universidad tecnológica de querétaro

UTEQ
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[email protected], c=MX
Fecha: 2015.05.08 15:08:03 -05'00'
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO
Nombre del Proyecto
"OVERHAUL DE MÁQUINAS DE INYECCIÓN TIPO F"
Empresa
HI-LEX MEXICANA, S.A. DE C.V.
Memoria que como parte de los requisitos para obtener el título de:
INGENIERO EN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL
Presenta
MIGUEL ANGEL ALMARAZ SANCHEZ
Asesor de la UTEQ
LUIS FELIPE MEJÍA RODRIGUEZ
Asesor de la Organización
ING. JOSÉ ALMARAZ RESENDIZ
SANTIAGO DE QUERÉTARO, QRO., Abril del 2015
RESUMEN
El proyecto surgió de la necesidad de la empresa, debido a la demanda de un
nuevo cliente: U-SHIN y MITSUI.
El departamento del área de manufactura es el principal encargado de la
restauración al 100% de las máquinas HMA 101, donde se producirá el cable
de control para estos dos clientes, y se planeó realizar un overhaul
(mantenimiento mayor a máquina HMA 101), en el cual se pidió soporte al jefe
de mantenimiento, Ingeniero José Almaraz, para contribuir en la restauración
de las máquinas.
El proyecto se comenzó con una lista de refacciones, en donde se contemplan
todos sus sistemas; mecánicos, neumáticos, control con PLC, etc. Alejandro
Beltrán, encargado del proyecto, diseña y manda fabricar piezas mecánicas
de la máquina. Para la fabricación de estas piezas se decide contratar a
personal externo. Además se determina una nueva ubicación para la
instalación de la máquina con una nueva bajada de energía eléctrica, aire y
gas.
Una vez que se contó con todos los componentes ya listos, el lugar donde
quedarían ubicados los equipos y las bajadas de luz y gas terminadas, se
procede al armado de estos equipos, al cambio de cabezales, sistema de corte
y formado, electroválvulas, mangueras, cableado, etc. y una vez terminado
todo esto, se comienza a producir piezas para poder ajustar sensores de
posición en cilindros, sensores de seguridad del cierre de los cabezales, así
como presiones para carreras y cierre de mordazas y presión de inyección de
2
zinc, una vez realizado todo esto se comienzan a producir piezas para poder
ser liberadas por el departamento de calidad, cuando el departamento de
calidad da luz vede a las piezas, ya se puede comenzar a producir para cubrir
la demanda del cliente.
3
SUMMARY
In Hi-lex Mexicana Company a project was developed, which consists in the
rehabilitation of a machine of injection, type F. In the company control cables
and window elevators are made, designed for the assemble of the automotive
industry. In Hi-lex Mexicana professional growth skills are developed, because
of the opportunity of being able to practice them, areas such as learning about
PLC control, pneumatics, hydraulics, design etc. The implementation of an
Overhaul to a machine of injection, type F was a great impact for the company
because the need of a new client called U-Shin and Mitsui emerged.
4
ÍNDICE
RESUMEN __________________________________________________ 2
SUMMARY__________________________________________________ 4
ÍNDICE _____________________________________________________ 5
I – INTRODUCCIÓN. __________________________________________ 6
II – ANTECEDENTES. _________________________________________ 7
III – JUSTIFICACIÓN. _________________________________________ 9
IV – OBJETIVOS. ___________________________________________ 11
V – ALCANCE.______________________________________________ 12
VI – ANÁLISIS DE RIESGOS. _________________________________ 13
VII – FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA. ____________________________ 14
VIII – PLAN DE ACTIVIDADES. ________________________________ 20
IX– RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS. _____________________ 21
X– DESARROLLO DEL PROYECTO. ____________________________ 22
XI – RESULTADOS OBTENIDOS. ______________________________ 43
XII – CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.__________________ 44
XIII - ANEXOS
XIV- BIBLIOGRAFÍA
5
I – INTRODUCCIÓN.
Este proyecto consiste en la rehabilitación y ajustes de 2 máquinas de
inyección tipo F (primer moldeo y segundo moldeo). Se debe de realizar un
cheklist y una valoración de todas las piezas mecánicas de las máquinas, así
como también de electroválvulas, cableado, mangueras y sensores, para
definir si algunos de estos componentes pueden ser útiles para desarrollar el
proyecto o cuáles se tendrán que remplazar.
