Corte de la Estructura metálica de la Unidad de Transporte .........................25
5.3.3 Diseño de un brazo de sujeción para el cableado. ..........................................33
5.3.4 Localización y organización de piezas de sujeción ........................................34
5.3.5 Diseño de Pieza base para ubicación de pernos de Seguridad. ......................36
5.3.6 Localización del material protector. ...............................................................38
6. Resultados y discusión ..........................................................................................................40
6.1 Etapa de diseño..................................................................................................42
6.1.1 Corte de la Estructura .....................................................................................42
6.1.2 Diseño del Riel para la caja del cableado .......................................................47
6.1.4 Diseño del perno de ajuste y base para el perno de ajuste..............................51
6.1.5 Molde para la colocación de las piezas de seguridad .....................................53
6.2. Evaluación del Funcionamiento del prototipo..................................................55
6.3. Análisis económico de las modificaciones propuestas.....................................55
7. ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS............................................................................57
7.1 Diseño de Cajas para el transporte y almacenamiento de piezas de los Equipos
Angiog.ráficos .........................................................................................................59
7.1.1 La paleta de transporte....................................................................................59
7.1.2 Dificultades relacionadas con la paleta de transporte.....................................59
7.1.3 Modificaciones implementadas. .....................................................................60
7.1.4 Procedimiento realizado. ................................................................................61
8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ....................................................................66
9. BIBLIOGRAFÍA ...................................................................................................................70
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1.1. Estructura Organizativa de Siemens A.G..................................................................5
Figura 1.2. Ubicación de las Divisiones y Sedes de Manufactura de Siemens Med...................6
Figura 1.3. Productos Siemens Medical Solutions. .....................................................................7
Figura 1.4. Ubicación de Siemens Med - CO..............................................................................7
Figura 1.5. Sede de Siemens Med - CO, Kemnath......................................................................8
Figura 2.1. Unidad de Transporte del Equipo ARTIS T. ..........................................................11
Figura 2.2. Partes de la Estructura Metálica de la Unidad de Transporte. ................................12
Figura 2.3. Caja del cableado dentro y fuera de la estructura metálica.....................................13
Figura 2.4. Algunas de las piezas de seguridad.........................................................................13
Figura 2.5. Riel de Montaje.......................................................................................................15
Figura 2.6. Movilización de la Caja del Cableado. ...................................................................15
Figura 2.7. Piezas de Seguridad sobre la Mesa de la Estructura y ............................................16
Figura 2.8. Levantamiento de la Estructura...............................................................................16
Figura 2.9. Montaje de la Abrazadera e Instalación del Plato de Aluminio..............................17
Figura 2.10. Ajuste de Diferentes Piezas de Seguridad.............................................................17
Figura 2.12. Final de la Instalación del Equipo........................................................................18
Figura 4.1. Angiografía Cerebral para diagnóstico de tumores y Aneurismas..........................21
Figura 4.2. Angiografía periférica. ............................................................................................22
Figura 5.1. Indicación de las Modificaciones............................................................................23
Figura 5.10. Esquema de la unión perfil, rodamiento y eje para el rodamiento........................33
Figura 5.11. Fijación actual del tubo protector del cableado.....................................................34
Figura 5.12. Proceso actual de fijación del cableado. ...............................................................35
Figura 5.13. Esquema del brazo para la sujeción del cableado. ................................................35
Figura 5.14. Esquema de la ubicación y función del brazo para el cableado............................36
Figura 5.15. Almacenamiento de las piezas de seguridad en la caja para el cableado..............37
Figura 5.16. Disposición de las piezas de seguridad sobre la mesa y esquema del molde a
utilizar......................................................................................................................38
Figura 5.17. Ubicación de funcionamiento de los pernos de ajuste. .........................................39
Figura 5.18. Esquema de la ubicación y funcionamiento del nuevo perno de ajuste y la base
para el perno. ...........................................................................................................40
Figura 5.19. Medidas hasta ahora aplicadas para la protección del cableado. ..........................41
Figura 5.2. Posicionamiento de la Estructura............................................................................25
Figura 5.3. Esquema del Corte a realizar...................................................................................26
Figura 5.4. Abrazadera Superior e Inferior Instaladas..............................................................27
Figura 5.6. Señalización de la zona del Corte. ..........................................................................29
Figura 5.7. Pasos para la colocación de la caja del cableado en la estructura de transporte. ........
.................................................................................................................................30
Figura 5.8. Esquema de la construcción de los rieles para el ascenso y descenso de la caja del
cableado...................................................................................................................31
Figura 5.9. Partes del riel y los apoyos donde serán instalados.................................................32
Figura 7.1. Paleta de transporte antes de realizar las modificaciones propuestas. ....................60
Figura 7.2. Lista de piezas en el sistema SAP. ..........................................................................62
Figura 7.3. Planos disponibles de un grupo de piezas. ..............................................................62
Figura 7.4. Fichas de identificación para las piezas de un grupo. .............................................64
Figura 7.5. Imágenes del proceso de revisión de las cajas. .......................................................64
Figura 7.6. Cajas terminadas. ....................................................................................................65
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 6.1. Especificaciones de la viga AB. ...............................................................................44
Tabla 6.2. Cálculo del esfuerzo de la viga AB ..........................................................................44
Tabla 6.3. Especificaciones de los refuerzos para el corte ........................................................45
Tabla 6.4. Dimensiones asociadas al sistema de ascenso y descenso de la caja del cableado
47
Tabla 6.5. Dimensiones de los perfiles seleccionados para los apoyos de los rieles.................48
Tabla 6.6. Análisis del ahorro de tiempo y costos esperados con las modificaciones realizadas
INTRODUCCIÓN
A raíz de los vertiginosos cambios tecnológicos ocurridos en el siglo XX, se lograron
enormes avances en muchos de los campos del saber humano. Uno de los campos más
beneficiados ha sido la medicina, con importantes adelantos en la bioquímica y en la
biotecnología. Esta última se ha constituído en una de las áreas de mayor auge en el campo de
la ingeniería a nivel mundial, debido a la necesidad imperiosa de soluciones médicas para
mejorar el diagnóstico y tratamiento de las más comúnes enfermedades que afectan a la
humanidad. Uno de los logros más importantes de la biotecnología ha sido el desarrollo de la
angiografía.
El éxito obtenido con el uso de la angiografía como método para la realización de
diagnósticos y tratamiento de enfermedades vasculares, ha generado un aumento considerable
de su aplicación en procedimientos quirúrgicos en los últimos años. Debido a esto, ha crecido
el interés por encontrar nuevas opciones que permitan reducir la dósis de radiación utilizada en
este tipo de estudios, sin comprometer con esto la calidad de imagen radiográfica producida.
En respuesta a los retos que impone el mercado de la biomedicina global, la empresa
Siemens Medical Solutions desarrolla soluciones médicas, tanto para la angiografía general
como para la intervencional, con el fin de ofrecer la máxima protección posible contra la
radiación, y una calidad de imagen excelente. Por este motivo, lanzan al mercado la línea
AXIOM – ARTIS, con lo que ofrecen además otras ventajas como: conexiones óptimas en la
red de trabajo y un fácil y cómodo manejo. Entre ellos, uno de los más importantes es el
equipo angiográfico AXIOM ARTIS-T, producido por la División Componentes de Siemens
Medical Solutions. Para este año se tiene prevista la producción de cerca de 200 equipos
ARTIS-T, los cuales se han comercializado en Europa y América.
1
Para realizar el contínuo mejoramiento de todos los niveles del proceso productivo,
esta empresa desarrolla e implementa estratégias con el fin de dar el máximo aprovechamiento
de los recursos disponibles. Uno de los objetivos específicos planteados, es lograr la
optimización de todos los procesos vínculados con el transporte y almacenamiento de los
equipos, desde el momento en que termina el montaje de los mismos, hasta su entrega al
cliente. En este sentido, han considerado necesario hacer una revisión del proceso actual, a fin
de implementar las modificaciones necesarias.
El transporte y almacenamiento de los equipos ARTIS-T representa un caso de
particular interés, ya que por la forma de estos equipos, se hace necesaria la utilización de
estructuras adicionales que permitan su adecuada movilización. El diseño de estas estructuras
es un aspecto importante a considerar además, debido a que los equipos tienen un peso
considerable, y requieren de un cuidadoso manejo durante su transporte a fin de garantizar la
integridad de los elementos electrónicos que los componen.
En el presente trabajo se estudia el proceso de transporte y almacenamiento de equipos
ARTIS-T, fabricados por Siemens Medical Solutions, en su planta Kemnath, Alemania; a fin
de determinar elementos que dificulten su desarrollo y realizar propuestas e implementar
modificaciones que contribuyan a la optimización de dicho proceso. Específicamente, se
estudió el diseño de una unidad de transporte utilizada para la movilización de estos equipos,
al finalizar su montaje. Adicionalmente, se consideró el diseño de tres tipos diferentes de
paletas de transporte utilizadas para el almacenamiento de las piezas necesarias en la
construcción de los equipos.
Las variables más importantes que intervienen en este proceso son: el tiempo de
trabajo requerido para la instalación del equipo en la unidad de transporte, así como la
maquinaria y mano de obra necesaria en cada una de las etapas. También se consideró
importante, implementar mejoras desde el punto de vista ergonómico, como por ejemplo, la
disminución del valor de la carga máxima a manipular directamente por el personal durante el
desarrollo de los procedimientos.
2
El resultado de la investigación realizada se presenta en los siguientes capítulos:
CAPÍTULO I: Descripción de la empresa.
CAPÍTULO II: Descripción del proceso de transporte del ARTIS-T.
CAPÍTULO III: Objetivos del proyecto.
