UNIVERSIDAD TECNOLGICA DE QUERTARO

Nombre del proyecto:

ANLISIS Y CORRECCIN DE FALLA DE MQUINA TIPOHUSKY

Empresa:

VALEO SYLVANIA SERVICES S. de R.L de C.V

Memoria que como parte de los requisitos para obtener el ttulode:

INGENIERO EN MANTENIMIENTO INDUSTRIAL

Presenta:T.S.U NGEL MANUEL RAMREZ PIA

Asesor de la UTEQ Asesor de la EmpresaM.C Felipe Patio Jimnez Ing. Lus Aguilar Garca

Santiago de Quertaro, Qro. Mayo del 2012

1RESUMEN

El presente proyecto es con referencia a un anlisis de averas y mantenimiento amquinas inyectoras tipo Husky dentro de la empresa Valeo Sylvania Quertaro;es llevado acabo con el afn de ser una herramienta que proporcioneconocimientos generales para planear y programar las actividades que se realizan,adems de ayudar a poder eliminar la existencia de este tipo de problemas quepueden llegar a afectar de forma significativa a los procesos de la empresa.

Al restablecer el funcionamiento de la mquina marca HUSKY para inyectar yobtener piezas del modelo KK CHRYSLER el objetivo general es el analizar ycorregir las fallas que provocan la no disponibilidad de la mquina llevndolo acavo en un tiempo no mayor a tres meses, en los cuales se planea no slorestablecer el buen funcionamiento de la mquina tambin identificar y eliminar lacausa efecto que ocasion este problema, esto se logr estableciendo un plan deaccin (cronograma de actividades) para poder darle el debido seguimiento a esteproyecto el cual inicia con la bsqueda de la causa raz que ocasion el problemaobteniendo que fue la mala colocacin del termopar que mand la referencia haciael sistema de control para alarmar la mquina por temperatura alta de la unidad deaceite hidrulico. Cabe mencionar que se cumplieron las expectativasestablecidas, todo lo anterior se logr gracias a la buena comunicacin entre losdepartamentos involucrados principalmente en el departamento de mantenimiento.

(trabajo en equipo, aprendizaje, decisin).

2ABSTRACT

This project is in reference to an analysis of breakdowns and maintenance typeHusky injection machines within the company Valeo Sylvania Queretaro is carriedout with the aim of being a tool to provide general knowledge to plan and scheduleactivities that are performed, addition to helping to eliminate the existence of suchproblems that may affect significantly the processes of the company.

Resetting the operation of the machine marked "HUSKY" to inject and get piecesof the model "KK" "CHRYSLER" the general aim is to analyze and correct thefaults that cause the unavailability of the machine taking him to dig in a time notexceeding three months, which plans to not only restore the smooth operation ofthe machine also identify and eliminate the cause caused this problem effect, thiswas achieved by establishing an action plan (schedule of activities) to give dueprocess to this project which begins with finding the root cause that caused theproblem was getting the bad placement of the thermocouple reference sent to thealarm control system for the machine by high temperature hydraulic oil unit. It isworth mentioning that met the expectations set out, all this was achieved throughgood communication between departments primarily involved in the maintenancedepartment.

(Team work, learning, decision)

3DEDICATORIAS

Mara de los ngeles Pia Gonzlez (Madre)Manuel Ramrez Martnez (Padre)Familia Ramrez Pia

Amigos y compaeros de escuelaAmigos y compaeros de trabajo

4 N D I C E

PginaResumen 1Abstract 2Dedicatorias 3

ndiceI. INTRODUCCIN 5II. ANTECEDENTES 6III. JUSTIFICACIN 7

IV. OBJETIVOS 7 V. ALCANCES 7 VI. FUNDAMENTACIN TERICA 8

VII. PLAN DE ACTIVIDADES 24VIII. RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS 25IX. DESARROLLO DEL PROYECTO 26X. RESULTADOS OBTENIDOS 35XI. ANLISIS DE RIESGOS 36XII. CONCLUSIONES 36XIII. RECOMENDACIONES 37XIV. REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS 38

5I. INTRODUCCIN

En Quertaro se han incrementando el nmero de industrias, ya que se consideracomo un lugar de desarrollo industrial. A medida que esto sucede se va generandouna gran demanda en personas capacitadas en el cuidado y mantenimiento de lasinstalaciones, mquinas y dems equipos.

El mantenimiento industrial es uno de los ejes fundamentales dentro de laindustria, est cuantificado en la cantidad y calidad de la produccin; el mismo queha estado sujeto a diferentes cambios al paso del tiempo; en la actualidad elmantenimiento se ve como una inversin que ayuda a mejorar y mantener lacalidad en la produccin.

Valeo Sylvania, es una empresa reconocida mundialmente con ms de 8 plantasdistribuidas alrededor del mundo. En estos momentos el rea de iluminacin(Valeo Sylvania Quertaro) se encuentra en una situacin crtica cuya falta decapacidad en el rea de produccin es importante ya que an no se obtiene elnivel esperado por parte de sus clientes, como lo es en este caso CHRYSLER.

El presente proyecto es con referencia a un anlisis de averas y mantenimiento amquinas inyectoras dentro de la empresa; es llevado acabo con el afn de seruna herramienta que proporcione conocimientos generales para planear yprogramar las actividades que se realizan a mquinas inyectoras tipo Huskydentro de la planta, adems de ayudar a poder eliminar la existencia de este tipode problemas que pueden llegar a afectar de forma significativa a los procesos dela empresa.