De las piezas que no sean recuperables o presenten desgaste deberán de
hacerse las requisiciones necesarias para pedirlas, una vez aprobado y con
las piezas pedidas ya en la planta, se procederá a remplazar todo lo requerido,
así como realizar bajadas de gas, electricidad y aire, donde será la nueva
ubicación de estas dos máquinas, una vez instalados los equipos se realizarán
corridas (es el proceso de producción de las máquinas) para detallar los
últimos ajustes, tanto de posición de sensores como de velocidad de cilindros,
una vez realizados los ajustes necesarios se iniciará la producción para poder
ser validado el producto por parte del departamento de calidad, para poder
comenzar con la producción en masa para los clientes, que son MITSUI Y USHIN. Este proyecto se llevará a cabo en la empresa Hi-Lex Mexicana, con
dirección en avenida Peñuelas No. 9, Ind. San Pedrito Peñuelas, CP 76148,en
el área de elevadores, ya que aquí es donde se tenían ubicadas estas dos
máquinas, cabe mencionar que las máquinas de inyección tipo F no estaban
100% detenidas, ya que se utilizaban repentinamente para hacer refacciones
del cliente Nissan para realizar el cable de elevador de ventana.
6
II – ANTECEDENTES.
En este año se lograron obtener nuevos proyectos con nuevos clientes, pero
con la maquinaria que se tiene activa era muy difícil abastecer la producción
demandada por estos nuevos proyectos, ya que se tienen en producción los
dos turnos completos, por lo cual se optó por rehabilitar máquinas que se
tenían detenidas, a las cuales se les tuvo que hacer una gran inversión de
aproximadamente $32,000.00 dólares, para remplazar todo lo que estuviera
dañado o inservible tanto mecánico, neumático o eléctrico.
El hecho de producir para estos nuevos clientes dio lugar a rehabilitar estas 2
máquinas de inyección tipo F, pero esto no será exclusivo para los números
de parte solicitados por los clientes, ya que con unos simples cambios de:
dados de moldeo, formador y cuchillas de corte y formado, se podría dar
soporte a los números de parte ya existentes, por la versatilidad que tiene este
tipo de equipos, se optó por su rehabilitación sin estimar en costos de
reparación, ya que con base en la experiencia que tiene la empresa con este
tipo de equipos, se sabe que será una inversión satisfactoria a corto plazo.
El 1 de Octubre de 1993 se estableció HI-LEX Mexicana S. A. de C. V. (HLM),
en el Estado de Querétaro. Su principal actividad es la fabricación de Cables
de Acero implementados en sistemas de Freno, Embrague, Control de Puerta
Trasera, Acelerador, Control de Asiento, Transmisión Automática, Control de
Velocidad, Liberador de Cofre, Cajuela y Tanque de Gasolina, así como la
fabricación de Elevadores de Ventana, entre otros productos. Continuando
con su expansión, en 2013 inició operaciones la segunda Planta ubicada en
El Marqués, en respuesta a las necesidades de sus Clientes.
7
Hoy en día HI-LEX Mexicana emplea a más de 1,200 trabajadores y produce
aproximadamente 16, 000,000 de cables al año. Ha rebasado expectativas
originalmente planteadas y exporta sus productos a Estados Unidos y Canadá
directamente, e indirectamente a Brasil, Argentina y algunos países de
Europa.
8
III – JUSTIFICACIÓN.
El ingeniero Alejandro Beltrán es el que está a cargo de este proyecto, y
requería de apoyo para realizar las modificaciones a las máquinas, así como
los ajustes mecánicos para su buen funcionamiento, por lo cual se nos incluyó
como apoyo para realizar todos los cambios necesarios en estos equipos. Se
modificaron los jig’s (escantillones donde se posiciona la pieza para iniciar su
proceso) para el nuevo cable, cambiando el proceso de producción del cable
de control para hacer más fácil la operación. Se implementaron nuevos
procesos para realizar el cable, ya que se instalaron dos matrices (dado con
la forma de la pieza moldeada), para desbastar la rebaba o restos de la
terminal del cable de control una vez que finaliza su moldeo de inyección.
También cabe mencionar que se apoyó con el ingeniero Alejandro Beltrán
para realizar el diseño y los prototipos de los escantillones para los cables de
control. Es algo que beneficia a la empresa, ya que con estas 2 máquinas
renovadas no solo se podrá producir la demanda de los 2 nuevos clientes,
sino que también se podrá dar soporte a los números de parte ya existentes,
también tendrá beneficios para su gente de trabajo, pues esto significa que se
está trabajando con responsabilidad y calidad, y la adquisición de nuevos
proyectos puede aumentar las utilidades de la empresa. Se realizó una gran
inversión al haber habilitado estas dos máquinas de inyección tipo F, pero
también se costea que la bonificación será a corto plazo. La figura 1 muestra
la empresa.
9
Figura 1. Empresa Hi-lex Mexicana.
10
IV – OBJETIVOS.
1. Realizar un mantenimiento mayor a las 2 máquinas de inyección tipo
F.
2. Tener a las máquinas de inyección tipo F abasteciendo y cumpliendo
con los estándares de calidad y producción. Se producirán 1800 piezas
por un turno de 8 horas.
3. Mejorar los escantillones de los equipos para que los operadores
puedan adaptarse rápidamente en no más de una semana.
11
V – ALCANCE.