CAPÍTULO IV: Marco Teórico.
CAPÍTULO V: Metodología.
CAPÍTULO VI: Resultados y Discusión.
CAPÍTULO VII: Otras Actividades Realizadas
CAPÍTULO VIII: Conclusiones y Recomendaciones.
CAPÍTULO IX: Bibliografía.
3
CAPÍTULO I
LA EMPRESA
1.1 La Corporación Siemens A.G.
1.1.1 Aspectos Generales.
Siemens A.G. es una compañía fabricante de casi todo tipo de productos de
electrotécnia y electrónica. Su historia se inicia en 1847, cuando Werner von Siemens inventó
el telégrafo de agujas. Hoy en día, esta empresa tiene sede en más de 150 ciudades del mundo,
cuenta con alrededor de 430.000 empleados, y sus ventas superan los setenta y cinco mil
millones de euros al año.
Es considerada actualmente una de las compañías más innovadoras del mundo, al
llevar a cabo una labor de investigación productiva de aproximadamente 7.000 inventos al
año, de los cuales más de sesenta por ciento son patentados.
1.1.2 Estructura organizativa
Esta empresa participa en el mercado global, desarrollando productos para una extensa
gama de aplicaciones. En la siguiente figura se muestra la estructura organizativa de la misma,
sus principales divisiones de acuerdo al área del mercado en la que participan, incluyendo las
diferentes divisiones de apoyo operativo.
4
Áreas de Gerencia
Operaciones
Información y Comunicación
Automatización y Control
Àrea Médica
Departamentos Corporativos
Comunicación
(COM)
Automatización y Controladores Medical Solutions
(A&D)
(Med)
Finanzas Corporativas (CF)
Siemens Servicios de
Negocios GmbH & Co. OHG
(SBS)
Soluciones Industriales
y servicios (I&S)
Personal Corporativo (CP)
Siemens Dematic AG (SD)
Iluminación
Osram GmbH
Siemens Tecnología de
Construcción AG (SBT)
Tecnología Corporativa (CT)
Desarrollo Corporativo (CD)
Potencia
Generación de Potencia
(PG)
Financiamiento y Real Estado
Servicios Financieros Siemens
GmbH (SFS)
Transmisión de Potencia
y Distribución (PTD)
Siemens Real Estate
(SRE)
Transportation
Sistemas de Transporte
(TS)
Siemens VDO
Automotive AG (SV)
Centros Corporativos
Comunicaciones Corporativas
(CC)
Información Corporativa
Y Operaciones (CIO)
Procuraduría y Logística
Global (GPL)
Estudios Económicos/
Relaciones Corporativas (ECR)
Consultoría de Gerencia (MCP)
Organización Regional : Oficinas Regionales, Companias Regionales, Oficinas Representativas, Agencias, Representantes
Figura 1.1. Estructura Organizativa de Siemens A.G.
1.2 Siemens Medical Solutions
Siemens Medical Solutions (Med), es la rama de tecnología médica de Siemens A.G.
Es en el mundo el mayor fabricante y comerciante en esa área. Desarrolla una amplia gama de
soluciones médicas para las áreas de mamografía, litotripcia, sistemas de rayos X, angiografía,
terapia de radiación, resonancia magnética, tomografía computarizada, ultrasonido, medicina
nuclear, respiración y anestécia, monitoréo de pacientes y sistemas de comunicación.
1.2.1 Estructura Organizativa
Siemens Medical Solutions está dividida en diferentes divisiones y sedes de
manufactura, ubicadas en América, Europa y Asia. A continuación se muestra un esquema de
con la ubicación de las sedes más importantes (Figura 1.2)
5
Issaquah
(Seattle) (US)
Concord
(TH)
Mountain
View (US)
St ockholm
(EM / SP / AX)
Hoffm an
Estates
Oxford (MR)
(Chicago)
(Ch
icago)
(NM / AX / CO)
Getafe
(Madrid) (SP)
Danvers
(EM)
Knoxville
(NM / PET)
Malvern(HS)
Piscataway(A)
Erlangen / Forchheim(MR, SP, SW, A, CO,
Kem nath(CO)
RV, AX, CT,HS)
Rudolstadt(RV)
Shanghai (CT, CO)
Goa (CO) Shenzhen(MR)
Singapur (A)
Divisiones
Sedes de Manufactura
Figura 1.2. Ubicación de las Divisiones y Sedes de Manufactura de Siemens Med.
1.2.3 Productos
Esta empresa ofrece una amplia gama de productos y servicios para distintos campos
de aplicación médica, para uso diagnóstico e intervencional, incluyendo toda la plataforma
técnica necesaria para su funcionamiento. Dichos productos y servicios se presentan de
manera esquemática en la figura 1.3.
6
Sistemas para
Ray os X
Angiograf ía
Tomograf ía
Computarizada
Resonancia
Magn ética
Medicina
Nuclear
Terapi a de
Radiación
Serv icio Técnico
Ingeniería
Audiológica
Archivo de Imág enes y
Sistem a de
Comunicacion es
Geren cia d e
Servicio s de la
Salud
Softwar e
Clínico y
Administrativo
Mamograf ía
Soluciones
Integradas
Ultrasonido
Litotripcia
Diagnóstico
Cardiológico
Monitoré o de
Pacientes
Respiración y
Anestécia
Figura 1.3. Productos Siemens Medical Solutions.
1.3 Siemens Medical Solutions - División Componentes
Una de las ramas más importantes de Siemens Medical Solutions es la División
Componentes (MED CO), la cual tiene sedes ubicadas en Alemania y Asia (Figura 1.4).
Erlangen
Kemnath
Goa
Shanghai
Figura 1.4. Ubicación de Siemens Med - CO
7
1.4 División Componentes – Sede Kemnath
La sede de MED CO ubicada en Kemnath, Alemania, funciona desde el año 1962. En
ella se construyen equipos y componentes para diagnóstico radiográfico. Su amplia actividad
operativa comprende casi todas las áreas de la cadena productiva, desde materia prima hasta
montaje final y pruebas para control de calidad. Esta planta posée un área de
aproximadamente 39.000 metros cuadrados y cuenta con más de 900 empleados (Figura 1.5)
Figura 1.5. Sede de Siemens Med - CO, Kemnath.
1.4.1 Mision y visión
La misión y visión de Siemens MED CO es ser una productiva y eficiente empresa en
el mercado global, proveedor de productos y servicios para todo el Grupo Medical Solutions.
Esto se basa en cuatro pilares básicos: Entender las necesidades de sus clientes y proveerles de
una sólida plataforma para su éxito en el mercado, pensar y actuar globalmente, y contar con
un personal altamente capacitado y motivado.
1.5 Med CO-IDR
IDR es el área de CO que desarrolla y produce equipos y sistemas para
posicionamiento de pacientes radiográficos. Específicamente, se producen dispositivos para la
colocación de pacientes, equipos para urología y transiluminación, pórticos para tomografía,
8
equipos para angiografía, así como varios de sus componentes. Además, corresponde al IDR,
la puesta en marcha de los equipos en la zona européa.
1.5.1 División por Departamentos
Med CO-IDR está a su vez dividida en ocho departamentos:
¾ IDR R (Componentes para Rayos X)
¾ IDR X (Sistemas para Urología)
¾ IDR T (Tomografía, Mesas de Tratamiento)
¾ IDR A (Componentes para Angiografía)
¾ IDR Q (Gerencia de Calidad)
¾ IDR O (Soporte logístico y Gerencia de Socios ID)
¾ IDR P (Soporte de Producción)
¾ KA IDR (Compras)
1.6 Departamento IDR A
El equipo del IDR A trabaja específicamente en la fabricación y la realización de
pruebas de control de calidad de la gama de equipos AXIOM ARTIS.
1.6.1 Productos IDR A
Los productos que conforman la línea AXIOM ARTIS son:
¾ ARTIS MP
¾ ARTIS 2nd PLANE
¾ ARTIS FLOORSTAND
¾ ARTIS T
1.6.1.1 ARTIS T
9
Este equipo, posée un sofisticado diseño que le permite un amplio rango de
movimiento con el cual puede realizar un barrido completo de las zonas en estudio. Con lo
cual, mediante la utilización de un software de alta velocidad, se puede lograr la obtención de
imágenes 3D que permiten una mejor visualización de la zona en estudio, haciéndo posible
con ello la realización de diágnosticos más precisos (Figura 1.5)
Figura 1.5. Equipo angiográfico ARTIS - T.
¾ Usos:
Instalación universal para todo tipo de aplicación angiográfica: Angiografía general,
Neuroangiografía, Angiografía coronaria, entre otras.
¾ Características técnicas:
Tecnología de control numérico del Sistema Arco-C, para la toma de imágenes
digitales. Entrada del paciente libre por todos los lados.
10
CAPÍTULO II
DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE TRANSPORTE DEL EQUIPO
ARTIS-T
2.1 La Unidad de Transporte
La Unidad de Transporte del equipo angiográfico ARTIS-T, es un dispositivo diseñado
para servir de soporte a dichos equipos, para que una vez terminado el montaje de los mismos,
estos puedan ser almacenados y transportados de manera práctica y segura. Dicha unidad está
conformada por las siguientes partes: la estructura metálica, la caja para el cableado, y el
grupo de piezas de seguridad (Figura 2.1)
Figura 2.1. Unidad de Transporte del Equipo ARTIS T.