6II. ANTECEDENTESEn estos momentos el rea de iluminacin (Valeo Sylvania Quertaro) seencuentra en una situacin crtica cuya falta de capacidad en el rea deproduccin es importante ya que an no se obtiene el nivel esperado por parte desus clientes, como lo es en este caso CHRYSLER, e aqu el tomar comoprioridad la obtencin de equipos (mquinas) en ptimas condiciones defuncionamiento para as poder satisfacer la demanda de los principales clientes.

Anteriormente no se haba suscitado algn problema cuyo impacto haya sidomayor en el proceso de produccin, y al presentarse un problema en la UAP 2(unidad autnoma de produccin) en mquina inyectora No. 31, afecto a tal gradoque disminuy la capacidad de produccin de forma considerable, ya que setienen trabajando pocos moldes para producir el producto carcasa KKCHRYSLER; sumado a ello, an no entran en funcionamiento nuevas mquinasadquiridas por la empresa debido a la falta de instalaciones lo cual repercute en elnivel de produccin.

En la siguiente tabla se muestra la produccin de piezas requeridas por turno yda de la mquina haciendo comparacin con la produccin obtenida.

Tabla 1. Produccin obtenida el da en que se presento el problema.

En la siguiente tabla, se muestra el costo de produccin por pieza y se obtiene elcosto total de la produccin por da.

Tabla 2. Costo de produccin de carcasa modelo KK.

7III. JUSTIFICACINAl restablecer el funcionamiento de la mquina marca HUSKY para inyectar yobtener piezas del modelo KK CHRYSLER se podr llegar a obtener de nuevaforma el nivel de produccin programado y requerido por el cliente, ya que esteproblema no solo afecta al rea de inyeccin, si no tambin otras ms, ya que esuna cadena de procesos para obtener este modelo final, tales rea son lassiguientes: metalizado, barnizado y ensamble.

De esta forma si se disminuye la produccin de la primera etapa del proceso(inyeccin), las dems reas de igual forma lo harn, desaprovechando losrecursos que se tienen y utilizndolos para apoyar otros procesos de menorimportancia.

IV. OBJETIVOSObjetivo general: analizar y corregir las fallas que provocan la no disponibilidadde la mquina inyectora HUSKY.

Objetivos especficos:- Determinar el problema y causa raz que origin el paro mayor- Poner en funcionamiento la mquina considerando parmetros de fabricante- Hacer los respaldos correspondientes de la programacin de la mquina- Determinar acciones de mejora para el complemento del Plan deMantenimiento Preventivo establecido para esta mquina

- Establecer monitoreo y seguimiento de funcionamiento de la mquina

V. ALCANCESEl presentes proyecto est considerado para un tiempo no mayor a tres

meses, en los cuales se planea no slo restablecer el buen funcionamiento de lamquina, sino tambin investigar la causa efecto que ocasion este problema

8obteniendo retroalimentacin del mismo para evitar que se presenten posiblessituaciones del mismo mbito, en otra mquina del mismo producto.

De tal forma mientras se obtienen los recursos necesarios y se le da seguimientoa este proyecto se estar realizando produccin con otras mquinas para tener unnivel medio de produccin de este modelo.

Mientras tanto se estarn realizando pruebas de la mquina en paro tanto en elsistema de cierre hidrulico, como en la programacin del PLC y robot.

Dentro de las limitaciones que se pueden presentan en este proyecto est quedurante las primeras dos semanas slo se estar trabajado con el tcnico deturno, de programacin e ingeniero de proceso, esperando obtener el respaldo dela empresa HYSKY de un tcnico especializado en la mquina para poder obtenerresultados positivos ms rpido al proyecto.

VI .FUNDAMENTACIN TERICA

AMEFEl anlisis de modos y efectos de fallas potenciales (AMEF) es un procedimientode gran utilidad para aumentar la confiabilidad y buscar soluciones a losproblemas que puedan presentar los productos y procesos antes de que estosocurran.Por lo tanto, el AMEF puede ser considerado como un mtodo analticoestandarizado para detectar y eliminar problemas de forma sistemtica y total,cuyos objetivos principales son:

1. Reconocer y evaluar los modos de fallas potenciales y las causasasociadas con el diseo y manufactura de un producto

2. Determinar los efectos de las fallas potenciales en el desempeo delsistemaIdentificar las acciones que podrn eliminar o reducir la oportunidad de queocurra la falla potencial

93. Analizar la confiabilidad del sistema4. Documentar el proceso

Aunque el mtodo del AMEF generalmente ha sido utilizado por las industriasautomotrices, ste es aplicable para la deteccin y bloqueo de las causas de fallaspotenciales en productos y procesos de cualquier clase de empresa, ya sea queestos se encuentren en operacin o en fase de proyecto; as como tambin esaplicable para sistemas administrativos y de servicios.

Dentro del AMEF existen tres elementos principales:SeveridadEl primer paso para el anlisis de riesgos es cuantificar la severidad de losefectos, stos son evaluados en una escala del 1 al 10 donde 10 es lo mssevero.OcurrenciaLas causas son evaluadas en trminos de ocurrencia, sta se define como laprobabilidad de que una causa en particular ocurra y resulte en un modo de falladurante la vida esperada del producto, es decir, representa la remota probabilidadde que el cliente experimente el efecto del modo de falla.El valor de la ocurrencia toma un valor entre 1 y 10.DeteccinLa deteccin es una evaluacin de las probabilidades de que los controles delproceso propuestos detecten el modo de falla, antes de que la parte o componentesalga de la localidad de manufactura o ensamble.No es probable que verificaciones de control de calidad al azar detecten laexistencia de un defecto aislado y por tanto no resultarn en un cambio notable delgrado de deteccin. Un control de deteccin vlido es el muestreo hecho conbases estadsticas.