Con este proyecto se pondrán en marcha las 2 máquinas de inyección tipo F,
para esto se realizará un checklist completo de todos los sistemas de la
máquina, para determinar qué tanto hay que cambiar de ésta. Se pretende
tener trabajando en dos turnos (primero y tercer turno) al 100% las dos
máquinas, produciendo 1800 piezas por turno, además de eliminar el scrap
en un 100%, esto se realizará únicamente a las máquinas HMA 101 que son
primer moldeo y segundo moldeo, así como la prueba de tensión y de A+B, el
proyecto se puede ver retrasado por los ajustes mecánicos y eléctricos que
se requieren, pero el personal está lo suficientemente capacitado para poder
afrontar estos conflictos. Se pretende que a principios de marzo se dé inicio a
la producción satisfactoria para nuestros clientes, y no presentar ya errores en
el proceso de producción.
12
VI – ANÁLISIS DE RIESGOS.
Este no es un proyecto novedoso, o que no se tenga referencia de tal trabajo,
al contrario, al tener más máquinas de moldeo tipo F funcionando, esto nos
garantiza que al renovar sus sistemas: mecánico, eléctrico y neumático, nos
traerá más productividad en los equipos, lo cual nos garantizará tener un mejor
rendimiento de trabajo y eficiencia de producción.
Ya que se conoce su proceso, sus necesidades de mantenimiento y
debilidades, esto permitirá implementar ideas de mejora para poder corregir
este tipo de incidentes.
El haber realizado proyectos similares anteriormente nos permite garantizar el
cumplimiento al 100% de las actividades, eliminando los riesgos, cabe
mencionar que se tiene disponibilidad de recursos monetarios por parte de la
gerencia de la empresa.
13
VII – FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA.
Mantenimiento
El mantenimiento se basa principalmente en solucionar y prever las posibles
averías que puedan ocasionarse en nuestros equipos, máquinas o
instalaciones, con el fin de reducir los costos debidos a las intervenciones y
paradas de máquina, de tal forma que aumente la calidad en nuestro proceso
productivo. De forma más general, es el conjunto de todas las acciones
mínimas y necesarias para mantener y garantizar un funcionamiento óptimo
de nuestros activos a un costo mínimo.
Tipos de Mantenimiento
Mantenimiento Correctivo. Consiste en reparar la avería una vez se ha
producido. Por lo general, cuando se realiza este mantenimiento, el proceso
de fabricación está parado, por tanto la producción disminuye y los costos
aumentan. Es muy impredecible conocer el tiempo de reparación, así como el
gasto que deriva de la avería, ya que se presenta de forma imprevista,
originando trastornos en la línea.
Su ámbito de aplicación por tanto corresponde a activos con bajo nivel de
criticidad, cuyas averías no suponen gran problema temporal ni económico.
Suele ser rentable en equipos puntuales donde otras técnicas de
mantenimiento resultarían más costosas.
Mantenimiento Preventivo. Este mantenimiento está planificado en el tiempo
y su objetivo es evitar que se produzca la avería. A diferencia del anterior, no
14
es necesario realizarlo en tiempo de producción, y por tanto es planificado en
tiempos libres de fábrica.
Lo que se pretende con este tipo de mantenimiento es reducir el número de
intervenciones correctivas, realizando tareas de revisión periódicas y
sustitución de componentes gastados.
Es un tipo de mantenimiento exigente, pues requiere de una disciplina estricta
de supervisión y elaboración de un plan preventivo a cumplir por personal
especializado. Además, al estar formado por tareas rutinarias, puede provocar
falta de motivación en el personal encargado y, si no se realiza correctamente,
llegar a suponer un sobrecosto sin mejoras notables en productividad.
Por el contrario, el realizarlo correctamente supone el conocer perfectamente
la máquina con la que se trabaja, lo que permite realizar estudios de fiabilidad
óptimos y reducir las intervenciones correctivas a nuestros activos.
Máquinas de Inyección de Zamak
Las máquinas de inyección tipo F son equipos diseñados para realizar el
moldeo de una terminal de un cable de control, puede ser un componente
prensado o bien inyectado con zamak, el cual funciona como terminal. Las
máquinas de inyección cuentan con sistemas eléctrico, neumático, control,
gas, refrigerante y desmoldante.
La Neumática
15
La neumática es la parte de la ingeniería que se dedica al estudio y aplicación
del aire comprimido en la automatización de diversos procesos industriales.
Electricidad
La electricidad es una propiedad física manifestada a través de la atracción o
del rechazo que ejercen entre sí las distintas partes de la materia. El origen
de esta propiedad se encuentra en la presencia de componentes con carga
positiva (denominados protones) y otros con carga negativa (los electrones).
La electricidad, por otra parte, es el nombre que recibe una clase
de energía que se basa en dicha propiedad física, y que se manifiesta tanto
en movimiento (la corriente), como en estado de reposo (la estática). Como
fuente energética, la electricidad puede usarse para la iluminación o para
producir calor.
Motores de Corriente Directa (DC)
Se Utilizan en casos en los que es de importancia el poder regular
continuamente la velocidad del eje y en aquellos casos en los que se necesita
de un torque de arranque elevado.