2.1.1 La estructura metálica de la Unidad de Transporte.
La estructura metálica está construída con perfiles de acero rectangulares de 90x40x3,
80x40x3 y 40x40x3, unidos entre sí mediante soldadura. En su parte superior posée apoyos
que sirven de soporte para la colocación de la base superior del equipo. Posée también, un área
11
que sirve como mesa para la colocación de las piezas de seguridad durante la instalación del
equipo en la estructura, la cual está conformada por una pletina de acero (Figura 2.2)
Apoyos para
Colocación del equipo
Mesa para la colocación
de piezas
Zona para colocación
de la Caja del Cableado
Figura 2.2. Partes de la Estructura Metálica de la Unidad de Transporte.
2.1.2 La caja para el cableado.
La caja rodante de la unidad de transporte, es un elemento utilizado para la colocación
del cableado del equipo ARTIS-T. Dicha caja posée tapa y ruedas removibles, y está
construída con perfiles de acero soldados y láminas de madera (Figura 2.3)
Con las ruedas instaladas
Colocada dentro de la estructura
Figura 2.3. Caja del cableado dentro y fuera de la estructura metálica.
12
2.1.3 Las piezas de seguridad.
Las piezas de seguridad de la unidad de transporte son elementos utilizados para
mantener fijo el equipo a la estructura metálica. A continuación se muestra una lista de ellas:
¾ 1 Plato de Aluminio
¾ 1 Disco
¾ Ángulos (rectos)
¾ 1 Abrazadera superior
¾ 1 Abrazadera inferior
¾ 1 Tornillo hembra hexagonal DIN 912 M6x12
¾ 1 Tornillo hembra hexagonal DIN 912 M16x100
¾ 1 Tornillos hexagonal DIN 933 M16x160
¾ 2 Tornillos hexagonales DIN 933 M20x40
¾ 1 Tornillo largo hexagonal DIN 933 M16x440
Figura 2.4. Algunas de las piezas de seguridad.
2.2 Procedimiento para el Transporte de los equipos ARTIS-T
Al finalizar el montaje del equipo, debe comenzar su proceso de transporte. Para ello,
en primer lugar se coloca el equipo en la Unidad de Transporte y se sujeta a ella por medio de
un conjunto de piezas de seguridad, con la finalidad de restringir su movimiento y prevenir
13
posibles daños durante el traslado y almacenamiento. El procedimiento general que se sigue
para el transporte de los equipos es el siguiente:
¾ Se retira el equipo del riel de montaje y se coloca dentro de la Unidad de Transporte.
¾ Se fija el equipo a la estructura metálica, mediante el conjunto de piezas de seguridad.
¾ Una vez instalado el equipo en la unidad de transporte, se traslada al almacén.
¾ En el almacén, se le colocan al equipo algunos accesorios adicionales.
¾ Se transporta el equipo al lugar de entrega al cliente para su posterior instalación.
¾ Una vez retirado el equipo, se llevan la Unidad de Transporte y las piezas de seguridad
nuevamente a la planta Siemens, para repetir el proceso.
En este estudio se tomó en cuenta particularmente, el proceso que se sigue en el área de
montaje para la instalación del equipo en la Unidad de Transporte, considerando también las
condiciones requeridas para el manejo del equipo en el almacén.
De acuerdo a su diseño, el ARTIS-T está vinculado a un riel que le permite desplazarse
sobre él unidireccionalmente para su correcto funcionamiento. Por esta razón, para el montaje
de los equipos se hace uso de un riel que, además de facilitar el proceso de construcción,
simula las condiciones de ubicación y movimiento del equipo necesarias para su posterior uso
por el cliente (Figura 2.5)
Figura 2.5. Riel de Montaje.
14
Para la instalación de los equipos ARTIS-T en la unidad de transporte se sigue el
procedimiento que se explica a continuación:
¾ Se coloca la unidad de transporte a un lado del equipo, por medio de un montacargas
¾ Se retira de la unidad la caja para el cableado, también con el uso del montacargas
(Figura 2.6).
Figura 2.6. Movilización de la Caja del Cableado.
¾ Se retiran de la caja para el cableado las piezas de seguridad y se colocan en la zona
dispuesta para ello en la estructura. Luego de esto, se coloca el cableado del equipo
dentro de la caja (Figura 2.7).
Figura 2.7. Piezas de Seguridad sobre la Mesa de la Estructura y
Ubicación del Cableado del Equipo dentro de la Caja.
15
¾ Para movilizar la estructura se hace uso de un motor eléctrico. Primero, se sujeta la
estructura por medio de correas a las cadenas del motor. Se levanta unos centímetros y
se traslada en la dirección del riel de montaje, para colocarla debajo del equipo. Ésta se
debe ubicar en un punto determinado, demarcado en la zona de montaje. Luego, se
sube la estructura hasta la altura del riel de montaje, de modo que los apoyos encajen
correctamente en la base superior del equipo (Figura 2.8)
Figura 2.8. Levantamiento de la Estructura.
¾ Se colocan las primeras piezas de seguridad: La base de aluminio y la abrazadera
inferior, luego de lo cual se procede a desmontar el equipo del riel de montaje, para
luego, bajar el conjunto equipo-estructura nuevamente con la ayuda del motor eléctrico
(Figura 2.9).
Figura 2.9. Montaje de la Abrazadera e Instalación del Plato de Aluminio.
16
¾ Se retiran las correas del motor y se colocan el resto de las piezas de ajuste. Se cierra la
abrazadera para la sujeción la parte posterior del equipo. Se colocan además los
ángulos para la sujeción del Arco C y el ángulo de extensión para la sujeción del
cableado (Figura 2.10).
Figura 2.10. Ajuste de Diferentes Piezas de Seguridad.
¾ Al terminar la instalación y el ajuste de todas las piezas de seguridad, se coloca
nuevamente la caja con el cableado dentro de la estructura. Se cubre el conjunto
equipo-estructura con una capa protectora de plástico y se le coloca su respectiva
identificación (Figura 2.12).
Figura 2.12. Final de la Instalación del Equipo.
17
CAPÍTULO III
OBJETIVOS DEL PROYECTO
3.1 Objetivos generales
El objetivo principal de este proyecto, fué la evaluación de las condiciones actuales del
proceso de transporte de los equipos angiográficos fabricados por el departamento IDR A, e
implementar las modificaciones necesarias para el logro de su optimización. De manera
particular, se propuso la evaluación del procedimiento de instalación del equipo ARTIS-T en
la Unidad de Transporte, y la implementación de cambios para mejorar el diseño de la unidad
de transporte.
3.2 Objetivos específicos
¾ Acortar la duración del proceso de instalación del equipo en la Unidad de Transporte.
¾ Reducir la utilización de otros equipos adicionales: Reducir el uso de montacargas.
¾ Sustituir piezas de Seguridad de complicada sujeción por otras que se requieran menor
tiempo para su ajuste.
¾ Eliminar el uso de piezas de seguridad muy pequeñas, y en caso de no ser posible,
disminuir la probabilidad de que las mismas se extravíen.
¾ Evitar en lo posible que el personal que labora en dicho proceso deba manipular piezas de
peso considerable.
18
CAPÍTULO IV
MARCO TEÓRICO
4.1 La Angiografía
La angiografía es una técnica médica que consiste en inyectar al paciente un medio de
contraste, con la finalidad de visualizar el flujo de sangre, mediante el uso de Rayos X. A
través de las imágenes obtenidas a partir de estos estudios, se puede adquirir información
específica para el adecuado tratamiento de enfermedades vasculares, por ejemplo, la cantidad
de venas y arterias obstruidas, la ubicación y grado de obstrucción de estas.
El desarrollo de este tipo de diagnósticos, es de particular interés para el estudio de las
arterias, las cuales son de importancia vital, ya que a través de ellas la sangre transporta
grandes cantidades de oxígeno al cuerpo.
4.1.2Procedimiento básico
Para la realización de una angiografía, se sigue un procedimiento básico, para el cual se
requieren condiciones higiénicas óptimas. En primer lugar, con anestésia local, se inserta una
pequeña aguja en una de las arterias del área pélvica. Posteriormente, a través de la aguja, se
introduce en la arteria un alambre guía, el cual es utilizado para movilizar dentro de la misma,
un delgado catéter sintético, mientras se irradia la zona en estudio. Seguidamente, se inyecta
vía catéter un medio de contraste con base de Iodo, para visualizar las vías sanguíneas del
órgano en particular. Una vez visualizado el flujo sanguíneo, el medio de contraste es filtrado
por los riñones y expusado del cuerpo (Figura 4.1).
19
Tumor cerebral
Aneurisma
Figura 4.1. Angiografía Cerebral para diagnóstico de tumores y Aneurismas.
4.1.3 Aplicaciones
El desarrollo de la tecnología angiográfica, en cuanto al mejoramiento de los recursos
para su realización y para el post-tratamiento de las imágenes obtenidas, ha permitido su
utilización con favorables resultados en diversas áreas de aplicación. Las aplicaciones más
comúnes se presentan en el siguiente esquema:
ƒ
Angiografía general
Cabeza y cuello (cerebral, cervical), Toráxica (abdominal), Brazos y piernas
(periférica), Arteriopulmonar (Figura 4.2)
ƒ
Cardioangiografía
ƒ
Neuroangiografía
Figura 4.2. Angiografía periférica.
20
Figura 4.3. Imágen angiográfica en 3D.
21
CAPÍTULO V
METODOLOGÍA
5.1 Modificaciones propuestas para mejorar el diseño de la Unidad de Transporte.
Luego de realizar una observación detallada del proceso de instalación del equipo en la
Unidad de Transporte, se realizaron algunas propuestas con la finalidad de mejorarlo. Los
objetivos específicos de dichas propuestas fueron los siguientes:
¾ Corte de la estructura metálica de la Unidad de Transporte (1).
¾ Cambio de las ruedas de la caja del cableado (2).
¾ Diseño de riel para ascenso y descenso para la caja del cableado (3).