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IDENTIFICACIN DE EQUIPO CRTICOAl fin de maximizar el funcionamiento (eficiencia) del equipo o mquina secataloga un equipo crtico aquel que:

- Frecuentemente experimenta fallas- No cuenta con capacidad de holgura o equipo de reserva- Impacta el nivel de produccin alcanzado- Afecta fechas de entrega a clientes- Afecta el tiempo de proceso- Causa retrasos en la produccin general de la planta- Afecta la calidad del producto

IDENTIFICACIN DE FALLAS CORTAS O MOMENTANEASUno de los mayores problemas de eficiencia en planta y que recibe poca oninguna atencin es la ocurrencia de fallas cortas o momentneas.

Se ha encontrado que el tiempo perdido en fallas cortas es hasta 100 veces mayorque el tiempo perdido en un paro de larga duracin

- Como fallas cortas o momentneas tenemos las siguientes:- Conversacin casual entre trabajadores- Presionar innecesariamente un botn dos veces- Realizar operaciones manualmente cuando la mquina no las hace por fallas noreparadas.- Tiempo empleado en limpieza excesiva de scrap en la mquina- Recoger partes sueltas de la mquina.

PLAN DE ACCINUn plan de accin es un tipo de plan que prioriza las iniciativas ms importantespara cumplir con ciertos objetivos y metas. De esta manera, un plan de accin seconstituye como una especie de gua que brinda un marco o una estructura a lahora de llevar a cabo un proyecto.

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Dentro de una empresa, un plan de accin puede involucrar a distintosdepartamentos y reas. El plan establece quines sern los responsables que seencargarn de su cumplimiento en tiempo y forma. Por lo general, tambin incluyealgn mecanismo o mtodo de seguimiento y control, para que estos responsablespuedan analizar si las acciones siguen el camino correcto.

El plan de accin propone una forma de alcanzar los objetivos estratgicos que yafueron establecidos con anterioridad. Supone el paso previo a la ejecucin efectivade una idea o propuesta.

Estos planes no slo deben incluir qu cosas quieren hacerse y cmo; tambindeben considerar las posibles restricciones, las consecuencias de las acciones ylas futuras revisiones que puedan ser necesarias.

El control del plan de accin tiene que realizarse tanto durante su desarrollo comoal final. Al realizar un control en medio del plan, el responsable tiene laoportunidad de corregir las cuestiones que no estn saliendo de acuerdo a loesperado. En cuanto al control tras su finalizacin, el objetivo es establecer unbalance y confirmar si los objetivos planeados han sido cumplidos.

Un ejecutivo o dirigente que se maneja sin un plan de accin perder tiempo yaque necesitar examinar cada paso para descubrir si marcha en la direccincorrecta

CAPACITACINSignifica el proceso integral del hombre, es decir comprende la adquisicin delconocimiento, el fortalecimiento de la voluntad, la disciplina del carcter y laadquisicin de todas las habilidades y destrezas requeridas por los colaboradores,para alcanzar la eficacia y excelencia en la realizacin de sus tareas, funciones yresponsabilidades. El ingrediente esencial para alcanzar el xito institucional hastallegar a una excelencia - administrativa es la capacitacin del personal.

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Ninguna organizacin puede alcanzar el xito sin cierto grado de compromiso yesfuerzo de sus miembros, sobre todo en un mundo como el de hoy donde losretos de competitividad, intensificados por la globalizacin de los mercados,obligan a las empresas e instituciones a aprovechar en mayor grado la iniciativa ycreatividad de sus colaboradores.

Para mantener el grado de compromiso y esfuerzo, las organizaciones tienen quepropiciar climas laborales positivos que les faculte valorar adecuadamente lacooperacin de sus miembros, estableciendo mecanismos que le permitandisponer de una fuerza de trabajo suficientemente eficiente y eficaz que conduzcaal logro de los objetivos y metas de la organizacin, y al mismo tiempo logresatisfacer las aspiraciones de sus integrantes.

El desarrollo efectivo en la empresa implica planeamiento, estructuracin,educacin, y capacitacin para brindar conocimiento destrezas y compromiso desus colaboradores utilizndolos creativamente como herramientas para brindarpoder. El desarrollo del potencial humano implica no simplemente pensar entrminos de aumento de la cantidad y la calidad del capital inteligente o recursohumano.

Aunque la capacitacin auxilia a los miembros de la organizacin a desempearsu trabajo actual, sus beneficios pueden prolongarse a toda su vida laboral ypueden auxiliar en el desarrollo de esa persona para cumplir futurasresponsabilidades.

No se debe olvidar que las Empresas u Organizaciones dependen para sufuncionamiento, evolucin y logros de objetivos, primordialmente del elementohumano o capital intelectual con que cuenta. Por ello debe poner toda su atencinen los requerimientos de sus necesidades de desarrollo personal.

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PROCESO DE INYECCIN DE PLSTICOSEl proceso de inyeccin de termoplsticos se fundamenta en fundir un materialplstico y hacerlo fluir hacia un molde, a travs de una boquilla en la mquina deinyeccin, en donde llena una cavidad que le da una forma determinadapermitiendo obtener una amplia variedad de productos. El moldeo por inyeccin esla tcnica de procesamiento de mayor utilizacin para la transformacin deplsticos. Su popularidad radica en la versatilidad para obtener productos devariadas geometras y para diversos usos.