Además, se utilizan en aquellos casos en los que es imprescindible utilizar
corriente continua, como es el caso de trenes y automóviles eléctricos,
motores para utilizar en el arranque y en los controles de automóviles, motores
accionados por pilas o baterías, etc.
Para funcionar, el motor de corriente continua o directa precisa de dos
circuitos eléctricos distintos: el circuito decampo magnético y el circuito de la
armadura.
El campo (básicamente un imán o un electroimán) permite la transformación
de energía eléctrica recibida por la armadura en energía mecánica entregada
16
a través del eje. La energía eléctrica que recibe el campo se consume
totalmente en la resistencia externa con la cual se regula la corriente del
campo magnético. Es decir, ninguna parte dela energía eléctrica recibida por
el circuito del campo, es transformada en energía mecánica. El campo
magnético actúa como una especie de catalizador que permite la
transformación de energía en la armadura.
La armadura consiste en un grupo de bobinados alojados en el rotor y en un
ingenioso dispositivo denominado colector, mediante el cual se recibe
corriente continua desde una fuente exterior y se convierte la correspondiente
energía eléctrica en energía mecánica que se entrega a través del eje del
motor. En la transformación se pierde un pequeño porcentaje de energía en
los carbones del colector, en el cobre de los bobinados, en el hierro (por
corriente parásita e histéresis), en los rodamientos del eje y la fricción del rotor
por el aire.
Motores de Corriente Alterna (AC)
En esta categoría podemos reunir a los siguientes tipos de motor.

Motor Sincrónico

Motor Asincrónico o de Inducción
El Motor Sincrónico
Este motor tiene la característica de que su velocidad de giro es directamente
proporcional a la frecuencia de la red de corriente alterna que lo alimenta. Por
ejemplo, si la fuente es de 60Hz, si el motor es de dos polos, gira a 3600 RPM,
y si es de cuatro polos gira a 1800 RPM y así sucesivamente. Este motor o
gira a la velocidad constante dada por la fuente o, si la carga es excesiva, se
detiene.
17
El motor sincrónico es utilizado en aquellos casos en que los que se desea
velocidad constante. En nuestro medio sus aplicaciones son mínimas y casi
siempre están relacionadas con sistemas de regulación y control, más no con
la transmisión de potencias elevadas.
Como curiosidad vale la pena mencionar que el motor sincrónico, al igual que
el motor de corriente directa, precisa de un campo magnético que posibilite la
transformación de energía eléctrica recibida por su correspondiente armadura
en energía mecánica entregada a través del eje.
A pesar de su uso reducido como motor, la máquina sincrónica es la más
utilizada en la generación de energía eléctrica, por ejemplo en las centrales
hidroeléctricas y termoeléctricas, mediante generadores sincrónicos trifásicos.
Nota: la máquina sincrónica puede ser monofásica o trifásica.
El Motor Asincrónico o de Inducción
Si se realizara a nivel industrial una encuesta de consumo de la energía
eléctrica utilizada en alimentar motores, se vería que casi la totalidad del
consumo estaría dedicado a los motores asincrónicos.
Estos motores tienen la peculiaridad de que no precisan de un campo
magnético alimentado con corriente continua, como en los casos del motor de
corriente directa o del motor sincrónico.
Una fuente de corriente alterna (trifásica o monofásica) alimenta a un estator.
La corriente en las bobinas del estator induce corriente alterna en el circuito
eléctrico del rotor (de manera algo similar a un transformador) y el rotor es
obligado a girar.
18
PLC
Un controlador lógico programable, más conocido por sus siglas en
inglés PLC (programable logic controller), es una computadora utilizada en
la ingeniería automática o automatización industrial, para automatizar
procesos electromecánicos, tales como el control de la maquinaria de la
fábrica en líneas de montaje o atracciones mecánicas.
Los PLC son utilizados en muchas industrias y máquinas. A diferencia de las
computadoras de propósito general, el PLC está diseñado para múltiples
señales de entrada y de salida, rangos de temperatura ampliados, inmunidad
al ruido eléctrico y resistencia a la vibración y al impacto. Los programas para
el control de funcionamiento de la máquina se suelen almacenar en memorias
no volátiles. Un PLC es un ejemplo de un sistema de tiempo real, donde los
resultados de salida deben ser producidos en respuesta a las condiciones de
entrada dentro de un tiempo limitado, de lo contrario no producirá el resultado
deseado.
19
VIII – PLAN DE ACTIVIDADES.
Noviembre
Id
Nombre de tarea
Comienzo
Fin
Responsable
1
Realizar un cheklist de piezas a
cambiar (en todos sus sistemas)
17/11/2014 30/11/2014 Mantenimiento
2
Realizar diseños de piezas
mecánicas a cambiar
01/12/2014 13/12/2014 Ing. Mecánico
3
Realizar cambios en los sistemas
eléctrico y neumático
07/12/2014 21/12/2014 Contratista
46
Realizar cambios de piezas
4 mecánicas (cabezales de inyección y 22/12/2014 05/01/2015 Mantenimiento
sistema de corte y formado)
Hacer bajadas de luz, aire y gas en
5 la nueva ubicación de la máquina
03/01/2015 04/01/2015 Contratista
HMA-101
6
Ubicar y conectar las máquinas en
su nueva área asignada.
