Universidad Tecnológica de Querétaro

Universidad
Tecnológica
de Querétaro
Firmado digitalmente por
Universidad Tecnológica de
Querétaro
Nombre de reconocimiento (DN):
cn=Universidad Tecnológica de
Querétaro, o=UTEQ, ou=UTEQ,
[email protected], c=MX
Fecha: 2015.06.16 20:04:53 -05'00'
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE QUERÉTARO
Nombre del proyecto:
“ARRANQUE DE LÍNEAS DE PRODUCCIÓN”
Empresa:
HARMAN DE MÉXICO S. DE R. L. DE C. V.
Memoria que como parte de los requisitos para obtener el título de:
INGENIERO EN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL
Presenta:
LUCIO ABRAHAM VILLALOBOS ESPINOZA
Asesor de la UTEQ
Ing. Luis Felipe Mejía Rodríguez
Asesor de la Organización
Ing. José Wong Montor
Santiago de Querétaro, Qro., junio del 2015
Resumen
Debido al incremento de producción que existe en la planta Harman
Querétaro, se optó por arrancar una línea nueva de soldeo por ola y una
más de soldeo selectivo, con esto aumentando la producción y abasteciendo
los pedimentos de los clientes.
Al arrancar estas dos nuevas líneas de producción, una de ellas requería un
descargador y un cargador lo cual tenía una entrega de aproximadamente 2
semanas, retrasando el proyecto en casi un mes; se contaban con dos de
estos equipos ya mencionados en almacén que eran nuevos, pero no eran
los adecuados se optó por acondicionarlos para poderlos implementar en la
línea, ya que el tiempo de espera era demasiado extenso, repercutiendo en
pérdidas monetarias.
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Summary
I want to overcome in all aspects to be a better engineer. I hope to put in
practice all that I have learned from my partners and teachers during my
technician degree and my new stage as an engineer. Also, want to have an
excellent friendship with my co-workers. In my practices I would like to learn
more about plates, industrial mechanics, shafts, electronics, digital analogies,
industrial safety and more.
I will give my dedication, knowledge, and values. I will seek the necessary
strategies learn better. I will dedicate the necessary time for a proper
attention to do my work. I will try to overcome the mistakes I make, ensuring
that they are less every day and improve my weaknesses. This is what I
hope to give from my internship, and it is a big challenge.
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Índice
Resumen ....................................................................................................... 2
Summary ...................................................................................................... 3
Índice ............................................................................................................ 4
I. INTRODUCCIÓN. ....................................................................................... 5
II. ANTECEDENTES. ..................................................................................... 8
III. JUSTIFICACIÓN. ..................................................................................... 9
IV. OBJETIVOS. .......................................................................................... 10
V. ALCANCE. .............................................................................................. 11
VI. ANÁLISIS DE RIESGOS....................................................................... 12
VII. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA. .......................................................... 13
VIII. PLAN DE ACTIVIDADES..................................................................... 14
IX. RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS. ........................................... 17
X. DESARROLLO DEL PROYECTO. ......................................................... 18
XI. RESULTADOS OBTENIDOS................................................................. 51
XII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ....................................... 52
XIII. BIBLIOGRAFÍA. .......................................................................................
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I. Introducción.
El soldeo selectivo no es otra cosa, que una maquina que únicamente solda
una parte de la PCB, con esto se evita dañar componentes críticos como
IC´s. Con el incremento de producción y la integración de un nuevo producto
al mercado para HARLEY, se pone en operación este equipo para soldeo
selectivo. La otra máquina, que también es una máquina de soldeo pero esta
es por ola donde pasa toda la PCB por la soldadura, esto se hace cuando la
PCB no tiene algún componente critico al cual le afecte la temperatura de la
soldadura o algún componente expuesto en ese lado de contacto con la
soldadura.
Los dos equipos que se ponen en operación son de traspaso de plantas
hermanas de Harman Kardon ubicadas en E. U. A. Los equipos tardan un
lapso aproximado de 2 años en ponerse en operación, ya que no eran
requeridos, ya que con los equipos con los que contaba la planta era
suficiente para cumplir con los pedidos, al querer poner los equipos en
operación se dan cuenta los ingenieros que les hacen falta algunas partes
que se habían tomado como refacciones para otras máquinas similares.
Harman/kardon es una división de Harman International Industries y
manufactura equipo de audio para el hogar y el auto.
Fundada en 1953 por el Dr. Sidney Harman y Bernard Kardon, la empresa
cuenta con tres líneas de especialización como son Life style, Infotainment y
Proffesional.
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Desde sus inicios ha sido una empresa líder en su ramo, ya que los
productos ahí fabricados son de alta calidad y fidelidad, o mejor conocidos
como productos Premium, así como la gente que ahí labora, tiene diversas
marcas en el mercado, tanto en bocinas, audífonos, Home theaters,
amplificadores, etc. Algunas de sus marcas son Harman, JBL, AKG, Mark
Levison, Lexicon, Infinity y Harman Kardon.