En la actualidad, la mayora de las mquinas inyectoras utilizan el principio deltornillo de Arqumedes para plastificar y bombear el material. En un tornillo deinyeccin se produce el fenmeno de plastificacin debido al calor generado por lafriccin del material con las paredes del barril y por el aporte de calor de lasresistencias elctricas alrededor del barril.

La inyeccin es un proceso secuencial que est conformado por un conjunto deetapas que se denomina ciclo de inyeccin. El parmetro ms importante, desdeel punto de vista econmico, es la duracin o el tiempo de ciclo, pues finalmentede este dependen la productividad y el costo del proceso.

CICLO DE INYECCINDe esta forma, la conformacin del producto se realiza siguiendo cinco grandesfases;

Dosificacin: El material slido en forma de grano o polvo se introduce en la tolvaun tornillo sin fin (husillo) se encarga de hacer avanzar el material hasta laboquilla, mientras este retrocede. El movimiento del husillo y las resistenciascalefactoras situadas sobre el cilindro de plastificacin permiten la fusin y lahomogeneizacin del polmero. Por lo que ser necesario conocer aspectos como: Volumen de la cavidad. La Densidad del material, tanto a temperatura ambiente como a la temperaturade procesado.

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Figura 1. Proceso de dosificacin de material.Llenado o inyeccin: Dispuesta la colada en la puntera de la cmara debe serintroducida dentro del molde. El husillo avanzar con una velocidad programada,obligando el material a que pase a travs de la boquilla, el sistema de bebederos ycanales y llene completamente el molde. Para conseguir un buen llenado se debede introducir en el molde solamente el volumen necesario para llenar la pieza(llenado volumtrico) y el material adicional para compensar la contraccin debeser introducido en la fase de compactacin, evitando as los tpicos problemas desobre compactacin.

Figura 2. Proceso de llenado/inyeccin.La velocidad de inyeccin es uno de los parmetros que ms influyen en estaetapa del proceso. sta debe de ajustarse hasta conseguir un llenado de lacavidad con una velocidad de flujo lo ms uniforme y constante posible:

200-300 mm/s en mquinas hidrulicas.900 mm/s en mquinas elctricas.

Para ello se utiliza un perfil de velocidades variable y parametrizado entre 5 y 10intervalos. La duracin de esta fase puede ser desde dcimas de segundo hastavarios segundos, dependiendo de la cantidad a inyectar y de las caractersticas delproceso.

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Compactacin: Lleno ya el molde, debe introducirse una cantidad de materialsuplementaria por dos motivos, uno para que el material a presin dentro delmolde no retroceda de nuevo hacia el husillo y otro para compensar la contraccindel polmero que hace que el material disminuya de dimensin al enfriar.

La importancia de esta fase radica en que es esencial para definir lascaractersticas finales de la pieza tales como su peso total, sus toleranciasdimensionales y sus caractersticas internas.

Esta fase tiene su inicio en el punto de transicin entre la fase de llenado ycompactacin y finaliza cuando la entrada de material a la cavidad solidifica, deforma que la mquina deja de transmitir la presin de compactacin al interior dela cavidad.

A diferencia de la fase de inyeccin la compactacin se puede controlar porpresin o por tiempo. De forma que, el husillo mantiene una determinada presindurante un tiempo que puede ser variable y se parametriza entre 5 y 10 intervalos.

Figura 3. Proceso de compactacin.

Enfriamiento: La fase de enfriamiento comienza simultneamente con la fase dellenado, ya que el material empieza a perder calor tan pronto como entra encontacto con las paredes del molde y Finaliza cuando el material alcanza unatemperatura con la que puede mantener su forma (temperatura de expulsin).Aunque la pieza continua enfriando despus del desmoldeo hasta alcanzar latemperatura ambiente.

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Figura 4. Proceso de enfriamiento.Expulsin: Cuando la pieza esta bastante fra el molde se abre para expulsar lapieza.

Figura 5. Proceso de expulsin.

LA MQUINA DE INYECCINLos procesos arriba descritos son realizados por la mquina de inyeccin y sobreella se realizan gran parte de los avances tecnolgicos experimentados en estatecnologa. Por tanto, es interesante conocer el funcionamiento de la misma, ascomo sus partes.

Figura 6. Mquina de inyeccinEn la figura anterior se mostraron las partes de la mquina de inyeccin como loson: el clamping system - unidad de cierre, mold system - sistema de moldeo,injection system - unidad de inyeccin, control system - unidad de control deprocesos y el hydraulic system - sistema hidrulico.

A continuacin se especifican las partes ms significativas de la mquina deinyeccin:

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Unidad de cierreLa unidad de cierre provee de la fuerza necesaria para que la presin que ejerceel material que va llenando la cavidad no abra el molde o lo deforme durante lasfases de llenado y compactacin. Para hacer esto posible esta Unidad secompone de:

Plato fijoEs una placa rectangular de acero fundido, normalmente no maciza, fijada a labancada de la mquina en la parte ms cercana al grupo inyector. En esta seencuentran los agujeros para la fijacin de la columna. Dichas columnas estnslidamente apoyadas al plato fijo mediante tuercas equipadas con dispositivos deseguridad que impiden que estas se aflojen.

ColumnaLas cuatro columnas montadas sobre la prensa tienen como misin guiar al platomvil en su movimiento de cierre y apertura, soportan el trabajo necesario para elajuste de las fuerzas de cierre y la presin de inyeccin garantizando la cuadraturade todo el grupo de cierre. Estas sufren, durante la fase de generacin de fuerzade cierre un alargamiento, comportndose a efectos prcticos como grandesmuelles (con una determinada constante elstica), generando de esta forma lafuerza necesaria para contrarrestar el empuje ejercido por el material que vallenando la cavidad de molde.