¾ Diseño de brazo de sujeción para el cableado (4).
¾ Localización y organización de piezas de sujeción: Diseño de goma para colocación de
piezas de seguridad (5).
¾ Diseño de pernos de seguridad y pieza base para la ubicación de los pernos de
seguridad (6).
¾ Localización del material protector para laqueado de los equipos Artis-T (7).
Figura 5.1. Indicación de las Modificaciones.
22
5.2 Metodología general para el desarrollo de las propuestas planteadas.
A continuación se presenta una descripción del procedimiento utilizado para el desarrollo
de cada una de las propuestas planteadas:
¾ Verificación de la factibilidad de la modificación: Costos, Reducción de tiempo
aproximada a conseguir y Espacio disponible.
¾ Luego de su aprobación, realizar los cálculos necesarios para el diseño respectivo de cada
modificación. Dimensionamiento y selección de materiales.
¾ Realización y construcción de modelos 3D de cada una de las piezas diseñadas y hacer las
modificaciones propuestas en el modelo 3D actual de la unidad de transporte, para
verificar su funcionamiento, utilizando para esto el módulo correspondiente del software Ideas NX Series.
¾ Realización de todos los planos necesarios, utilizando para ello el módulo correspondiente
del software I-deas NX Series. Los planos requeridos son los siguientes:
ƒ Planos de todas las piezas nuevas.
ƒ Plano del ensamblaje para el montaje de las modificaciones propuestas.
ƒ Nueva versión de los siguientes planos:
ƒ Plano de la estructura metálica
ƒ Plano de la unidad de transporte: incluyendo la caja de cableado y las piezas de
seguridad
ƒ Planos de la unidad de transporte con el equipo Artis T instalado.
¾ Realización de actividades inherentes al proceso de adquisición del material necesario:
Evaluación de costos, Supervisión de Compras.
¾ Supervisión de la construcción de un prototipo y evaluación de su funcionamiento.
5.3 Desarrollo de las propuestas.
A continuación se hace la descripción detallada de la metodología utilizada para la
realización de cada propuesta.
23
El material utilizado para todas las piezas metálicas fué un acero S235JR, de acuerdo a
disposiciones de la empresa para la construcción de este tipo de estructuras metálicas. Este
material posée una resistencia a la fluencia Sy = 30,20 Kgf/mm2 y un módulo de elásticidad E
= 21000 Kgf/mm2 .
5.3.1 Corte de la Estructura metálica de la Unidad de Transporte
Para comenzar la instalación del equipo, debe colocarse antes la estructura de
transporte en un espacio determinado, demarcado en el área de montaje. Luego debe subirse
hasta alcanzar la altura necesaria, para que la misma pueda encajar en la base superior del
equipo ARTIS -T. Debido a la geometría del equipo y de la estructura de transporte, la
estructura no se puede ubicar con el montacargas directamente en el espacio demarcado, razón
por la cual, para la movilización de la estructura se hace uso de un motor eléctrico (Figura
5.2).
Figura 5.2. Posicionamiento de la Estructura.
Sin embargo, con este método generalmente deben realizarse varios movimientos antes
de lograr la posición correcta. Con la finalidad de agilizar esta etapa del proceso, se planteó
eliminar una zona de la estructura mediante la realización de un corte, con el fin de que el
posicionamiento de la misma en la zona demarcada pueda hacerse de manera directa con el
montacargas.
24
Por otra parte, al realizar esta modificación la podría dejarse fija en la estructura la
abrazadera inferior, ya que, bajo esta nueva configuración, la misma no obstaculizaría en el
paso de la estructura hacia el equipo.
Figura 5.3. Esquema del Corte a realizar.
La realización de esta propuesta representa un ahorro de tiempo de trabajo, al poder
ubicarse la estructura de forma más rápida, y al ser innecesario el montaje y desmontaje de la
abrazadera inferior. Adicionalmente esto sería ventajoso desde el punto de vista ergonómico,
ya que no sería necesaria la manipulación de esta pieza, que es una de las piezas de seguridad
más pesadas.
Figura 5.4. Abrazadera Superior e Inferior Instaladas.
25
Para este caso, se consideró importante realizar un análisis estático y dinámico de la
estructura, a fin de garantizar que la estructura modificada podía resistir las cargas que
normalmente se le aplican.
¾ Análisis estático de la estructura.
Para el análisis estático de la estructura, en primer lugar, se observó que en el plano de
corte el sistema es simétrico. De acuerdo a la configuración existente, se consideró importante
realizar el cálculo de la deflexión en los extremos de la viga a cortar (Viga AB), para evaluar
la magnitud de la deformación producida. Para ello, se utilizarón las ecuaciones
correspondientes a la deflexión de una viga empotrada en voladizo con una carga aplicada en
el extremo. Uno de los desplazamientos posibles ocurre en el extremo de la viga, en el punto
donde se encuentra aplicada la carga, en sentido vertical. Adicionalmente, puede haber un
desplazamiento en sentido horizontal debido al momento flector producido por la carga en
empotramiento, punto donde éste alcanza su mayor valor.
Fuerza aplicada:
F
Pestr
F
F
F
F
¾
Peso del equipo:
4F = 1000 Kg.
¾
Peso de la Estructura:
Pestr = 550 Kg
A
B
Figura 5.5. Esquema de señalización de las fuerzas aplicadas en la Estructura.
26
Sin embargo, debido a que no se realizará un estudio dinámico, se consideró
recomendable la colocación de refuerzos, con el objeto de prevenir las posibles deformaciones
originadas por cargas imprevistas.
Dichos refuerzos serán perfiles rectangulares con dimensiones adecuadas, ubicados de
modo que impidan desplazamientos tanto en sentido vertical como horizontal. Se colocará un
perfil como refuerzo horizontal, debajo de la mesa de la estructura, y dos perfiles como
refuerzos verticales, ubicados uno en cada extremo de la viga cortada. La longitud de cada uno
de ellos está determinada por el sistema. La selección de los perfiles a utilizar se hizo de
acuerdo al valor mínimo de área transversal y de inercia que estos debían poseer de acuerdo a
la carga a la que deberán soportar, considerando esfuerzos de compresión para los refuerzos
verticales, y esfuerzo de flexión para el refuerzo horizontal.
Zona a remover
Zona removida y
Colocación de refuerzos
Figura 5.6. Señalización de la zona del Corte.
¾ Estudio dinámico.
Para el estudio dinámico de la estructura, se recomienda la realización de un modelo en
elementos finitos utilizando el software I-deas, con la finalidad de obtener información más
detallada acerca del comportamiento de la estructura, que permitan mejorar su diseño.
27
5.3.2
Rediseño de la Caja para el cableado y su mecanismo de colocación en la
Estructura de Transporte.
El objetivo de esta propuesta es diseñar un mecanismo que facilite la ubicación de la
Caja dentro de la estructura, permitiendo que la misma se pueda subir y bajar de ella, sin
necesidad de utilizar el montacargas.
Figura 5.7. Pasos para la colocación de la caja del cableado en la estructura de transporte.
Para este caso, en primer lugar se propuso cambiar las ruedas que actualmente posée la
caja para el cableado, por otras de menor tamaño, de modo que no sea necesario colocarlas o
retirarlas cada vez que haya que movilizar la caja. Para esto, se revisaron los catálogos de
productos de los proveedores de este tipo de productos para la empresa, y se hizo una
selección de acuerdo a las carácterísticas ofrecidas por cada uno de ellos, específicamente, de
acuerdo a la capacidad de carga dinámica y estática y las dimensiones disponibles.
Adicionalmente, se propuso agregar a la estructura unos rieles sobre los cuales ésta
pueda desplazarse, y con los que se logre que una persona pueda, solamente empujando la
caja, subirla o bajarla de la unidad de transporte, sin necesidad del uso de un montacargas.
Dichos rieles estarán ubicados uno a cada lado de la estructura. Cada riel está compuesto de
dos partes: una primera parte, inclinada con un cierto ángulo que permita lograr el cambio
progresivo de altura de la caja del cableado, y una segunda parte, colocada de manera
horizontal, a fin de permitir el desplazamiento de la misma una vez dentro de la estructura
(Figura 5.8).
28
Figura 5.8. Esquema de la construcción de los rieles para el ascenso y descenso de la caja del cableado.
Para el diseño de estos rieles en primer lugar se verificó el valor del cambio de altura
requerido para la caja del cableado, así como del espacio disponible en la parte interna de la
estructura para la ubicación de la misma. Con estos datos, se determinaron la longitud, ángulo
de inclinación, y lugar de ubicación que dichos rieles deberían tener. También se tomó en
cuenta el valor de la fuerza que se tendría que aplicar para colocarla dentro de la estructura.
Para la construcción de los rieles se decidió utilizar perfiles comerciales. Se asumió
como material el acero AISI 1010. Luego, comparando la expresión del esfuerzo de flexión en
los rieles también con un esfuerzo permisible igual al valor de la resistencia a la fluencia del
material, se realizó el cálculo de la inercia que deben poseer los perfiles para la resistencia de
los mismos, de acuerdo a las cargas aplicadas. Se escogió un perfil L de alas iguales para la
parte inclinada, a fin de lograr que la incorporación de la caja en los rieles se haga de manera
sencilla; y se escogió un perfil U para la parte horizontal del riel, para prevenir que durante el
transporte del equipo, la caja se desplace en sentido vertical. La unión de las partes del riel, así
como la unión de cada riel a la estructura, se hará mediante soldadura.