06/01/2015 08/01/1015 Mantenimiento
7
Adaptar nuevos herramentales para
su proceso
12/01/2015 18/01/2015
Mantenimiento
Ing. Mecánico
Comenzar corridas con operadores
de producción para realizar los
8
ajustes necesarios (mecánicos y de
control)
19/01/2015 06/02/2015
Mantenimiento
Ing. Mecánico
9
Producir piezas en forma para ser
evaluadas por calidad
09/02/2015 22/02/2015 Ing. Mecánico
10
Comenzar producción en masa para
nuestros clientes.
23/02/2015
Producción
20
47
Diciembre
48
49
50
51
Enero
52
1
2
Febrero
3
4
5
6
7
Marzo
8
9
10
IX– RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS.
RECURSO
PRECIO
TIME ON
UNIT.
MONTHS
TOTAL $
SEMANAL
1
INGENIERO
3,500
3
42,000
2,300
3
55,200
850
1
4250
DISEÑADOR
MECANICO
2
TECNICO
ELECTROMECANICO
5
OPERADORES
=101,450
Materiales mecánicos,
Se detalla en el desarrollo.
neumáticos, eléctricos,
etc.
21
X– DESARROLLO DEL PROYECTO.
Hi-Lex Mexicana
La empresa Hi-Lex Mexicana es una de las grandes empresas de la industria
automotriz, dedicada a fabricar cables de control y elevadores de ventana,
para clientes como: GM, Ford, Nissan, Audi, VW, Mitsui, U-shin, Mazda, y
algunos otros.
En la planta se integró un nuevo cliente, por lo cual diseñadores de proceso e
ingeniería de diseño tendrán que trabajar para poder fabricar el nuevo cable
de control, para los clientes Mitsui y U-shin. Esto obliga a adaptar ciertas
máquinas (ver figura 2) para que se procesen los números de parte
requeridos.
Figura 2. Máquina a disposición de restauración.
Debido a la necesidad de trabajo para poder comenzar con este nuevo
proyecto, se pide apoyo a personal del área de mantenimiento, ya que es
quien en realidad conoce todos sus procesos y está más apegada a la
producción que se tiene a diario con este tipo de equipos, sus ajustes,
22
reparaciones y actividades de mantenimiento preventivo han hecho que el
personal de mantenimiento sea lo suficientemente capaz de realizar una tarea
como la que implica este proyecto. Para que se comience a modificar la
máquina HMA 101, se realizará un checklist de piezas, refacciones dañadas
o inservibles, en todos sus sistemas; neumático, eléctrico, de control,
mecánico, etc. para así poder comenzar a realizar un presupuestos de los
costos que se deberán hacer en las HMA 101, que está integrada por un
primero y segundo moldeo para la fabricación del cable de control. Además
de finalizar con un chequeo en una máquina que hace: prueba de tensión del
cable y medida de a+b. La figura 3 muestra una imagen de la máquina HMA101 a la cual se implementará la reconstrucción (overhaul).
Figura 3.Condiciones en las que se encuentra la máquina, antes de su
renovación.
23
Realizar un Checklist de Piezas a Cambiar.
La figura 4 muestra la cotización de elementos neumáticos a
sustituir.
Figura. 4 Hoja de cotización de refacciones.
24
Realizar Diseños de Piezas Mecánicas a Cambiar.
De esta actividad se encargó el ingeniero Alejandro Beltrán, puesto que solo
recopiló información sobre el estado de las piezas desgastadas, con el
objetivo de poderlas rediseñar y así mandarlas a fabricar con personal de
maquinados (externo), ver figuras 5 a 9.
Figura 5. Diseño de cabezal de inyección donde se posiciona el dado
superior.
Los diseños que se presentaran son las partes mecánicas de la máquina,
puntos clave para una mejor eficiencia de producción. Al reemplazar estos
mecanismos podremos evitar la generación de scrap, siempre y cuando se
realicen las actividades de mantenimiento preventivo (Lubricación, Remover
restos de colada en dados, Limpieza y Cambio de teflón).
25
Figura 6. Diseño de mecanismos de cabezal de inyección.
En la figura 6 se pueden observar que son varias piezas las que forman parte
del cabezal de inyección, partes principales que funcionan como guías para
realizar los movimientos del cabezal, y que pueden producir que la terminal
salga con restos de rebaba (restos que perjudican el funcionamiento de la
máquina).
Figura 7. Plano mecánico donde se ensambla la placa de inyección (es
la pieza que funciona como guía para moldear la terminal del cable de
control).
26
Figura 8. Diseño de porta pin para el dado de moldeo.