Plato mvilSe compone de una placa de acero rectangular que se apoya sobre la bancadamediante patines lubricados regulables. Sobre dicho plato se encuentran losagujeros necesarios para el uso de los extractores hidrulicos o mecnicos y losagujeros de paso de columna. Solidaria con el plato mvil existe una barra deseguridad mecnica. Esta tiene como misin bloquear el sistema de cierre paraevitar accidentes cuando se manipula el molde, y pudiera fallar la seguridad de lareja.

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ExtraccinSu finalidad es extraer la pieza terminada del molde. El grupo de extraccin estaformado por un cilindro hidrulico que empuja, y en algunos casos hace retrocederla placa expulsora, que forma parte del molde. Los expulsores deben tener lasuficiente amplitud para que la pieza caiga hacia abajo entre ambos platos.

Dispositivos de cierre: Generacin de la fuerza de cierre y apertura.Son los que constituyen y definen las caractersticas generales del sistema decierre de la mquina.

Existen tres conceptos de diseo para los mismos:- Sistema de cierre mecnico.- Sistema de cierre hidrulico.- Sistema de cierre mixto.

1. Sistema de cierre mecnicoEl cierre mecnico se realiza mediante un sistema de rodillera, asistidohidrulicamente. La rodilleraadmite bsicamente dos diseos, la rodillera simple y la doble que puede ser con4 o 5 puntos.

2. Sistema de cierre hidrulicoEn el sistema con cierre hidrulico, la fuerza de cierre se aplica directamentemediante un pistnhidrulico. La fuerza de cierre se calcula multiplicando la superficie del pistnsobre la presin que acta sobre el mismo.

El sistema de cierre hidrulico presenta las siguientes ventajas:La fuerza de cierre puede desarrollarse en cualquier punto de la carrera de cierre,lo que significa que el sistema esta autocompensado en los cambios de dilataciny asentamiento del molde.

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Disposicin mecnica simple y menor nmero de piezas mviles, en comparacincon las mquinas de rodillera.

Aplicacin central de la fuerza de cierre sobre una superficie amplia, lo quepermite un mejor reparto de esfuerzos sobre los platos, evitando problemas deflexin.

El uso de cilindros de gran dimetro permite estabilizar y mantener centrados losplatos, lo que implica una mayor reproducibilidad de inyecciones consecutivas.

Inconvenientes:Los costes energticos y del sistema son superiores a los de rodillera.La localizacin de los extractores est muy restringida.Pueden presentarse problemas de longitud de carrera y de altura de molde comoconsecuencia de las caractersticas intrnsecas del sistema (reduccin de lacarrera a medida que los elementos del molde aumenta).Las velocidades de cierre y apertura son bajas.

3. Sistemas de cierre mixtosEstos sistemas se caracterizan porque independizan las operaciones de cierre yapertura (desplazamientos) de la generacin de fuerza de cierre (prensa).

Caractersticas principales (ventajas e inconvenientes):Ciclo de trabajo lento, como consecuencia de la separacin de ambos procesos.Optimizacin de las funciones de cada fase, lo que permite unas altas velocidadesy un bajo porcentaje de fuerzas no deseadas.Control extremadamente preciso de fallos u obstrucciones de molde.

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Unidad de control de proceso

Es la unidad de enlace entre la mquina y el operario. Desde este sistema eloperario programa los parmetros adecuados, para que la inyeccin se produzca(presiones, temperaturas, tiempos y velocidades de las distintas fases descritas).Al mismo tiempo, el sistema informa al operario de los valores a tiempo real dealgunos de los parmetros que rigen el proceso de inyeccin, as como, posiblesanomalas o necesidades del sistema mecnico e hidrulico de la mquina.

Unidad de inyeccinA grandes rasgos, la unidad de inyeccin se encarga de fundir, homogeneizar,transportar, dosificar e introducir en el molde el material plstico.Los componentes de una tpica unidad de inyeccin son:-Tolva.-Motor hidrulico.-Cilindro de plastificacin.-Husillo.-Boquilla

Figura 7. Inyeccin del material en molde.

TolvaLa tolva es el sistema que permite la introduccin del material dentro del cilindrode plastificacin. Esta debe tener una conicidad adecuada para que los grnulosde material deslicen solamente ayudados por la fuerza de la gravedad, pero que ala vez esta cada sea lo suficientemente suave, para una aglomeracin sobre laentrada no produzca un atasco de material.

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En los casos en que la granulometra sea desigual las modernas mquinas dehusillo mbolo, permiten una homogeneizacin ptima del material, no obstante enestos casos, y en casos en que se deban aadir aditivos complementarios(cargas, pigmentos, etc..) deberemos ayudar a la homogeneizacin jugando con lacontrapresin (fuerza que dificulta el retroceso del husillo durante la fase dedosificacin), pero sin que sea excesiva para no cizallar en exceso el material ypueda degradarlo (principalmente en el caso en que se trabaje con materialreciclado de post-consumo) o bien, una posible alternativa seria utilizar algnsistema de alimentacin forzada, sistemas muy implantados en las empresasrecicladoras, y que se instalan sobre la misma tolva de la extrusora.