Harman Kardon ubicada en el parque Querétaro, av. Industrial minera
No.502, tiene poco tiempo, aproximadamente 4 años, pero en tan poco
tiempo se ha considerado una empresa fuerte y competitiva ante las demás
fabricas con las que cuenta Harman Kardon, en esta empresa se fabrican
auto esteros y amplificadores con diversas especificaciones para todas
partes del mundo y para una gran variedad de empresas automotoras, las
cuales han puesto su confianza en la empresa Harman para el diseño y
construcción de sus productos, algunas de las empresas son HarleyDavidson, Chrysler, Ferrary, Subaru, Audy, Mercedes,Toyota, Volkswagen,
BMW, KYA, Maserati, etc.
Los auto estéreos que se fabrican en esta empresa cuentan con diversas
especificaciones y características, ya que son para muchas marcas de
carros y varias partes del mundo, por ejemplo, Sudamérica, norte américa,
Europa Asia, algunas de sus características son radio satelital, GPS,
pantallas touch, alta fidelidad en su sonido, Bluetooth, comunicación con
Smart phone, etc.
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Los amplificadores elaborados en las empresas Harman cuentan con una
gran variedad de especificaciones, dependiendo el lugar al cual se manden
ya que depende las especificaciones del cliente, pero con lo que cuentan
todos los amplificadores es con una alta fidelidad en su sonido y potencia.
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II. Antecedentes.
Una de las principales causas, si no es que la más importante, es el
incremento de producción en la planta, ya que día a día se incrementa por la
alta calidad de sus productos, los clientes apuestan más y más por
implementar productos Harman en sus autos, ya que son productos
Premium.
Otra de las principales causas es el lanzamiento de un nuevo producto
solicitado por Harley, el cual tiene especificaciones especiales para la línea y
lo cual requería poner una gran atención, ya que es un producto delicado, al
igual que otros productos.
También se decide el arranque de estas dos líneas para el desahogo de las
otras líneas de producción, ya que con el incremento de producción en la
planta generaban una concentración de producto parado por fluencia un
poco lenta en estas áreas y con ello incrementaban el inventario en planta y
lo cual se veía reflejado en dinero parado, ya que en un proceso anterior se
produce más rápido que en esta parte del proceso.
Otra causa es que la empresa sigue creciendo a pasos agigantados, se
esperan nuevos productos y proyectos nuevos, para lo cual se requerirán
mas equipos para la producción, por lo tanto mientras llegan con el arranque
de estas dos líneas se puedan ir absorbiendo estos nuevos proyectos.
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III. Justificación.
Existen diversos factores y justificaciones por los cuales se decide y se
apuesta por este proyecto, tanto financieras, mejora de procesos
automatización, desarrollo de prototipos e innovación.
En cuanto a financiera se refiere, podemos decir que fue por el incremento
acelerada de producción en planta, por lo cual se requierenmás equipos
para absorber la demanda de productos por parte de los clientes,
incrementar ventas, ganancias y creación de más empleos directos e
indirectos.
En cuanto a procesos se refiere, podemos decir que se mejoran tiempos de
soldeo, disminución de scrap tanto en PCB´s como en soldadura, lo cual se
ve repercutido en mayores ganancias para la empresa, así como mayor
confiabilidad y cumplimiento en tiempos de entrega con los clientes.
Por el lado de automatización nos podemos dar cuenta que tanto en soldeo
selectivo como en soldeo por ola ambas son técnicas automatizadas con la
gran diferencia que se utiliza tecnología nueva, ya que las máquinas aun
teniendo algunos años ya de vida, se les hace algunas modernizaciones que
se ven reflejadas en tiempos mejorados de soldeo y disminución de costo de
producción.
En estos dos nuevos equipos de producción se podrán correr nuevos
modelos de producción en masa, así como la producción de nuevos
prototipos, los cuales posteriormente podrán ser producidos en masa para la
venta.
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IV. Objetivos.
El principal objetivo o meta a alcanzar de este proyecto es la mejora
continua de la empresa, así como la innovación tanto en procesos de
producción como en mantenimientos a sus equipos para mantenerlos en
óptimas condiciones, así como incrementando su eficiencia, confiabilidad y
disponibilidad. Ya que con esto se garantiza la entrega a tiempo de los
productos al cliente justo a tiempo y sin demora, con esto aumentan las
ganancias y crecimiento de la empresa.
Un objetivo claro es la puesta en marcha de nuevo producto de Harley, el
cual se pretende tener una producción, tanto para américa como Europa, el
cual se producirá en su totalidad en Harman Queretaro, tanto el estero
como el amplificador.
Se busca mejorar el tiempo de producción así como reducir el scrap en un
producto para BMW, ya que es uno de los productos más caros que se
producen en esta plata, con un costo de más de 350 dólares por radio y más
de 450 dólares en los amplificadores, ya que son equipos muy delicados y
los cuales no se pueden re trabajar por especificaciones del mismo cliente,
se busca reducir el tiempo de producción en el área de soldeo de cada
tarjeta en un 10% ya que el tiempo de soldeo es de 2.55 min por tarjeta,
porque con los equipos que se cuentan es el tiempo que tardan en la
entrada y salida del equipo, con la puesta en marcha se busca reducir este
tiempo y en la reducción de scrap en un 30% aproximadamente, para ser
aún más competitivos y se vea reflejado aún más en ingresos a la empresa.