El diseño de la figura 8 corresponde a una pieza fundamental que va
ensamblada junto con el cabezal de inyección, puesto que aquí, lleva un pin
que actúa como botador de piezas después de haber sido moldeada la
terminal.
Figura 9. Hoja de plano de cabezal de inyección.
En la figura 9 se puede observar un complemento más del cabezal de
inyección (se pronuncia mucho cabezal de inyección, debido a que es el
mecanismo y objetivo principal para una buena productividad de las
27
máquinas). La pieza mostrada anteriormente funciona como caja, de manera
que ahí se van ensamblando todas sus partes del mecanismo para su
construcción completa.
Figura. 10 Cabezal de inyección en su parte frontal.
En la figura 10 se puede ver la construcción original del mecanismo de
inyección de las máquinas HMA-101.
28
Realizar Cambios en Sus Sistemas, Eléctrico y Neumático.
Se realiza un chequeo en todos sus sistemas y se determinan todas las
refacciones que se deberán cambiar. El primer punto a reemplazar fue el
sistema neumático, por lo que se toma la decisión de realizar el cambio de
toda la construcción neumática, ya que las mangueras, cilindros de actuación
y electroválvulas presentan demasiado desgaste debido a la temperatura con
la que se trabaja en este tipo de máquinas de inyección tipo F. Para realizar
este trabajo se contrata a personal externo para hacer toda la restauración del
sistema, ver figura 11.
Figura. 11 En esta imagen se da a conocer el estado de conexiones
neumáticas.
El personal externo estimó terminar de restaurar la máquina en un tiempo
aproximado de 15 días, lo cual también se contempló en el diagrama de Gantt.
Los técnicos de mantenimiento apoyan al personal externo en ajuste de
cilindros, posición de sensores magnéticos y ruteo de mangueras.
29
Realizar Cambios de Piezas Mecánicas (Cabezales de
Inyección y Sistema de Corte y Formado).
Dando continuidad al cambio de piezas de la máquina, fue necesario realizar
el cambio de corte y formado del primer moldeo de inyección, mientras que el
cabezal donde va posicionado el dado que moldea la terminal del cable se
reemplazó en ambos moldeos de inyección de la máquina. Para tomar la
decisión del cambio de estos mecanismos, primero se revisan los planos
originales del diseño de la máquina, en donde se tomaron en cuenta puntos
como: juego en pernos, piezas desgastadas, medición en piezas de acuerdo
al plano de diseño (las piezas no debían de presentar desgaste o variaciones
mayores a 0.03 centésimas de las originales). Para medir las piezas se utilizó
un vernier, el cual se encontraba calibrado por personal del área de metrología
de la misma empresa, además de personal externo, ver figura 12.
Figura. 12 Mecanismo de corte y formado (Es el que corta y forma la
terminal del inner).
30
Una vez que se tienen los cabezales nuevos en la planta, personal de
mantenimiento comienza a reconstruirlos, con base en los planos de diseño
proporcionados por el departamento de manufactura, área de diseño, ver
figura 13.
Figura. 13 Diseño de placa, que forma parte de los componentes del
corte y formado.
En el proceso del cambio de los cabezales (da referencia al mecanismo de
moldeo de la máquina), se tuvo una serie de problemas, puesto que algunas
de las piezas nuevas no traían las especificaciones correctas de acuerdo a los
planos de diseño, ya que tenían algunas centésimas de más, lo que nos
ocasionaba que no se pudieran ensamblar de la manera correcta.
31
Figura 14. Diseño de la parte inferior del cabezal.
Para dar solución a este tipo de problemas que se tenían, se recurrió al área
de maquinados instalada en la misma planta, puesto que ahí se cuenta con
tornos, fresadoras, y una rectificadora, con el objetivo de que nos pudieran
ayudar para rectificar las piezas que nos estaban dando problemas con el
ensamble. De acuerdo al trabajo que presentaba el personal de maquinados,
mantenimiento tuvo que realizar este tipo de trabajo, ver figura 15.
Figura 15. Representación del momento en el que se está modificando
una pieza en la fresadora, de las cuales se tuvo problema a la hora de
su ensamble.
32
Una vez que se mandaron maquinar las piezas con las que se tuvo problemas
de ensamble, personal de mantenimiento continuó con la actividad, ya que el
tiempo para presentar la máquina se estaba terminando, pues este problema
de ensamble de piezas pospuso todo un día las actividades. Personal del
departamento de manufactura (Diseño), ingenieros a cargo de este proyecto
de restauración de la máquina, tomaron la decisión de contratar a personal
interno de mantenimiento, para trabajar tiempo extra, pues solo faltaban dos
días para la corrida (se le llama corrida a la presentación de la máquina
procesando sus primeras piezas).
Después de haber finalizado con la restauración de los dos equipos de moldeo
(primero y segundo moldeo), se pide apoyo a ingenieros del área de diseño,
con el objetivo de que puedan realizar mediciones de los jigs (escantillones),
ajuste del corte del cable, posición de dados de moldeo correctos, rebabeador
de terminal (se le llama así, al corte de colada. ya que una vez que se moldea
la pieza, deja una pequeña punta en forma de cono, la cual se tiene que
remover para poder pasar a otro proceso). A continuación se muestran
imágenes (figuras 16 y 17) con la finalización de la restauración de la máquina.