Motor HidrulicoActualmente la mayor parte de las mquinas de inyeccin son accionadashidrulicamente y el sistema primario de potencia esta basado en uno o variosmotores elctricos. Tales sistemas normalmente estn situados en la base de lamquina desde donde, mediante uno o varios circuitos hidrulicos distribuyen laenerga a diferentes partes de la mquina con unos caudales de aceitedeterminados.

En una misma mquina pueden coexistir dos o ms circuitos hidrulicosseparados. Por ejemplo un circuito de alta presin y uno de baja presin. El debaja presin se encarga de los movimientos generales de la mquina, utilizagrandes caudales de aceite. El circuito de alta presin se encarga de producir lafuerza de cierre y la presin de inyeccin. Para lograr movimientos rpidos ypresiones elevadas, se suelen combinar actuaciones de ambos circuitos.

HusilloEs un tornillo sinfn provisto de una serie de filetes, cuya misin es transportar elmaterial, durante la fase de dosificacin, a la zona prxima a la boquilla. Al mismotiempo, en las mquinas convencionales de mbolo-husillo, se encargar durantela fase de llenado de empujar el material hasta la cavidad del molde ms alejada.

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Los husillos son clasificados por su dimetro nominal y su longitud, este ltimo esexpresado como el cociente entre la longitud y el dimetro (L/D). As por ejemplo,un husillo con 50 mm. de dimetro y 1000 mm. de longitud tendr un L/D de 20.

El diverso comportamiento de los distintos materiales plsticos durante el procesode inyeccin ha hecho necesario el desarrollo de husillos de geometra especial enfuncin de la reologa del polmero a procesar.

Figura 8. Usillo que dosifica el material.

Un factor a tener en cuenta en el diseo de husillos es la profundidad del canal deltornillo. Un canal grande requiere una velocidad de rotacin de husillo baja peronecesita un par de fuerzas grande para producir movimiento de rotacin, por otraparte un husillo con una profundidad de canal pequeo, necesitar velocidades derotacin de husillos altas para obtener una carga similar a los anteriores, pero serequerir un par de fuerzas pequeo. Las velocidades de cizalla impuestas a undeterminado plstico por un husillo con canales profundos y con bajas velocidadesde rotacin es mucho menor que los que trabajan a altas velocidades y con pocaprofundidad de canal.

Por esta razn para materiales a los que les afecte mucho las tensiones porcizallamiento deben emplearse husillos con canalesprofundos y que trabajen a pocas r.p.m.

BoquillaMediante la boquilla de inyeccin, que se fija en la parte anterior del cilindro deplastificacin, se establece la conexin con el molde, para dirigir el material hasta

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el bebedero. El dimetro del canal de flujo en la boquilla debe establecerse enfuncin del volumen en la cavidad del molde, no obstante, si no es bajo pedido sesirven boquillas con seccin de paso estndar, que varia entre 3,5 y 4 mm.

En la prctica, normalmente se utilizan boquillas convexas, que trabajan porcontacto con un bebedero con la correspondiente concavidad en el molde. Paraque una boquilla funcione con normalidad, el dimetro del orificio de la boquilladebe ser menor que el canal del bebedero, y al igual que el radio de curvatura dela superficie frontal de la boquilla debe ser menor que el radio de la concavidad enel bebedero.

La forma y tamao del paso por la boquilla del material es el factor decisivo para eldiseo de estas, ya que este debe de adaptarse a las propiedades del polmero,plsticos cristalinos y poco sensibles a la cizalladura debern tener pasos finospara distorsionar el flujo y evitar en lo posible la cristalizacin del material enpieza, mientras que polmeros duros y sensibles a la cizalladura debern tenerpasos gruesos.

La boquilla es el ltimo reducto del material antes de formar parte del molde, unavez finalizada la fase de compactacin, el carro del cilindro de plastificacin vuelvehacia atrs, mientras se produce la carga del material, lo que puede provocar unaperdida de material hacia el exterior por la boquilla. Para evitar esta circunstancia,en el mercado existen dos tipos de sistemas que impiden el goteo delmaterial. Por una parte existen las vlvulas anti-retorno, en las boquillas existe unmecanismo que mantiene cerrada la boquilla mientras que esta no este encontacto con el bebedero del molde.

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VII. PLAN DE ACTIVIDADESA continuacin se muestra el cronograma de actividades a realizar.

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VIII. RECURSOS MATERIALES Y HUMANOS

Para poder llevar la realizacin de este proyecto es necesario contar con el apoyoprincipalmente de la gente del departamento de mantenimiento, como lo son elIngeniero de Inyeccin, tcnico de inyeccin y el personal especializado de laempresa HUSKY adems del personal de procesos de produccin y del rea decalidad, los cuales estarn a cargo de validar cada una de las pruebas del procesoal lograr el restablecimiento de la mquina y se cumplan con las especificacionesrequeridas.

El personal de calidad estar a cargo de validar todo el proceso lasespecificaciones del producto, con la finalidad de no alterarlo en los aspectosfuncionales o de apariencia del mismo.

As mismo es necesario contar con las herramientas y materiales adecuados parapoder darle el seguimiento adecuado al plan establecido.

Recursos materiales:- Kit. de herramientas- Computadora porttil (Lap top)- Programador Software PG2000 to Program PLC PLC Siemens S5- Discos de 3 - Informacin tcnica de la mquina (manuales)- Respaldos de programas de la mquina con parmetros establecidos.

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IX. DESARROLLO DEL PROYECTOComo se estableci con anterioridad en estos momentos la planta Valeo SylvaniaIluminacin, se encuentra en una situacin crtica cuya falta de capacidad en elrea de produccin es importante ya que an no se obtiene el nivel esperado porparte de sus clientes, como lo es en este caso CHRYSLER, e aqu el tomarcomo prioridad la obtencin de equipos (mquinas) en ptimas condiciones defuncionamiento para as poder satisfacer la demanda de los principales clientes.