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V. Alcance.
En cuanto a límites del proyecto la única seria reducción de tiempos de
soldeo, pero no se ve tan afectado en este aspecto, ya que entre la máquina
de soldeo selectivo y soldeo por ola, se sueldan la mayor parte de las
tarjetas PCB´s que llevan componentes grandes y ambas maquinas son más
eficientes que las máquinas ya existentes en la empresa, por lo tanto límites
no se han encontrado alguno en cuanto al proceso, ya que mientras en una
de las máquinas no se puede soldar algún modelo se sueldan en la otra
máquina, con esto se eliminan los limites de las máquinas, la gran extensión
de este proyecto es que se podrán hacer pruebas en en nuevos modelos
que se soliciten por los clientes con los que se cuenta en esta empresa, así
como la gran eficiencia, eficacia y disponibilidad con la que se cuenta en
estos equipos, otra de las grandes extensiones del proyecto es que se
nuevos talentos de ingeniería podrán poner en práctica sus capacidades
debido a la implementación de estos nuevos equipos.
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VI. Análisis de Riesgos.
Una de las grandes limitaciones con las que se cuenta en este proyecto es el
presupuesto y la falta de refacciones con las que se cuenta en planta, el
tiempo con el que se cuenta para la entrega de los equipos y la puesta en
marcha de los mismos es una apuesta contra el reloj, ya que cada día se
aumenta más y más la producción de los productos que ahí se fabrican, en
cuanto problemas a mediano plazo es que muchas de las partes con las que
cuentan los equipos ya han sobrepasado su tiempo de vida y es difícil
detectar cuanto tiempo podrán seguir trabajando correctamente sin afectar
nuestro proceso, es por ello que día a día se hacen revisiones exhaustivas
para evitar que al momento de arrancar puedan provocarnos algún accidente
y pueda poner en riesgo alguna vida.
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VII. Fundamentación Teórica.
Mantenimiento
El mantenimiento se puede definir como el conjunto de actividades que se
deben realizar a instalaciones y equipos, con el fin de corregir o prevenir
fallas buscando que estos continúen prestando un servicio bueno y
económico para el cual fueron diseñados en un principio.
Ya que los equipos por si solos no se pueden mantener en óptimas
condiciones por si solos, se debe contar con un equipo de personas que se
encarguen de ello, conformando así el equipo de mantenimiento de nuestras
empresas, garantizando el buen funcionamiento de nuestros equipos así
como una disponibilidad.
El objetivo de mantenimiento es garantizar la disponibilidad de los equipos
de producción, así como mantenerlos en óptimas condiciones incrementado
la vida útil del mismo al menor costo posible.
Al querer mantener los equipos en óptimas condiciones de operación se
deben valorar algunas cuantas cosas para lograr esto;
 Contar con un inventario de partes críticas, las cuales deben tener
siempre en almacén para su cambio.
 Utilizar solo solventes, grasas y lubricantes especificados por el
fabricante o proveedor.
 No utilizar refacciones que no sean las adecuadas, ni de segunda
mano.
Y todo esto con un solo objetivo: aumentar la vida útil de los equipos.
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VIII. Plan de Actividades.
Plan de actividades de soldadora ola.
Semana 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7
Actividad
Planeación
del
problema.
Análisis de equipo.
Levantamiento
partes
faltantes
de
y
refacciones.
Espera
de
refacciones.
Colocación
de
refacciones.
Pruebas
de
funcionamiento
de
pre
calentadores,
fluxeador, conveyor
de
transporte,
pot
formador de ola y
comunicación
de
CPU y main de la
ola.
Pruebas de CRR´s
para validación de
equipo.
Liberación de equipo
y entrega del mismo
por
parte
del
departamento
de
Mantenimiento.
Arranque
de
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producción en masa.
Plan de actividades de soldadora selectiva.
Semana 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7
Actividad
Planeación
del
problema.
Análisis de equipo.
Levantamiento
de
partes faltantes.
Espera
de
refacciones.
Colocación
de
refacciones.
Pruebas
de
funcionamiento
de
pre
calentadores,
fluxeador, conveyor
de transporte, robot
de soldeo, plato de
soldeo (multi wave),
mini
ola
(ola
de
retoque), sistema de
nitrógeno
(N2)
en
selectiva.
Pruebas de CRR´s
para validación de
equipó
Liberación de equipo
y entrega del mismo
por
parte
del
departamento
de
Mantenimiento.
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Plan de actividades de reparación de conveyors.
Semana 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7
Actividad
Planeación
del
problema.
Análisis de equipo.
Levantamiento
de
partes faltantes.
Pruebas
de
funcionamiento
de,
motores de entrada
y
salida
magazíne,
de
de
prueba
elevadores
y
prueba de válvulas
neumáticas.
Pruebas de CRR´s
para validación de
equipo.
Liberación de equipo
y entrega del mismo
por
parte
del
departamento
de
Mantenimiento.
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IX. Recursos Materiales y Humanos.