Con la finalidad de prevenir la deflexión que tendrían los extremos libres de la parte
inclinada del riel, al desplazar la caja del cableado sobre ellos, se propuso también la
colocación de refuerzos que impidan dicha deflexión. Para determinar la dimensión de los
refuerzos, se verificó la magnitud de la deformación posible. Para su estudio, el riel inclinado,
se modeló también como una viga empotrada en voladizo con una carga aplicada en el
29
extremo, de valor igual a la mitad del peso de la caja del cableado, utilizando un criterio de
diseño conservador. Por otro lado, debido a que el ancho de la caja es menor al ancho del
espacio dispuesto para la instalación de los rieles en la estructura de transporte, es necesario
agregar soportes que le sirvan de apoyo y que adicionalmente brinden estabilidad al sistema.
Se colocarán cuatro apoyos horizontales (AH) y cuatro verticales (AV). Dichos apoyos serán
perfiles cuadrados, también de acero AISI 1010, verificando la resistencia de los mismos a
compresión (Figura 5.9)
Riel H
Apoyos AH
Riel I
Apoyos AV
Figura 5.9. Partes del riel y los apoyos donde serán instalados.
Por otra parte, se decidió utilizar rodamientos para el desplazamiento de la caja sobre
los rieles. Se usarán cuatro rodamientos, los cuales serán instalados sobre cuatro ejes
independientes.
Con la finalidad de que dichos ejes tengan una base estable, estos se unirán mediante
soldadura a un perfil rectangular (Figura 5.10). Dichos perfiles estarán colocados de forma
horizontal, uno a cada lado de la estructura. En cada perfil se colocarán dos ejes. Al
dimensionar estos ejes, primero, se asumió como material a utilizar el acero al carbono AISI
1010. Cada eje se consideró para el cálculo como una viga empotrada en voladizo con una
carga distribuida aplicada desde una cierta distancia de la base hasta el extremo, comparando
luego el valor del esfuerzo de flexión obtenido, con un esfuerzo permisible igual a la
resistencia a la fluencia del material seleccionado. Determinado el diámetro de los ejes, se
pasó a la selección de los rodamientos adecuados, para lo cual se propuso que el diámetro
externo de los mismos fuese inferior a los cincuenta milímetros, en primer lugar, por razones
30
de costo, y en segundo lugar, para que las dimensiones de los perfiles fuésen tal que el peso de
los mismos fuese el mínimo. Luego, utilizando información de las tablas proporcionadas por
la empresa fabricante de rodamientos SKF, se realizaron los cálculos correspondientes para la
selección y verificación de los mismos.
Perfil
Rodamiento
Eje para el
Rodamiento
Figura 5.10. Esquema de la unión perfil, rodamiento y eje para el rodamiento.
Finalmente, se realizaron los planos correspondientes para la construcción e instalación
de estos rieles y sus respectivos soportes.
5.3.3 Diseño de un brazo de sujeción para el cableado.
Para garantizar que la conexión del cableado ubicada en la parte superior del Artis-T se
mantenga en buen estado, debe sujetarse el cableado a un punto fijo al momento de instalar el
equipo en la unidad de transporte (Figura 5.11).
Figura 5.11. Fijación actual del tubo protector del cableado.
31
Debido a esto, para fijar el cableado se había hecho uso de una pieza angular con la que
se cambiaba la dirección de la parte saliente de los cables, para acercarlos a la estructura
metálica de la unidad de transporte, protegiéndo de esta manera la conexión de posibles
desplazamientos bruscos que la puedan dañar.
Sin embargo, como se observa en la figura 5.12, para la instalación de esta pieza de
seguridad en la estructura, es necesario en primer lugar, desmontar la base del cableado de la
parte superior del equipo, luego fijar dicha base a la pieza angular, y luego, fijar la pieza
angular a la parte superior del equipo. Este procedimiento resulta muy engorroso,
especialmente porque en cada una de estas uniones se utilizan tornillos muy pequeños que
requieren cierto cuidado para su colocación, debido a que pueden caerse o extraviarse
fácilmente.
Figura 5.12. Proceso actual de fijación del cableado.
Una manera de agilizar el proceso general de instalación del equipo en la unidad de
transporte, sería sustituir las uniones atornilladas por otro tipo de uniones que requieran menor
tiempo para su instalación. De allí surge la idea de diseñar una pieza alternativa para asegurar
las conexiones del cableado, que no requiera ser atornillada y que pueda cumplir esta función
32
de manera eficiente. La nueva pieza que se propone, es una extensión o brazo de sujeción a ser
colocado en la parte superior de la estructura, el cual tendrá en su extremo una abrazadera a la
cual se podrá fijar el cableado (Figura 5.13).
Figura 5.13. Esquema del brazo para la sujeción del cableado.
Esta pieza será fabricada a partir de la unión de un perfil comercial rectangular con dos
arcos de tubo, todos en acero AISI 1010, que es el mismo material con el que está fabricada
toda la estructura. Con la finalidad de que el ajuste sea más efectivo, cada arco de tubo estará
recubierto en su parte interior con una capa de fieltro de aproximadamente diez milímetros de
espesor. La pieza completa estará a su vez unida a la estructura a través de un pasador, y podrá
colocarse en dos posiciones. Estará colocada de manera vertical mientras no esté en uso, y
luego en el momento en que se vaya a utilizar podrá girarse para ser colocada de manera
horizontal (Figura 5.14)
33
Figura 5.14. Esquema de la ubicación y función del brazo para el cableado.
También se agregará cerca del pasador, un extremo saliente a fin de localizar el punto
de llegada del brazo de sujeción después del giro, sirviéndole además como punto de apoyo.
Para el diseño de esta pieza el objetivo principal fue lograr que la unión de dicha pieza a la
estructura fuese suficientemente rígida, y que la abrazadera pudiese sujetar de manera firme el
tubo del cableado. Por esta razón, se decidió forrar de fieltro la parte interna de la abrazadera,
con la finalidad de mejorar el ajuste y que el tubo no sufra daños con el contacto.
Teniéndo en cuenta las condiciones bajo las cuales trabaja esta pieza, sólo se realizaron
cálculos de resistencia para el pasador sometido a una carga de corte, producto del peso de la
misma pieza. Luego de verificar las dimensiones requeridas para cada parte de la pieza a
construir, se pasó a la realización de los planos de la misma.
5.3.4 Localización y organización de piezas de sujeción: Diseño de Molde para colocación
de piezas de seguridad.
Actualmente, cuando las unidades de transporte del equipo Artis-T son devueltas a la
planta, luego de su uso, todas las piezas de seguridad se encuentran colocadas dentro de la caja
del cableado sin ningún orden específico. Por esta razón, al inicio del proceso de instalación
de un nuevo equipo, se colocan dichas piezas sobre la mesa de la unidad, para verificar que
estén completas y para que estén al alcance al momento de utilizarlas.
34
El hecho de que las piezas de seguridad estén ubicadas de forma desorganizada,
representa una dificultad para el proceso de instalación, en primer lugar, por el tiempo que se
debe emplear para ordenarlas, y en segundo lugar, porque hace difícil el poder notar a simple
vista si falta alguna de ellas (Figura 5.15).
Figura 5.15. Almacenamiento de las piezas de seguridad en la caja para el cableado.
Para resolver este problema, se propuso que las piezas, en lugar de ser almecenadas en
la caja del cableado, fuesen directamente colocadas de manera organizada en el interior de la
mesa. Para ello, se decidió ubicar en esa zona un molde con orificios de acuerdo a la forma de
cada una de las piezas, en el cual puedan éstas puedan introducirse de manera que se facilite la
localización y posterior uso de cada pieza de seguridad.
Con esta medida se logra el almacenamiento seguro de las piezas, al prevenirse que
alguna pueda caer, y por otra parte, se evitan posibles demoras por olvido o pérdida de las
piezas, al poderse notar a simple vista si falta alguna de ellas. Esto agilizaría el proceso, ya que
se podría verificar rápidamente si está completo el conjunto de piezas, tanto luego del uso de
la unidad de transporte, en el punto de entrega de los equipos al cliente, como una vez en
planta, al momento de comenzar la instalación de un nuevo equipo (Figura 5.16).
35
Figura 5.16. Disposición de las piezas de seguridad sobre la mesa y esquema del molde a utilizar.
Como primer paso, se tomó nota de las dimensiones respectivas de cada pieza, así
como del espacio disponible para la colocación del molde en la mesa de la unidad de
transporte. Con esta información, se realizó un esquema con la distribución final de las piezas
dentro del molde.
Se consideró importante que cada orificio tuviese la profundidad necesaria para que la
pieza a contener estuviese completamente dentro del molde, razón por la cual la profundidad
del agujero varía de acuerdo a la pieza a contener. Se agregó también un espacio extra en cada
orificio para que las piezas puedan ser retiradas del molde fácilmente. Posteriormente, se paso
a la realización de los planos respectivos.
La fabricación del molde se hará utilizando un equipo programado por control
numérico, razón por la cual, para la acotación del plano se tomó en cuenta que todas las
dimensiones estuviesen referidas a un punto cero, a fin de prevenir errores en la programación
del equipo para el corte de la goma. El material seleccionado para su elaboración se seleccionó
siguiendo las recomendaciones del fabricante.
5.3.5 Diseño de Pieza base para ubicación de pernos de Seguridad.
Otra posible solución para prevenir que las piezas de seguridad pequeñas puedan
extraviarse, sería lograr una forma de unirlas a la estructura que las asegure y con la que se
logre además, facilitar su utilización durante el proceso de instalación del Equipo a la unidad
de transporte. En este sentido, luego de observar la función de los Pernos para la sujeción del
36
Plato de Aluminio en el proceso, se sugirió el diseño e instalación de un soporte en la
estructura de la unidad de transporte, que sirva como sitio fijo para la colocación de estas
piezas, y que le brinde además una ubicación estratégica para su uso.