Figura 16. Muestra el primer moldeo de la máquina.
33
La figura 16 presenta la máquina primer moldeo, ya que en forma ordenada
fue como se finalizó la restauración de las máquinas. En el primer moldeo se
cuenta con cinco procesos para realizar el cable de control. Una vez
finalizando, se remueve la colada que queda en la terminal, para después
pasarlo a lo que es el segundo moldeo.
En el este proceso se engrasa el inner de manera manual, así como al outer
se le realiza un estampado, con el lote y número de parte de producción. En
la figura 17 se presentara una imagen con la representación de la máquina
que es llamada como segundo moldeo.
Figura 17. Esta imagen es la segunda parte de la máquina (Segundo
moldeo).
En el proceso de segundo moldeo, se ensambla lo que es el inner procesado
en el primer moldeo al outer (protector de inner). En este segundo moldeo se
necesita de seis procesos para finalizar con el cable producido en la máquina
nombrada como HMA-101.
34
Hacer Bajadas de Luz, Aire y Gas en la Nueva Ubicación de la
Máquina HMA-101
Para realizar esta actividad, fue necesario contratar a personal externo, ya
que ellos se encargarían de quitar y reubicar las nuevas bajadas de
electricidad, a quienes se les asignó un tiempo de dos días para terminar el
trabajo, pues sería solo en un fin se semana, cuando el personal de
producción no esté laborando, para una mejor seguridad, tanto para los
operadores de producción como para los trabajadores externos. De esta
manera estaríamos evitando algún tipo de accidente o incidente, por cables
sueltos con electricidad, herramienta en los pasillos, o grúa móvil que utilizan
los contratistas para las alturas.
Ubicar y Conectar las Máquinas en su Nueva Área Asignada.
Una vez que ya están las bajadas de electricidad, posicionadas en la nueva
área donde se establecerán las máquinas, el personal de manufactura
(Técnicos ajustadores de líneas de ensamble) y técnicos de mantenimiento
trabajan en la desconexión de los sistemas eléctrico, neumático y de gas.
Figura 18. Máquina automática HMA-130 (Se presenta, debido a que
también se moverá para el nuevo reacomodo de ubicación).
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Para poder transportar las máquinas a su nueva ubicación y conectar en esa
misma jornada de trabajo, se estimó que si se llegara a complicar algún ajuste
debido a los movimientos de las máquinas, no se perdería la producción
porque habría suficiente tiempo para poder corregirlo en caso de falla. Esta
actividad se realizó en el segundo turno por personal de mantenimiento, en
un horario de 3:20pm a 11:20pm. Es un lapso de tiempo en el que operadores
de producción no se encuentran en la planta.
No solo se movió la máquina HMA-101, sino se realizaron varios movimientos,
porque había que mover otras máquinas para hacerle espacio suficiente, de
manera que se establecieran de forma correcta, fue necesario mover las
máquinas HMA-130 Y HMA-131. Estas son dos máquinas de inyección tipo F,
o también conocidas como automáticas, por su diferente modo de operación,
que es de menor proceso, a diferencia de la semiautomática HMA-101.
Figura 19. Representa la máquina HMA-101 desconectada de todos sus
sistemas (neumático, eléctrico y de gas).
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Debido a la presión que se estableció en la instalación (conexión de las
máquinas), sobre el personal de mantenimiento, se pudo lograr el objetivo,
puesto que ya finalizando el segundo turno solo se realizaban ajustes
pequeños y esperar un tiempo aproximado de tres horas a que la maquinaria
pudiera alcanzar su temperatura de 345°C, para poder producir piezas.
Adaptar Nuevos Herramentales para su Proceso.
En esta ocasión solo fue necesario ensamblar los nuevos jigs (herramental
donde se posiciona la pieza a producir). Este trabajo fue rápido, puesto que
ya se tenía el espacio para colocarlos una vez que se finalizara la restauración
de las máquinas. El ingeniero mecánico Alejandro Beltrán fue el responsable
de ajustar el escantillón para comenzar a probar su funcionamiento, ver figura
20.
Figura 20. En la imagen se puede apreciar como se ve el espacio para
la colocación del escantillón (enmarcado con color rojo).
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El escantillón solo se coloca en lo que es el segundo moldeo de la máquina,
ya que es el segundo proceso donde se ensambla el cable de control a
fabricar. La figura 21 muestra el escantillón correctamente instalado.
Figura. 21 Escantillón de la máquina HMA-101.
Comenzar Corridas con el Personal de Producción para
Realizar los Ajustes Necesarios (Mecánicos y de Control).