Los recursos implementados en este proyecto son:
Para la realización de este proyecto se contó con el apoyo de ing. en
procesos industriales del área y el ing. en mantenimiento, así como 2
técnicos de mantenimiento, en una totalidad de 4.5 meses, dedicándose
alrededor de 10 horas diarias de lunes a viernes.
Se contó con una extensa cantidad de refacciones, las cuales le hacían falta
a los equipos de soldeo, desde resistencias, tornillería, cadenas, dedos de la
cadena etc.
Se contó con el soporte de proveedores de ambos equipos para la
configuración de estos, ya que son programas especiales los que llevan
debido a la gran precisión de los mismos.
Así mismo se contó con un gran apoyo por parte del departamento de
facilities, el cual pertenece también al área de mantenimiento, pero son los
dedicados a la instalación de corriente eléctrica, extractores, inyectores de
aire, tubería de nitrógeno, etc., en si todo lo necesario para la el buen
funcionamiento de la máquina.
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X. Desarrollo del Proyecto.
Introducción.
Desde el principio toda el área de mantenimiento me recibió de buena
manera, ya que son un equipo muy unido a la hora de trabajar jamás dejan a
una sola persona trabajar sola, ya que siempre se ofrecen a apoyar en todo,
Harman tiene diversas líneas de productos en el mercado, en cuanto a la
planta de Querétaro se elaboran auto estéreos y amplificadores para carros
de alto prestigio en el mercado, es una empresa ya de gran trayectoria y
líder en su ramo, sin embargo en Querétaro tendrá 4 años operando, por lo
tanto en Querétaro aún es una empresa muy joven, pero que en tan poco
tiempo se ha consolidado en una de las más importantes a nivel mundial
dentro del grupo de las empresas Harman, dentro de la empresa Harman
Querétaro de elaboran diferentes modelos de auto estéreos y amplificadores
para diversas ensambladoras de autos de todo el mundo, Harman está
consolidada como una empresa Premium, por lo tanto toda la gente que ahí
labora se trata de igual manera, de manera Premium. En comparación a
otras empresas, en Harman se cuenta con un comedor muy limpio y donde
se sirve buena comida preparada por cocineros certificados y preparados,
así mismo se cuenta con una área de lactancia donde las mujeres que
amantan aún a sus hijos pueden ir a extraerse la leche para posteriormente
llevársela a sus hijos, también se cuenta con un gimnasio donde diario se
dan clases a toda la gente que ahí labora.
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La planta está dividida en 3 áreas que vienen siendo SMT, HI INSERT Y
EMSAMBLE FINAL. Por lo cual el área de mantenimiento está dividido en
las áreas de técnicos de SMT, HI insert, pruebas, preventivos y facilities,
donde todos pertenecen y rinden cuentas a un mismo gerente de
mantenimiento, que es ing. Jose Wong, claro está todos tienen su
coordinador de área y su supervisor inmediato.
El proyecto comenzó con la reunión de los gerentes de produccióncalidad y
mantenimiento para diseñar la mejor manera de poner en marcha los
equipos que acababan de llegar a planta, los cuales eran, una ola, una
selectiva, un conveyor de cargado y uno de descargado de tarjetas.
La máquina de soldeo por ola se agregaría a las 2 ya existentes en planta, la
máquina de soldeo selectivo se agregaría a las 7 ya existentes en planta y
los dos conveyor se agregarían uno en la línea de soldeo por ola y el otro en
la de soldeo selectivo. El problema principal eran las dos máquinas de
soldeo, ya que eran de traspaso por plantas hermanas, por lo tanto son
equipos ya de usados, lo primero que se realizó fue una valoración del
estado de estos equipos para determinar un aproximado del costo que
llevaría ponerlos en operación, se formó una plantilla de trabajo la cual
estaba formada tanto por ingenieros de procesos, de mantenimiento y de
calidad, posteriormente se determinó que los técnicos de mantenimiento
realizarían la valoración de las piezas que se deben de remplazar para el
buen funcionamiento de los equipos.
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Equipo de soldeo por ola
El soldeo por ola consiste en pasar en su totalidad la PCB por una ola de
soldadura la cual se encuentra a una temperatura de 310 ˚C en un pot
contenedor, al pasar por la ola la PCB se van soldando los componentes
agregados a esta PCB, ya sea que esta vaya en un pallet o sola pero
siempre cuidando de no dañar otros componentes, en las imágenes de la 1 a
la 6 se muestran imágenes de cómo llega este equipo a planta Harman
Querétaro.
Imagen 1. Muestra el pot de soldeo por ola donde se muestra las
condiciones en las que llegó, es donde se forma la ola para el soldeo.
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Imagen 2. Muestra el estado del tablero de control del equipo y su pésimo
estado.
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Imagen 3. Muestra el estado del área de fluxeo, en las condiciones en las
que llego tan malas.
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Imagen 4. Se muestra como estaba lleno de piezas, tanto del pot de soldeo y
botes llenos de flux contaminado e inservible.
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Imagen 5. Muestra el estado de los pre calentadores, así como parte del
conveyor.