Figura 5.17. Ubicación de funcionamiento de los pernos de ajuste.
Como se observa en la figura 5.17, el soporte diseñado permite que los pernos puedan
permanecer posados sobre él, para que luego en el momento de su uso, simplemente haga falta
desplazarlos una corta distancia para colocarlos en su posición de trabajo. Estos serán
fabricados en acero AISI 1010 y se unirán a la estructura mediante soldadura. Cada soporte
funciona solamente como apoyo para el perno y como guía para su desplazamiento, por ende,
no se encuentra sometido a esfuerzos considerables. Por esta razón, no se realizaron cálculos
de resistencia para su dimensionamiento ni para la soldadura que lo une a la estructura
metálica.
Para definir la forma de esta pieza, solamente se tomaron en cuenta los requerimientos
geométricos de acuerdo al espacio disponible, y que ésta fuese lo más liviana posible. En base
a esto, se decidió fabricar dichas piezas a partir de pletinas de tres milímetros de espesor,
mediante un proceso de corte y doblado, tomando en cuenta para la longitud de la pletina y
para los radios de doblado, los valores recomendados por la norma correspondiente.
Para realizar esta propuesta, fue necesario también diseñar nuevos pernos de mayor
longitud que pudieran funcionar bajo esta nueva configuración.
37
Los pernos serán fabricados mediante un proceso de torneado y fresado, también en
acero AISI 1010. Para fijar la posición de cada perno en la dirección vertical, se le realizó en
su extremo agujero para la utilización de una chaveta elástica para perno, ambos con
dimensiones requeridas de acuerdo a los criterios establecidos en la norma ISO 2341-B
(Figura 5.18).
Figura 5.18. Esquema de la ubicación y funcionamiento del nuevo perno de ajuste y la base para el perno.
5.3.6 Localización del material protector.
Una de los objetivos principales durante el proceso de transporte del equipo Artis-T, es
evitar que éste pueda sufrir algún daño durante su instalación y desinstalación en la unidad de
transporte. En este sentido, un aspecto a considerar son las superficies laqueadas del equipo,
las cuales deben ser protegidas, con el fin de evitar que las mismas sufran rayaduras que
puedan afectar la calidad del acabado del equipo. Otro aspecto a considerar, es la protección
del cableado del equipo. Para que éste se conserve en perfecto estado, es importante proteger
dos zonas específicas: el área donde ocurre el contacto entre el apoyo de la estructura de
transporte y la parte superior del equipo, y la parte que va desde la parte superior del equipo a
la caja del cableado. Para solucionar este problema, hasta ahora sólo se habían aplicado
medidas improvisadas (Figura 5.19).
38
Figura 5.19. Medidas hasta ahora aplicadas para la protección del cableado.
Con la finalidad de mejorar los aspectos antes mencionados, se propuso en primer
lugar para la protección del cableado, colocar en los puntos mencionados un material protector
que amortiguase el contacto de los mismos con la estructura. Para esto se seleccionó un fieltro
industrial de 10 mm de espesor, que es el mismo material utilizado en las piezas de seguridad
y en ciertas áreas de la estructura para la protección de las superficies del equipo.
Adicionalmente, se recomendó la sustitución del fieltro actualmente colocado por material
nuevo, debido a que éste ha perdido las condiciones de limpieza necesaria para estar en
contacto con el equipo.
39
CAPÍTULO VI:
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
6.1 Etapa de diseño.
En este trabajo se lleva a cabo el diseño conceptual de diversas soluciones posibles
para mejorar el uso de la unidad de transporte, y de esta manera lograr que el proceso de
embalaje asociado a ella sea más eficaz. En este sentido, uno de los criterios de diseño
establecidos por la empresa fué que las magnitudes de los perfiles comerciales requeridos para
los cambios fuesen similares a las que la estructura posée actualmente, conservando así la
línea original de diseño de la estructura. Como parte de este estudio preliminar, para la
realización de todas las modificaciones propuestas, se realizaron algunos cálculos con la
finalidad de verificar la resistencia estática de cada nuevo elemento. Sin embargo, es
recomendable que una vez culminada la evaluación del primer prototipo, se realice como
segunda etapa del proyecto, un estudio posterior que desarrolle un análisis detallado de la
estructura y los elementos que la conforman, a fin de lograr resultados óptimos.
6.1.1 Corte de la Estructura
¾ Verificación de la resistencia a flexión de la viga AB
En la figura 6.1, se hace una representación del sistema, señalando las fuerzas
aplicadas en el plano donde se encuentra la viga en estudio.
40
Se tienen los siguientes datos:
F
F
Peq = 1000 Kgf = 4 F
g
Pestr = 550 Kgf
L = 280mm
A
B
Donde:
Pestr
Peq: Peso del Equipo
R
Pestr: Peso de la Estructura
R
L: Longitud AB
Figura 2.1. Verificación de la deflexión en los extremos de la viga cortada.
Se observó que la viga AB se encontraba sometida a flexión, y que su comportamiento
podía modelarse como una viga empotrada en voladizo con una carga aplicada en el extremo.
Un esquema de ello se presenta en la figura 6.2.
F
A
Y
B
h
X
v
L
b
Figura 6.2. Esquema de la deflexión de la viga AB bajo la acción de la fuerza F.
El valor de la fuerza aplicada es F= 250Kgf. Los datos de la viga se mencionan a
continuación:
Perfil rectangular hueco DIN EN 10210 - S235JR – 80x40x5
41
Tabla 6.1. Especificaciones de la viga AB.
Longitud L [mm]
Ancho b [mm]
Altura h [mm]
Espesor s [mm]
Inercia Ix [mm^4]
A[mm^2]
280
40
80
5
8,03E+05
1070
El diagrama de momento de la viga se muestra a continuación:
1 .10
M ( x)
5
5 .10
M ( 280)
4
0
0
100
200
300
x
Figura 6.3. Diagrama de momento de la viga AB.
Calculando el esfuerzo de flexión y comparando dicho resultado con esfuerzo
permisible, de acuerdo a las ecuaciones 1 y 2, se obtienen los resultados mostrados en la tabla
6.2.
σ=
Mc
. . . . . . . . . . (Ecuación 1)
I
σ=
Sy
ψ
, conψ = 2 . . . . . . . . (Ecuación 2)
Tabla 6.2. Cálculo del esfuerzo de la viga AB.
M [Kgf*mm]
c [mm]
γ
70000
40
2
σ
3,5
σperm
σ/σperm
15,1
0,2
42
De los datos mostrados, se puede concluir que para las condiciones planteadas, las
partes en estudio trabajarían sólo a un 1,3 % de su capacidad, por lo que se puede confirmar la
resistencia de las mismas.
¾ Deflexión de la viga en el punto B.
El valor de la deflexión de la viga AB en el extremo donde es aplicada la fuerza se
calculó de acuerdo a la ecuación 3, obteniéndo un valor de v=0,11 mm, lo cual se consideró
aceptable, considerando las dimensiones de la viga.
¾ Verificación de los refuerzos para el corte
Datos de cada perfil:
Tabla 6.2. Especificaciones de los Refuerzos para el corte.
Perfil
Ancho b [mm]
Altura h [mm]
Espesor s [mm]
Inercia Ix [cm^4]
Área transversal A[mm^2]
Radio de giro k[mm]
RV
40
40
3
9,78E+04
434
1,2
RH
40
80
5
8,03E+05
1070
1,2
Donde:
RV: Refuerzos verticales sometidos a compresión
RH: Refuerzo Horizontal sometido a flexión
Utilizando las ecuaciones 1 y 3, para la verificación de los refuerzos, se obtuvieron los
resultados que se presentan en el siguiente esquema:
τ=
Sy
, con ψ = 2 . . . . . . . . . (Ecuación 3)
2ψ
43
Verificación de los refuerzos RV
F
Verificación del refuerzo RH
F
F
L
C
550
1,2
k
1,2
t
0,23
τperm
τ / τperm
7,55
0,03
M [Kgf*mm]
c [mm]
γ
σ
σperm
σ/σperm
F
70000
40
2
3,5
15,1
0,2
Figura 6.4. Esquema y cálculo de los esfuerzos en los refuerzos para el corte de la estructura.
De acuerdo a los valores anteriormente mostrados, puede afirmarse que ambos
elementos pueden resistir los esfuerzos a los que se encuentran sometidos. Con estos datos, se
pasó a la realización del modelo 3D (Figura 6.5)
44
Figura 6.5. Detalle del modelo 3D mostrando el corte de la estructura, los refuerzos para el corte.
6.1.2 Diseño del Riel para la caja del cableado
De acuerdo a lo observado, se planteó para el dimensionamiento del riel para la caja
del cableado el esquema mostrado en la figura 6.6.
Hinterna
Hapoyos
Hriel
θ
Hcaja +
Hruedas
Hrodam
Figura 6.6. Esquema del dimensionamiento del riel para la caja del cableado.
Donde:
Hrodamientos =
( Hcaja + Hruedas)
. . . . . . . . . . (Ecuación 4)
2
45
Hriel = Hrodamientos +
H int erna − ( Hcaja + Hruedas)
. . . . . . . . . . (Ecuación 5)
2
El riel inclinado estará posicionado a un ángulo θ respecto al eje X. De esta manera,
los valores obtenidos se presentan en la siguiente tabla:
Tabla 6.3. Dimensiones asociadas al sistema de ascenso y descenso de la caja del cableado.