Para enfocarse en este proyecto, se tuvo como base la bitcora del departamentode mantenimiento rea de inyeccin, ya que en ella diariamente se capturan lasordenes de mantenimiento las cuales presentan los problemas establecidos en lasdiversas mquinas de inyeccin, obteniendo de sta los indicadores MTBF yMTTR del 22 de enero (da en que se presento el problema), estos se analizaron yse obtuvo como resultado que la mquina inyectora HUSKY No. 31 tuvo el mayortiempo de paro por avera (problema mayor) los cuales fueron 480 minutos (8horas) en el primer turno, de aqu la importancia de tomar como prioridad estamquina ya que se consider como mquina critica por ser una de las que impactadirectamente en la produccin de la planta.

Al dar a conocer la situacin que presentaba la mquina inyectora HUSKY No.31, se estableci un plan de accin (cronograma de actividades) para poder darleel debido seguimiento a este proyecto.

Condiciones principales de la mquina:Las condiciones principales en las que se encontr la mquina fueron lassiguientes:- La pantalla de la programacin general de la mquina se quedaba fija no tenacomunicacin con el CPU y solo presentaba el fondo negro, adems que no dabainicio de ciclo y no tena fuerza de cierre de molde.

- Especificaciones de la mquina mostrada en la figura 9 son las siguientes:

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Mquina: InyectoraMarca: HUSKYNo. De la mquina: No. 31No. Serie: 10646UAP (Unidad Autnoma de Produccin): UAP No. 2

Figura 10. Mquina de inyeccin marca HUSKY.- Modelo de producto:Carcasa KK CHRYSLER

Proceso inyeccin Proceso metalizado Proceso barnizado/ensamble

Aplicacin de modeloFigura 11. Proceso de fabricacin de modelo KK CRYSLER.

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En la siguiente grfica se muestran los minutos de avera por mquina del da quese presento el problema.

Figura 12. Grfica de minutos de avera de mquina

Efectivamente se confirm que la mquina HUSKY No. 31 present el da 22 deenero mayor minutos de paro por avera (480 minutos). Por lo anterior se tomcomo accin el darle la mayor prioridad a esta mquina.

Establecimiento de causas de la falla de la mquina:

Antes de que la mquina presentara este problema, se tuvo como referencia losdatos registrados en bitcora que demuestran que se le hicieron varios cambioscomo lo fueron, la limpieza y cambio de vlvulas reguladora de la unidad de cierrey vas. Gracias a esta referencia con apoyo del personal tcnico demantenimiento se realiz como posible solucin hacer ciertas revisiones dentro delsistema de vlvulas que controlan la unidad de cierre.

Otra de las posibles causas fue que al personal tcnico de mantenimiento que enese momento laboraba no respondi de la manera adecuada para evitar este tipode problemas, esto por falta de conocimientos y experiencia. Ya que la situacinestablecida minutos antes de llegar a este nivel de falla de la mquina fue que

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sta marcaba alarma de temperatura de aceite elevada, y el tcnico solo apago lamquina para reestablecerla, pero esto tuvo como consecuencia las fallasanteriormente mencionadas en el sistema de unidad de cierra y en laprogramacin de la mquina.

Identificacin de causa raz

Al presentarse el problema el personal tcnico empez a realizar las accionesexpuestas anteriormente y no busc directamente la cusa raz del problema paraatacarlo de forma rpida y efectiva; en el siguiente diagrama se exponen variascausas por las cuales el problema se pudo haber presentado en la mquina ygracias a este se encuentra la misma pero como consecuencia de no identificarlase tardo ms tiempo en implementar las acciones.

Figura 13. Diagrama causa raz.Una vez revisadas las posibles causas establecidas en el diagrama anterior, seobtuvo la causa raz del problema presentado, el cual fue la mala colocacin deltermopar que mand la referencia hacia el sistema de control para alarmar lamquina por temperatura alta de la unidad de aceite hidrulico.

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En la siguiente figura se muestra la correcta colocacin del termopar la cual es enel sistema hidrulico del lado frontal de la mquina, (este debe estar bien colocadoy conectado).

Figura 14. Colocacin correcta del termopar

Establecimiento de acciones para solucionar las fallas secundarias localizadas:- Hacer cambio de la pantalla de la mquina por una que se tena en el

almacn.- Hacer la carga de los respaldos de la programacin de la produccin y de la

programacin del PLC para el robot.- Hacer pruebas de la unidad de cierre hidrulica- Realizar inspecciones de las vlvulas que controlan la unidad de cierre- Pedir el soporte tcnico especializado de la empresa HUSKY

Al tener presente el problema, se pusieron en marcha las acciones propuestas enconjunto con el personal de mantenimiento.

Una de ellas fue el hacer el cambio de la pantalla, ya que al inicio de la falla nomarcaba la informacin debida, esta tena fondo negro y algunas letras blancas.Con ayuda del personal de programacin se hizo el cambio de la pantalla de lamquina por otra que se tena en almacn, se conecto al PLC, obteniendo lacomunicacin adecuada para poder manipular y cargar los programascorrespondientes.

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Figura 15. Pantalla de programacin de mquina HUSKY.