Imagen 6. Aquí se muestran los pre calentadores de la máquina de soldeo
por ola, donde se incrementa la temperatura gradualmente para la activación
del flux, que es entre 90 y 110˚C, para que a la hora de la PCB pase por la
soldadura que se encuentra a 350˚C evitar un choque térmico y refluya la
soldadura por los true hold.
Lo primero que se realizó en la máquina fue hacer una exhaustiva búsqueda
de desperfectos, lo primero que se realizó fue el cambio de unas tarjetas
llamadas modem y otras llamadas maint las cuales conforman el PLC de la
máquina, posteriormente al haber podido arrancar el equipo se comenzó con
los pre calentadores, los cuales son los encargados de calentar la PCB para
activar el flux y al llegar al pot de soldeo, evitar un choque térmico, se realizó
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el remplazo de 10 lámparas de cuarzo las cuales son las encargadas de
hacer el precalentamiento de la PCB para la activación del flux, el cual se
activa entre 90 ˚C y 110 ˚C, ya que al pasar esta temperatura se quema el
flux, se realizan pruebas con un perfil de temperatura, el cual consiste en
poner unos termopares en una PCB en unos puntos específicos de los pre
calentadores por un unos 40 a 60 min más o menos, para tomar las medidas
de incremento de temperatura, posteriormente se baja esta información a un
software para ser analizada para dar el parteaguas de cómo se encuentran
las temperaturas dentro del equipo, posteriormente se analizan para
determinar si están en óptimas condiciones para la operación de el mismo,
se determina que se encuentran dentro de los parámetros de operación
óptimos con lo cual se concluye que el cambio de los cuarzos fue un éxito, al
haber tenido éxito en los pre calentadores, se pasa a lo que viene siendo el
conveyor o cadena de transporte de PCB dentro de la maquina, donde la
cadena está formada por unos eslabones llamados dedos, los cuales llevan
una secuencia de 2 V y 1 L al revisar esta parte se encontró la secuencia
mal, se realizan las modificaciones pertinentes para lograr la secuencia, ya
que de no tenerla puede que la PCB al llegar al pot de soldadura se le suba
la soldadura dañando la PCB, en las imágenes 7 y 8 se muestran la
secuencia de la cadena así como el estado de los dedos.
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Imagen 7. En esta imagen se muestran los dedos, los cuales son los
encargados de transportar la PCB por dentro de la máquina para el soldeo
de la misma.
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Imagen 8. Se Muestran los dedos nuevos, los cuales son los que serán
remplazados de la máquina para lograr la secuencia correcta en la cadena.
Después de todo lo que se realiza en la cadena y pre calentadores, se pasa
al área de soldeo por ola, la cual se encuentra en pésimas condiciones, lo
primero que se prueban son las resistencias encargadas de fundir la
soldadura a 310˚C, las resistencias se encuentran en buen estado para
trabajar únicamente se les da un mantenimiento preventivo para eliminar
residuos de polvo y soldadura derramada al arrancar y prender las
resistencias y tener la temperatura óptima, se montan los formadores de ola
así como las bombas y motores, en las imágenes 9 a la 11 se muestra el
estado del pot.
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Imagen 9. Formadores de ola, los cuales serán introducidos posteriormente
en el pot de soldadura.
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Imagen 10. Pot de soldadura ya limpio y con los formadores ya colocados en
su lugar para formar la ola.
Imagen 11. Se muestra el pot ya armado con sus formadores, bombas y
motores listos para ponerse en marcha y realizar pruebas.
Al haber terminado de resolver toda la parte de pre calentadores formadores
de ola y la cadena de transporte (conveyor), se pasa a la parte del fluxeador
donde se encuentra demasiado dañado y se opta por comprar un sistema de
fluxeo por frecuencia, el cual consiste en una boquilla que por medio de aire
y frecuencia realiza un rocío del flux en la PCB, el sistema es de una marca
llamada sono flux, en las imágenes 12 y 13 se muestra el equipo.
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Imagen 12. En esta imagen se muestra el sistema de fluxeo, llamado sono
flux, el cual cuenta con un tanque de aproximadamente 15 litros de flux, en
acero inoxidable, dos manómetros, uno para controlar la presión del tanque
y el otro para el flujo de flux y aumentar o reducir el rocío.
Imagen 13. Esta es la boquilla de rocío de flux hacia la PCB, ya sea para un
soldeo con o sin pallet, el cual trabaja por frecuencia en hertz el cual controla
como debe de ir el rocío.
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En la imágene 14 se muestra la toma de un perfil, tomado al equipo para
verificar el estado de los precalentadores y darnos una idea entre la
variacion entre la temperatura real transmitida a las PCB´S y la que marca
nuestra máquina.
Imagen 14. En esta imagen se muestra una PCB, la cual esta conectada a
un lector de temperaturas el cual se encarga de recabar la informacion para
posteriormente ser bajada a la computadora y asi poder entender el proceso
de precalentamiento y analizarlo.