Hcaja [mm]
Hruedas[mm]
Hinterna[mm]
Hsoportes[mm]
Hrodamientos[mm]
Hriel[mm]
Inclinación riel entrada θ [°]
465
55
560
210
260
560
45
Para la construcción de los rieles, debido a que no se encontraban disponibles los
perfiles con las dimensiones requeridas, se decidió fabricar estos a partir de pletinas de 5 mm
de espesor, dobladas de acuerdo a lo establecido en la norma DIN 6935(1975-10) para
doblado de pletinas. En dicha norma se especifica para un valor Sy de hasta 390 N/mm2 y un
espesor entre 5 y 6 milímetros, un radio de doblado R=8 mm.
Para los apoyos de los rieles se seleccionaron perfiles con los siguientes datos:
Tabla 6.4. Dimensiones de los perfiles seleccionados para los apoyos de los rieles.
Perfil
Longitud L [mm]
Ancho b [mm]
Altura h [mm]
Espesor s [mm]
Inercia Ix [cm^4]
Área transversal A[mm^2]
Radio de giro k[mm]
AV
295
40
40
3
9,78E+04
434
1,2
AH
95
40
40
3
9,78E+04
434
1,2
Una vista del modelo 3D del riel para la caja del cableado, realizado a partir de los
valores obtenidos se muestra en la figura 6.7.
46
Figura 6.7. Detalle del modelo 3D de la estructura mostrando el riel para la caja del cableado y los apoyos para su
colocación.
¾ Modificaciones en la caja del cableado
Para la caja del cableado se seleccionaron ruedas con superficie de contacto plana
hechas de polipropileno, marca TENTE, cuyas especificaciones se muestran en la sección de
Anexos.
Figura 6.8. Rueda seleccionada para la caja del cableado.
¾ Selección de rodamientos
Para el diámetro externo del rodamiento, se estableció un valor D = 42 mm. Con este
valor, se seleccionaron rodamientos rígidos de bola de una hilera, marca SKF, designación
6004. En la sección de Anexos, se encuantran tabuladas las especificaciones de los mismos.
47
¾ Eje para los rodamientos
Estos ejes se dimensionaron con un diámetro igual al diámetro interno de los
rodamientos y con la longitud requerida para su inserción a través del perfil base, para la
instalación del rodamiento y para la ubicación de la ranura para el retén, como se observa en la
figura 6.9.
Detalle de la unión
Caja del Cableado
Figura 6.9. Esquema de la unión de los ejes para rodamientos sobre la caja del cableado.
La instalación final se puede apreciar en el modelo 3D de la caja para el cableado,
mostrado en la figura 6.10.
Figura 6.10. Modelo 3D de la caja para el cableado con los cambios realizados.
¾ 6.1.3 Brazo para el cableado
Para el dimensionamiento de esta pieza se tomó en cuenta en primer lugar, el diámetro
del tubo protector para el cableado y el espacio ocupado por el fieltro protector, para
48
determinar el diámetro la abrazadera, y la distancia dicho tubo a la barra donde instalaría el
brazo, para determinar la longitud del mismo. El modelo 3D de esta pieza se muestra en la
siguiente figura.
Figura 6.11. Modelo 3D del brazo para el cableado.
6.1.4 Diseño del perno de ajuste y base para el perno de ajuste.
¾ Base para el perno
La altura de la base está definida por la distancia que el perno de ajuste debe recorrer
para cambiar de posición de trabajo a posición de descanso o viceversa. Para asegurar la
rigidez de la misma, se asumió un espesor s=3mm. El doblado de esta pletina, se siguió lo
indicado en la norma DIN 6935(1975-10) para doblado de pletinas, donde para un valor Sy de
hasta 390 N/mm2 y un espesor entre 3 y 4 milímetros, corresponde un radio de doblado R=5
mm.
De acuerdo a las dimensiones establecidas, se cálculo la longitud de la pletina
requerida para la fabricación de esta pieza, utilizando para esto las ecuaciones 6 y 7.
L pletina = a + b + c + d + e − n ⋅ v . . . . . . . . . . (Ecuación 6)
49
ν = 2(r + s ) ⋅ tan
180° − β
180° − β
s
−π ⋅(
) ⋅ (r + ⋅ k ) . . . . . . . . . . (Ecuación 7)
2
180°
2
Donde n = 4, y para un ángulo β entre 90° y 165°, v = 2,8. De allí, se tiene un valor
aproximado de L = 690 mm.
¾ Dimensionamiento del perno de ajuste
Para el dimensionamiento de esta pieza, se consideró lo establecido en la norma ISO
2341 para pernos con cabeza forma A, con agujero para chaveta. Se asumió un diámetro d
=14mm, que es el mismo valor de diámetro que tenía el perno original. La longitud del perno
es la requerida para que éste pueda fijar el plato de aluminio y luego, cuando no esté en uso,
pueda desplazarse y colocarse en una posición en la que permita la salida del mismo. Se
decidió colocar sobre el perno un anillo de seguridad que sirva para fijar la posición de
descanso del mismo sobre la base perno. La selección del anillo de seguridad
y el
dimensionamiento de la ranura para el perno, se hizo de acuerdo a la norma DIN 471 (198109).
La norma recomienda un valor para la altura de la cabeza del perno k = 4. Sin
embargo, se asumió k = 20, para facilitar la manipulación del mismo, teniéndo en cuenta que
éste debe ser movido frecuentemente.
En la figura se muestra el montaje del perno de ajuste y su soporte en el modelo 3D de
la estructura.
50
Figura 6.12. Montaje del perno de ajuste y su soporte.
6.1.5 Molde para la colocación de las piezas de seguridad
Para la fabricación del molde para las piezas de seguridad pequeñas de la unidad de
transporte, se realizó el modelo 3D mostrado en la figura 6.13.
Figura 6.13. Modelo 3D del molde para las piezas de seguridad.
A continuación se presentan imágenes del modelo 3D de la estructura completa donde
se pueden apreciar las diferentes modificaciones propuestas. (Figuras 6.14 y 6.15)
51
Figura 6.14. Isometría del modelo 3D de la estructura metálica con los cambios realizados.
Figura 6.15. Vista trasera del modelo de la estructura con los cambios realizados.
52
6.2.2 Evaluación del Funcionamiento del prototipo
Al terminar la etapa de diseño preliminar, se ordenó la contrucción de un prototipo, con
la finalidad de verificar la efectividad de las modificaciones propuestas. En las siguentes
figuras, se muestran los elementos más importantes observados en la primera versión realizada
del prototipo de la estructura metálica y la caja del cableado con los diferentes cambios .
Figura 6.16. Construcción del brazo para el cableado.
Figura 6.17. Construcción del perno de ajuste y su soporte.
En la figura 6.17 se muestra el prototipo del perno de ajuste y su soporte en la forma
que deben ser instalados. Se observó que ambas piezas cumplían con las dimensiones
requeridas. Por otro lado, en la figura 6.18, se puede observar el corte realizado en la
estructura. Estas fotografías fueron tomadas durante la fabricación de las piezas, razón por la
cual no se ha realizado la etapa de laqueado de las piezas, necesaria para la protección
superficial de la estructura ante agentes corrosivos.
53
Zona de Corte
Figura 6.18. Realización del corte de la estructura y colocación de refuerzos.
Colocación de los rodamientos
sobre sus ejes
Nuevas ruedas
instaladas
Figura 6.19. Modificaciones realizadas a la caja del cableado.
Luego de la construcción de la primera versión del prototipo, se observó en los ensayos
preliminares que todas las modificaciones cumplían con lo esperado, excepto el sistema de
ascenso y descenso de la caja del cableado, el cual presentaba algunas dificultades. La
dificultad principal ocurría al incorporar la caja del cableado al riel, cuando las ruedas
delanteras, luego de estar ubicadas dentro del riel horizontal, perdían el contacto con el mismo
durante el tiempo en que las ruedas traseras se desplazan por el piso hasta la entrada del riel
inclinado. Después de una observación detallada, se concluyó que esto ocurría debido a que el
espacio o juego disponible dentro del riel horizontal era lo suficientemente grande para
permitir el desplazamiento del rodamiento en la dirección perpendicular a la base del riel. Por
54
esta razón, para solucionar este problema, se considera necesario reducir las dimensiones
correspondientes al plano transversal de los rieles, a fin de garantizar el contínuo
desplazamiento de los rodamientos sobre ellos.
Pérdida del contacto
de la rueda con el riel
Figura 6.20. Falla en el funcionamiento del sistema de ascenso de la Caja del Cableado.
Por otro lado, se observó que las ruedas seleccionadas poseían bordes muy finos y
frágiles, por lo que es posible que estas ruedas puedan deteriorarse rápidamente debido a las
cargas de impacto que la caja pueda sufrir durante su manipulación. En este sentido, se
recomienda escoger otras ruedas con un diseño que además de considerar las cargas dinámicas
y estáticas, tome en cuenta también las cargas de impacto.
¾ Análisis económico de las modificaciones propuestas.
A continuación se realiza un análisis de los beneficios a obtener al llevar a cabo las
diferentes modificaciones propuestas en la unidad de transporte. Principalmente se evalúa la
disminución del tiempo y costos estimada en el proceso de instalación de los equipos en la
unidad de transporte, así como la disminución de recursos necesarios para su desarrollo, como
por ejemplo, mano de obra y equipos adicionales. Adicionalmente, se evaluaron los costos de
la inversión necesarios para la realización de dichas modificaciones. Los resultados de dicho
análisis se presentan en la tabla 6.5.
55
Tabla 6.5. Análisis del ahorro de tiempo y costos esperados con las modificaciones realizadas.