Después de la restauración de la máquina y la colocación de escantillones, se
reúne a personal de producción, para así poder comenzar a producir piezas y
revisar dudas en los operadores sobre: colocación de piezas, modo de
operación de la maquinaria, proceso de producción, apariencia sobre cómo
distinguir una pieza mala y una buena (esto en caso de tener fallas con la
maquinaria), ver figura 22.
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Figura 22. Se muestra la maquinaria (primero y segundo moldeo), con
operadores de producción operando.
Al comienzo de producción se tuvo problemas con la inserción de inner en lo
que es el primer moldeo de la maquinaria, debido a que no deslizaba
correctamente, ocasionando que el equipo se fuera a falla.
Figura. 23 Imagen con inner insertando en regleta (se mencionó que la
regleta es parte del proceso del primer moldeo de la máquina, a la cual
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se le establece la medición del inner a cortar, para después pasar al
siguiente proceso de formado).
Para darle solución al problema fue necesario posponer la corrida de
producción a un día, debido a que los operadores no podían trabajar por tener
paros muy prolongados y constantemente por esta situación.
El plan de acción fue: revisar el proceso para detectar lo que estaba
ocasionado la falla, en primer instante se alineó el recorrido de inner. Se pudo
observar que al momento de que el inner llegara a su posición final, no lograba
tener contacto con placa de sensor (la placa de sensor tiene la función de
detectar el fin de carrera del inner y permite que la máquina continúe con su
proceso).
Figura24.La flecha indica placa metálica la que hace detectar sensor.
El recorrido de inner se hace mediante un par de rodillos, estos se actúan
cada vez que el inner choca con la placa metálica, haciendo detectar sensor.
La regleta se desmontó y rectificó internamente por donde pasa el inner,
facilitando que la placa metálica pueda deslizar fácilmente sin ningún
problema, así se reanudaría la corrida al siguiente día.
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Problemas con la programación de la maquinaria. En este caso no se tienen
problemas de control, debido a que no se modificó el proceso del equipo para
primer moldeo, sino simplemente reacomodaron todo su sistema (conexiones
y cableado).
Figura25.Tablero eléctrico.
El personal de producción aprende el proceso de la maquinaria, así como a
realizar los cambios de modelo.
Producir Piezas en Forma para ser Evaluadas por Calidad.
Una vez que se concluye con los detalles de la máquina, se comenzó la
producción, para que el personal de calidad pueda dar visto bueno y liberar
las piezas, de manera que ya se pueda trabajar sin ningún problema, ver figura
26.
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Figura 26. Operadores produciendo cables de control.
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XI – RESULTADOS OBTENIDOS.
Objetivo
Resultado obtenido
Realizar un mantenimiento mayor a las 2 Se rehabilitan en un 100% las dos
máquinas de inyección tipo F
máquinas de inyección tipo F.
Tener a las máquinas de inyección tipo F Se tiene produciendo 1820 piezas por
abasteciendo
y
cumpliendo
con
los turno en los dos turnos.
estándares de calidad y producción. Se
producirán 1800 piezas por un turno de 8
horas.
Mejorar los escantillones de los equipos Los operadores son capaces de realizar
para que los operadores puedan adaptarse cambios de modelo y ajustes sencillos en
rápidamente en no más de una semana
sus equipos.
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XII – CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
La empresa Hi-Lex Mexicana es una de las grandes empresas de la industria
automotriz fabricando cables de control y elevadores de ventana. Debido al
enorme sacrificio y empeño que le ponen sus todos sus trabajadores, que va
desde producción hasta la gerencia. Se ve como la empresa va creciendo, al
firmar contratos con nuevos clientes. En los últimos años se ha consolidado
como una de las mejores empresas en cuanto a su ramo, y sin duda por el
camino que va, en algunos años se anduviera postulando en uno de los
primeros lugares.
Para mí fue un gran honor haber formado parte de este nuevo proyecto, pues
fue algo que se comenzó desde ceros, hasta lograr fabricar un cable de control
para este cliente: U-shin y Mitsui. Además de trabajar con el departamento de
diseño. Quienes fueron los principales protagonistas del proyecto. Me queda
una gran satisfacción el haber concluido este objetivo, ya que gracias a la
comunicación efectiva que se tuvo, se dieron buenos resultados.
Al seguir trabajando de esta manera, Hi-Lex garantiza un crecimiento a corto
plazo y se recomienda seguir con proyectos de este tipo, ya que esto
aumentará su capacidad de producción y por ende puede cubrir mayor
demanda del cliente.
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XIII – ANEXOS.
N / A.
XIV – BIBLIOGRAFÍA.
Lezena E, 1998, Curco Superior De Mantenimiento Industrial Volumen I, II y
iii, Editor T.M.I. Si. Pamplona España
Santiago García Garrido 2009-2012 ingeniería de mantenimiento manual
práctico para la gestión eficaz del mantenimiento, renovetec.
http://lehrerfordbildungbw.de/faeher/nwt/fb/atechnik/grundlagen/es/kapitel/56
3062_fundamentos_de_la_tecnica_de_automatizacion.pdf
www.mantenimientomundial.com