Posteriormente de haber probado todos las partes de la máquina, se
realizan corridas de prueba para poder validar su liberacion, asi como
determinar el desempeño de la misma, para lo cual se reunen los
departamenos de ing. de mantenimiento, calidad y procesos, los cuales son
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los encargados de dar los vistos buenos para cada equipo a la hora de su
liberacion y validacion. Esto puede llevar varios dias, ya que durante estas
pruebas surgen diversas fallas o inconvenientes que pueden poner en riesgo
la produccion de los productos, despues de casi 3 semanas de pruebas y
corridas especiales de productos, se libera el equipo y esta listo para la
produccion en masa, con un yield de 120 PCB por hora aproximadamente,
se pretende elebar la produccion en casi un 33% en conjunto con los otros
dos equipos de este mismo tipo de soldeo por ola.
En las imágenes 15 a la 17 se muestra como queda el equipo despues de
diversas modificaciones, en las partes de soldeo (POT), fluxeador,
precalentadores y tableros de control donde se modifican y cambian diversas
cosas para poner en operación este equipo.
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Imagen 15. En esta imagen se muestra como despues de arduo trabajo,
queda en buenas condiciones, despues de haber reordenado todos y cada
uno de los cables sueltos que tenia el equipo, se realizan modificaciones y
cambios de partes, se cambia una tarjeta modem y tarjetas de interface y
comunicación para la puesta en operación.
Imagen 16. En esta imagen se muestra como quedó el equipo restaurado en
su totalidad, para comenzar con una produccion en masa de diversos
productos, despues de haber realizado diversas mejoras en el equipo.
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Imagen 17. En esta imagen se muestra como queda la parte de atrás del
equipo, ya con su equipo de fluxeo por frecuencia.
Equipo de soldeo selectivo.
El soldeo selectivo consiste en soldar partes específicas de una tarjeta
(PCB) la cual no debe ser tocada en su totalidad por una ola de soldeo, ya
que podría volar algunos de los componentes y dañar la PCB, el soldeo
selectivo
consta
de
varias
estaciones,
las
cuales
son
fluxeo,
precalentamiento, multi ola y mini ola de retoque.
Esta máquina cuenta con dos boquillas de fluxeo para reducir el tiempo de
fluxeo, mientras en una estación se aplica flux en una área de la PCB, en la
otra se aplica flux en otras áreas, siendo el mismo tanque el que alimenta
estas dos boquillas, también cuenta con una unidad de precalentamiento
donde se calienta la PCB para la activación del flux para hacer que refluya la
soldadura y llene en su totalidad el barril y sea una soldadura aceptable,
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también cuenta este equipo con un pot de soldadura con un plato o multi
wave, esto es donde se suelda la PCB para posteriormente ser pasada a
una mini ola donde únicamente se retoca para eliminar cortos, insuficiencias,
banderillas, etc. Tanto en el pot de soldadura como en la mini ola se cuenta
con una unidad inyectora de N2 (nitrógeno), el cual llega en estado gaseoso,
para evitar la oxidación de la soldadura y reducir la escoria en ella.
En las imágenes de la 18 a la 22 se muestra el mal estado del equipo
cuando llega a Harman Querétaro, ya que es un traspaso de una empresa
hermana.
Imagen 18. Condiciones en las cuales llegó la máquina de soldeo selectivo a
la empresa, se muestra el pot de soldeo (Multi Wave).
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Imagen 19. Estado de la mini ola de soldeo (ola de retoque), así como el
robot encargado de llevar la PCB del área de precalentamiento al área de
soldeo.
36
Imagen 20. En esta imagen se muestra parte del tablero principal donde se
encuentra la parte de control así como la de interface máquina y
computadora, es una parte muy crítica, ya que es donde se encuentra el
cerebro de la máquina.
37
Imagen 21. Se muestra la maquina en su totalidad, los desperfectos que
tiene, así como las malas condiciones en las que se encuentra el equipo.
Imagen 22. Se muestra el robot, el cual es el encargado de tomar la PCB y
llevarla a las estaciones de soldeo selectivo, el cual se encuentra en
pésimas condiciones de operación.
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Después de hacer una gran valoración de este equipo, se llega a la
conclusión de que es factible la inversión que se hará a este equipo para su
puesta en marcha, ya que es en ella donde se correrán nuevos productos,
como son los de Harley y BMW, son productos caros y novedosos que
dejaran una gran derrama económica a la empresa, ya que estos modelos
son para automóviles y motocicletas de lujo.