Duración del proceso instalación de los equipos en la unidad de transporte
10,92 horas-hombre /equipo
Ahorro de tiempo de trabajo estimado con las modificaciones
0,47 horas-hombre / equipo
Porcentaje de ahorro de tiempo de trabajo estimado con las modificaciones
4,30%
Costo de la hora–hombre para trabajos de montaje
55 € / horas – hombre
Costo del proceso de instalación de los equipos en la unidad de transporte
600,6 € / hombre-equipo
Disminución estimada de los costos por ahorro de tiempo de trabajo
25,85 € / hombre-equipo
Producción de equipos estimada para el período 2005-2006
195 equipos /año
Disminución total de los costos estimada para el año 2006
Costo de las modificaciones por unidad de transporte
5040,75 € / hombre-equipoaño
1.100 €
Costo límite establecido para las modificaciones por unidad de transporte
1.000 €
Costo para modificación de las 15 unidades existentes
16.500 €
Tiempo estimado para la recuperación de la inversión
3,27 años
56
CAPÍTULO VII:
ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS
7.1 Diseño de Cajas para el transporte y almacenamiento de piezas de los Equipos
Angiográficos.
Un aspecto determinante en el proceso de producción equipos médicos, es la gestión
logística. La gerencia estratégica del transporte y almacenamiento de las piezas necesarias
para el montaje de los mismos, es fundamental para que dicho proceso pueda realizarse de
manera óptima, en cuestión de tiempo y costos.
Con el fin de lograr dicho objetivo, en el departamento de equipos angiográficos, se han
evaluado aspectos inherentes a la producción como la organización de las piezas para la
realización del montaje, y el resguardo del buen estado de las mismas desde que el proveedor
las entrega hasta el momento de su uso.
7.1.1 La paleta de transporte
Uno de los aspectos considerados han sido las paletas utilizadas por los proveedores para
el transporte y almacenamiento de las piezas Dichas paletas están realizadas en madera, y
están divididas en varios compartimientos por medio de separadores removibles del mismo
material.
7.1.2 Dificultades relacionadas con la paleta de transporte.
Entre las características de las paletas utilizadas por los proveedores para la entrega de
piezas existen varios elementos que dificultan el proceso en la línea de montaje (Figura 7.1).
Las dificultades más relevantes se mencionan a continuación:
57
¾ La separación de la paleta en compartimientos se realiza sin ningún orden en particular.
Por esta razón, la distribución del espacio no es óptima, ya que las dimensiones de los
compartimientos no se corresponden con el tamaño de las piezas que deben contener.
¾ El número de compartimientos de una paleta, no siempre se corresponde con el número de
piezas, razón por la cual, muchas veces tienen que colocarse dos o más tipos de piezas en
un mismo compartimiento, afectando negativamente la calidad de las mismas.
¾ Los compartimientos no se encuentran debidamente identificados, ya que las piezas no
poséen un compartimiento fijo. Por esta razón la ubicación de las piezas varía de una
paleta a otra, dificultándose con esto, la localización de las piezas al momento del montaje.
¾ Debido a que las piezas no tienen una organización específica en las paletas, No se puede
observar a simple vista si hay piezas faltantes.
Figura 7.1. Paleta de transporte antes de realizar las modificaciones propuestas.
7.1.3 Modificaciones implementadas.
Con la finalidad de eliminar dichas dificultades, y contribuir con esto a la optimización
del proceso de montaje, se realizó el diseño y la construcción de cajas para el transporte y
almacenamiento de las piezas utilizadas la construcción y montaje de diferentes equipos
angiográficos que en esta planta se fabrican. Para este proyecto se planificó la construcción de
36 cajas.
58
Estas cajas cajas fueron realizadas con el propósito de ser colocadas dentro de las
paletas de transporte. Las mismas fueron diseñadas y construídas en madera. Para el diseño de
las paletas se consideró en primer lugar, que cada una de ellas fuese dimensionada de manera
tal que se garantizára el transporte y almacenamiento seguro de las piezas desde el momento
de ser suministradas por el proveedor hasta su utilización en el montaje, y en segundo lugar,
que la distribución del espacio disponible para la colocación de las piezas fuese óptima.
Se consideró importante, que cada caja estuviese provista de separadores también de
madera, que seccionaran el espacio disponible de acuerdo al tamaño y forma de las piezas a
contener, asignando siempre un solo compartimiento por tipo de pieza. Las dimensiones
externas de la paleta están definidas por las características de los almacenes tanto del
proveedor como de la planta.
7.1.4 Procedimiento realizado.
El procedimiento que se siguó para la realización de este proyecto es el siguiente:
¾ Las piezas utilizadas para la construcción de los equipos están separadas por grupos, y
cada uno de ellos posée un cierto número de identificación. A partir del número
correspondiente al grupo que se debe almacenar, se realiza la búsqueda en el Sistema SAP
de la lista de piezas que lo componen, así como los planos de cada una de ellas (Figura
7.2).
59
Figura 7.2. Lista de piezas en el sistema SAP.
En esta lista de Piezas, se especifican entre otras cosas el nombre y número de
identificación del grupo, el período de almacenamiento previsto para las diferentes piezas, la
fase del montaje a la que pertenecen, y la cantidad necesaria de cada una de ellas, para la
fabricación de una unidad o equipo angiográfico. En un siguiente menú, se encuentran
disponibles los planos de cada pieza, incluyendo versiones anteriores, si es que la pieza ha
sufrido modificaciones (Figura 7.3).
Figura 7.3. Planos disponibles de un grupo de piezas.
60
¾ Con esta información, se realiza en el almacén la solicitud de dicho material, con el
objetivo de verificar las condiciones del mismo, y luego de esto, tomar nota de las
dimensiones de las piezas con el empaque de protección, el cual debe ser también
considerado en el dimensionamiento de la Paleta.
En general, mientras que las dimensiones de las piezas así lo permitan, debe
procurarse que cada caja contenga el material necesario para la construcción de diez
equipos o unidades angiográficas.
¾ Posteriormente, se pasa a la realización de los planos de la caja. La profundidad de cada
compartimiento también se varía de acuerdo al volumen que ocupe el conjunto. Esto se
hace con la finalidad de que al momento del montaje, las piezas pequeñas puedan ser
tomadas más fácilmente
¾ Seguidamente, se realizan las fichas de identificación de las piezas, para ser colocadas en
los compartimientos de cada una de las cajas. Estas fichas contienen el nombre, número y
foto de la pieza a contener. Para esto se requiere primero la toma de fotografías
correspondientes a cada piezas, y luego la diagramación, impresión y plastificación de las
mismas (Figura 7.4).
61
Figura 7.4. Fichas de identificación para las piezas de un grupo.
¾ Al tener listo el diseño de la caja, con las dimensiones adecuadas para los diferentes
compartimientos, Se ordena la construcción de una caja muestra correspondiente a cada
grupo de piezas, a fin de verificar que se hayan cumplido los requerimientos de diseño
(Figura 7.5).
Figura 7.5. Imágenes del proceso de revisión de las cajas.
62
Luego de probar que las dimensiones de los compartimientos sean las correctas, se
envían las cajas al proveedor, a fin de que éste pueda comenzar a utilizarlas para el envío de
nuevas piezas. Adicionalmente se envíaron las indicaciones necesarias para que el embalaje de
las piezas sea realizado con la cantidad mínima de material de embalaje (Figura 7.6).
Figura 7.6. Cajas terminadas.
63
CAPÍTULO VIII:
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
¾ El proceso de embalaje del equipo ARTIS – T puede llevarse de una manera más eficaz,
por medio de la implementación de modificaciones en los elementos que conforman la
Unidad de transporte, obteniéndo un ahorro significativo de tiempo de trabajo y costos.
¾ Al eliminar el uso de factores externos a la Unidad de transporte, como el montacargas, en
el procedimiento de embalaje de los equipos, se logra la disminución de tiempo y costos
del proceso.
¾ Las piezas de seguridad pequeñas pueden dificultar el desarrollo adecuado del proceso de
embalaje. Este problema se elimina al utilizar moldes para contenerlas, al evitar que éstas
puedan caerse o extraviarse
¾ El uso de piezas de seguridad que requieran de un ajuste roscado requieren mayor tiempo
de trabajo. Al sustituir estas piezas por otras de ajuste más sencillo se logra un ahorro de
tiempo considerable.
¾ Realizar un corte adecuado en la estructura permite que la inserción del equipo en la
estructura metálica de la unidad de transporte se realice de manera directa mediante el uso
del montacargas, sin necesidad del uso de un motor eléctrico.
¾ La construcción de modelos 3D contribuye a la realización de un diseño eficiente,
disminuyendo los costos de desarrollo y facilitando el subsecuente análisis de los detalles
y estudios necesarios.
¾ Se recomienda un estudio del comportamiento estático y dinámico de la estructura de
transporte por el Método de los elementos finitos para optimizar el diseño de la misma.
¾ El uso de paletas de transporte bien organizadas contribuye al logro de los estándares de
calidad y eficácia en el procedimiento de construcción de los equipos angiográficos.
64
CAPÍTULO IX:
BIBLIOGRAFÍA
1. Shiegley, J. “Diseño en Ingeniería Mecánica” 6ta Edición, Mc Graw-Hill, México,
(2000).
2. Hibbeler, R. “Mecánica de Materiales” 3ra Edición, Prentice-Hall, México, pp, (1998).
3. Norton, R. “Machine Design an integrated approach”, Prentice Hall, New Jersey
,(1996)
4. Kalpakjian, S. “Manufacturing processes for engineering materials” 2da Edición,
Addison Wesley, (1991).
5. Doyle, L. “Materiales y Procesos de Manufactura para Ingenieros” 3ra edición,
Prentice-Hall, México, (1988).
6. Heinzler,M., Kilgus R., Näher, F., Oesterle, S., Paetzold, H., Röhrer, W., Stephan, A. y
Winkow, R. “Tabellenbuch Metall” 42da Edición, Verlag Europa-Lehrmittel, (2002).
65