Lo primero que se reconstruye es el área de fluxeo, ya que es donde
comenzará el proceso de nuestras PCB´s, en esta área no se hace mucho,
ya que en gran parte no está demasiado dañada, lo único que se realiza es
el cambio de las mangueras que son encargadas de llevar el flux del tanque
a las boquillas, así como los empaques internos de las mismas, ya que con
el flux se van llenando de sarro, lo cual ocasiona que se vayan tapando,
impidiendo un buen funcionamiento de las mismas, posteriormente se pasa
al área de precalentamiento que es donde se calienta la PCB´s para la
activación del flux, el cual se activa entre 90 y 110˚C, en esta área solo se
realiza limpieza exhaustiva así como el cambio de 4 de las 10 lámparas de
cuarzo, las cuales son las encargadas del calentamiento de la PCB, así
como el aluminio reflejante de la parte inferior y la rejilla protectora, ya que
estaban demasiado dañadas estas partes, pero en su totalidad se podría
decir que todo el circuito electrónico encargado del funcionamiento de esta
área está en buenas condiciones, solo se realizan actividades menores
como revisión de conexiones y aprietes de terminales, después se pasa al
área de soldeo que es el pot (multi wave), en esta área se hace un mayor
trabajo, el cual consiste en cambio de resistencia de calentamiento de
soldadura, ya que estaban dañadas, cambio de cilindros actuadores de la
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apertura y cierre de las guardas del pot, en la cuestión de las bombas las
cuales son las encargadas de la activación de la ola de soldeo se realizan
mantenimientos preventivos a los motores que consiste en cambio de
baleros y limpieza de embobinados, a las bombas se les realiza el cambio de
baleros, bandas, cámaras de nitrógeno (N2) y en el área de la propela solo
se realiza limpieza, ya que se encuentra en buenas condiciones, al término
de esta área nos cambiamos al área de la mini ola u ola de retoque, en esta
parte es donde más se tarda tiempo en reparación, ya que las partes que se
encontraban dañadas tenían una fecha de entrega de casi 6 semanas ya
que son partes muy difíciles de encontrar, lo primero que se realiza es el
cambio en la totalidad de la bomba y el motor de la mini ola, ya que con los
que contaba estaban prácticamente inservibles, se realiza cambio de
resistencias, ya que al destapar esta parte de la máquina, el equipo de
mantenimiento se percató de que se había tenido un derramamiento de
soldadura, lo cual provocó un corto circuito en las resistencias, provocando
que estas se quemaran, la parte más difícil de conseguir es una resistencia
especial que lleva en la parte superior del pot, encargada de calentar el
nitrógeno en estado gaseoso para evitar que llegue completamente frio a la
ola y provoque una oxidación en la parte superior de la mini ola, esta
resistencia tiene una fecha de entrega de casi 8 semanas, ya que comenta
el proveedor que son muy poco comerciales debido a que no se
descomponen con frecuencia, a menos que sea porque hayan tenido un
corto circuito, en esta parte también se realiza una limpieza de toda la
estación y un mantenimiento preventivo, al término de esta área, se
encomienda el robot, la parte más importante de la máquina, al parecer lo
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único que se tenía que cambiar era un motor del eje U, el cual se encar a de
hacer irar una parte del robot 3 0, al realizar el cambio de este motor se
encontró uno de los servo controller dañado, ya que a la hora de realizar un
home en el robot, después de unas 5 horas de haber realizado esta acción
seguía girando el robot, lo cual no era posible percatar al instante, sino hasta
después de un tiempo, se realiza la compra de esta parte de la máquina, la
cual tenía una fecha de entrega de 6 semanas, al llegar a esta planta la
refacción solicitada se realiza el montaje de la misma sin éxito, ya que sigue
persistiendo la falla se rastrea durante varios días el problema hasta
encontrar un cable de tierra desconectado, al conectarse la falla deja de
presentarse constantemente, se contacta al proveedor y la única solución
que se da es cambiar el cable de tierra física el cual alimenta al servo motor
y al servo controller, se realiza el cambio del cable y se soluciona el
problema, la explicación que da el proveedor es que al tener un cable
dañado de tierra se tenía variación de voltaje, lo cual causaba un mal
funcionamiento de estas dos partes de la máquina, posteriormente se pasa
al área del tablero principal, el cual estaba en pésimas condiciones, ya que
en la empresa de la cual provenía se había "canibaleado" esta parte de la
máquina, se realiza acomodo de cableado, montajede relevadores faltantes
y otros dañados, contactores, así como una tarjeta de comunicación y una
main, apriete de conexiones y verificación de que todo esté en buenas
condiciones para ponerse en operación el equipo, después de casi cuatro
meses en la reconstrucción de este equipo, por fin se pone en operación, en
las imágenes 23, 24 y 25 se muestra el movimiento de toma, soldeo y
retoque de una PCB, para darnos una idea del proceso.
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Imagen 23. Se muestra el momento en el cual el robot toma la PCB después
de haber pasado por el área de fluxeo y el precalentamiento para pasar al
área de soldeo.
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Imagen24. Se muestra el momento de soldeo en el plato (Multi wave).
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Imagen 25. Se muestra el funcionamiento del robot sobre la estación de la
mini ola.
Conveyor´s cargadores y descargadores de magazine.
En cuanto a los conveyors se refiere, estos eran prácticamente nuevos, el
único problema era su sentido de trabajo que se encontraba de izquierda a
derecha y en la empresa Harman se trabaja de derecha a izquierda, lo
primero que se valoró en estos equipos fue la posibilidad de solicitar un
cambio con el proveedor, ya que estaban prácticamente nuevos y en su
caja, pero se revisó la fecha de compra y ya teníamás de un año de haberse
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adquirido estos equipos, por lo tanto no se podía solicitar un cambio, si se
iban a la basura al haber entrado a México como importación temporal, no
se podían tirar en México se tendrían que regresar a su país de origen, así
que se opta por rescatar estos equipos con un costo de 35,000 USD entre
ambos, más aparte el costo que tendría regresarlos a su país de origen, para
la realización de esto, se realizan modificaciones en los motores para invertir
el sentido de giro de los mismos, se modifica el programa del PLC con base
en los otros cargadores y descargadores, los cuales ya se contaba con ellos
en la planta, así mismo se realizan cambios en la estructura de los mismos
para poderlos hacer funcionales, en cuanto a refacciones solo se usaron dos
sensores ópticos, ya que al realizar las modificaciones pertinentes en estos
dos equipos se dañaron, el trabajo de modificación completo se realiza en 56
horas hombre, lo cual es mucho menos que la compra de dos equipos
nuevos.
En las imágenes 26 y 27 se muestra como se encontraban los conveyors
prácticamente nuevos y con un sentido inverso al cual se cuenta en Harman
Querétaro.
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Imagen 26. Se muestra cómo es que se encontraba uno de los conveyor
(descargador de magazine) antes de realizar el cambio de sentido.
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Imagen 27. Este es otro ángulo de cómo se encontraba el conveyor al llegar
a Harman.
Para la realización del cambio de sentido de los conveyors, se comienza con
la desarme completo de los equipos, primero se comienza con el
descargador para revisar si se ocuparan algunas refacciones o un re trabajo
en las piezas, al realizar la valoración no se contaba con un pequeño trabajo
que se debería hacer en la estructura de los conveyors.
Se comienza por desarmar completamente los equipos para realizar una
valoración de por dónde se podría partir, se realiza el cambio de los
extremos de los equipos para comenzar con la estructura, posteriormente se
sigue con el cableado de los equipos, lo cual es un poco más complicado, ya
que son tanto cables de control como cables de fuerza, aun siendo
bastantes se logra el objetivo al realizar pruebas, no hace un buen
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funcionamiento, por lo tanto se realizan modificaciones en el tablero de
control pero más en el PLC, para realizar modificaciones de programa,
después de un arduo trabajo se logra el objetivo y queda operando el equipo
correctamente.
En las imágenes 28, 29 y 30 se muestra parte del desarmado de los
conveyors.
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Imagen 28. En la imagen se muestra la estructura interna de uno de los
conveyor, donde se muestra el motor y plataforma encargada de subir y
bajar el magazine, así como el tablero de control.
Imagen 29. En la imagen anterior se muestra el cableado interior de la
máquina para podernos dar una idea de todo lo que contiene en su interior.
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Imagen 30. Muestra ya el armado de una partte del conveyor, en esta parte
es donde entra la PCB, para posteriormente ser ingresada a el magazine.
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XI. Resultados Obtenidos.
Objetivo
Resultado obtenido
Poner en marcha nuevas líneas de Se arrancan las líneas de producción
producción, plan 2.5 meses.
con un retraso de casi 2 meses
Aumentar un 25% la producción de Se logra el objetivo de aumentar la
soldeo.
producción y 8% más al objetivo
Eliminar cuello de botella con el Se elimina el cuello de botella con el
arranque
de
estos
equipos
soldeo.
de cual se contaba en estas líneas de
producción de soldeo.
Probar el nuevo producto Harley en Se
la máquina de soldeo selectivo.
realizan
corridas
de
nuevo
producto para validar equipos de
soldeo selectivo y por ola.
Reducir en soldeo por ola un 10% el En
tiempo de soldeo.
productos ya
existentes,
se
realizan pruebas en los nuevos
equipos puestos en marcha, y se
logra reducir el tiempo de soldeo en
un 8% no se logra el 10% esperado,
pero una reducción del 8% se verá
reflejado
en
un
aumento
de
producción.
Realizar
pruebas
de
fluxeo, Se realizan pruebas en todo el
precalentadores, alineación de multi equipo para poder liberar los equipos
wave y pruebas de soldeo en pot.
tanto en fluxeo, precalentadores,
plato (multi wave) y pot, con esto se
liberan por completo los equipos de
soldeo.
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XII. Conclusiones y Recomendaciones.
En conclusión fue una gran experiencia trabajar con estos equipos, ya que
se ponen en práctica muchas de las cosas aprendidas tanto en el TSU como
en la ING., ya que en este proyecto se pone en práctica lo que es costo
beneficio para poder saber que tan factible era la puesta en marcha de estos
equipos y cuánto tiempo más los podrían tener en operación, también se
ponen en práctica las materias teórico prácticas como lo son; neumática,
electrónica, electricidad, control, programación, etc. Es una gran oportunidad
que nos dan las empresas para poner en práctica lo aprendido. Solo tengo
una recomendación que dar y es que la universidad tenga en cuenta que hay
empresas que ponen algunos proyectos fáciles y otras un poco más
complicados, y que en cuanto a tiempo de titulación fuesen un poco más
amplios, ya que no siempre se cuenta con las refacciones o materiales para
la elaboración del proyecto que se encomienda a los practicantes en sus
estadías.
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XIII. Bibliografía.
Única referencia Documentos internos de la empresa Harman México.