Posteriormente se hizo la carga de los respaldos que se tena del programa deproduccin y de la programacin del PLC para el robot, stos se obtuvieron deldepartamento de mantenimiento y de procesos as se obtuvo comunicacin con lanueva pantalla y con ello poder manipular los parmetros para as hacer laspruebas en vaco, sin molde y sin material.

Figura 16. Carga de respaldos de programas.

Haciendo un anlisis de los resultados obtenidos con la implementacin de laaccin ms adecuada por parte de los tcnicos de la planta, se obtuvieronavances en cuanto al mejoramiento del funcionamiento de la mquina, pero no sellegaron a obtener los resultados esperados (restablecimiento del buenfuncionamiento de la mquina para producir lo requerido).

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Se tomo la decisin de pedir apoyo de los tcnicos especializados de la marcaproductora de esta mquina HUSKY. Se solicito nuevamente al corporativocontratar el servicio de la empresa para poder dar una solucin definitiva paratener en funcionamiento adecuado, y as ser validada para ponerla enfuncionamiento.

Al tener ya en planta el apoyo del tcnico especializado de HUSKY, se le informde las condiciones actuales de la mquina y de las pruebas que se hicieron,posteriormente se hizo la carga de otros respaldos de los programas que se tenan(estos eran del mes de octubre y noviembre) y se siguieron haciendo variaspruebas de la mquina en vaco.

Figura 17. Pruebas de mquina en vaco.

Por parte del tcnico especializado de HUSKY se recomend el hacer revisin dela calibracin de los potencimetros de la vlvula reguladora de cierre, se llev ala prctica esto y se encontr que uno de ellos estaba mal calibrado, esto seobtuvo de la comparacin de la calibracin establecida en la mquina y lacalibracin recomendada en el manual tcnico y con ello se logr calibrar lavlvula en uso.

Figura 18. Revisin de vlvula reguladora.

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Al seguir haciendo pruebas despus de calibrar el potencimetro de la vlvulareguladora se encontr que al dar el ciclo de cierre de molde y al llegar al tope,este presentaba un regreso de aproximadamente 10 centmetros y esto no eranormal para la apertura y cierre del molde. Al hacer lo anterior se verificaron losdatos de la vlvula para hacer el pedido correspondiente y hacer el cambioposterior por otra nueva.

Figura 19. Cambio de vlvula reguladora.

Al hacer la revisin de las dems vlvulas se visualizo que estas presentaban suso-rings de los cartuchos averiados (desgastados y quebrados), por tal motivo serealiz el cambio de los mismos, ya que no se tenan en almacn las vlvulas parahacer el cambio correspondiente.

Adems se encontraron varias vlvulas sucias y oxidadas, como no se tenan enel almacn se llev a cavo la limpieza de estas y se tomaron sus datos tcnicospara tambin hacer el pedido correspondiente en almacn y hacer el cambioposteriormente.

Gracias a estos ajustes en el sistema de unidad de cierre, se obtuvo un resultadopositivo despus de hacer varias pruebas, primeramente sin molde yposteriormente con molde.

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Al hacer la carga de los respaldos de la programacin del PLC para losmovimientos del robot, resulto que estos se encontraban descalibrados y variosmovimientos del robot eran errneos, para lo cual, con apoyo del tcnico deprogramacin e Ingeniero de procesos, se realiz la reprogramacin de cadaposicin (punto por punto del robot).

Figura 20. Ajustes de programacin de robot Wittman.

Posteriormente se realizaron pruebas solo de los movimiento del robot, primerode forma manual y posteriormente de forma automtico y as se hicieron pruebasya de la mquina con el robot, primero en vaco sin molde y posteriormente conmolde montado, robot y fin de brazo.

Despus se apoyo en el personal de calidad para hacer las respectivas pruebasdel proceso completo para validar la mquina y as poder ya ponerla a trabajarcono seria normalmente.

En la siguiente tabla se muestran los costos de intervencin a mquina inyectoratipo HUSKY.

Tabla 3. Tabla de costos de servicio.

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X. RESULTADOS OBTENIDOS

El desarrollo del presente proyecto, Anlisis y correccin de falla de mquina deinyeccin HUSKY, contribuy en gran medida a que la produccin demandabadel cliente hacia la empresa se obtuviera.

Conforme se fueron implementando las acciones establecidas se encontraronvarios inconvenientes ms los cuales no se tenan esperados obtener, como lofueron el no contar con el manual de operacin, mantenimiento y diagramas de lamquina en la empresa, lo anterior era necesario tenerlo fsicamente para teneruna referencia de apoyo para realizar las diversas actividades, ms sin embargose pudieron obtener de manera rpida con apoyo de la empresa HUSKY parapoder darle el seguimiento debido.

Cabe mencionar que es importante reforzar la comunicacin entre todos losdepartamentos para poder tener informacin precisa y tener los objetivos bienestablecidos; en varias empresas no se tiene en cuenta lo importante que esasignar un presupuesto para el departamento de mantenimiento, adems de darleseguimiento al sistema que se tiene. De forma general se obtuvieron resultadospositivos en tiempo y forma como se haban establecido al inicio del proyecto en elplan de actividades.

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XI. ANLISIS DE RIESGOS

Fortalezas: existen varias dentro del proyecto como lo son: el apoyo del personalde las diferentes reas (mantenimiento, calidad, procesos). Tambin existe apoyode otros proveedores para cubrir las necesidades que se presenten.

Oportunidades: existen varias oportunidades que pueden elevar el nivel derespuesta del departamento de mantenimiento como el poder apoyarse con elpersonal externo contratado externo para elevar el nivel de conocimientos.

Amenazas: en este mbito tambin influye de manera importante el no podercontar con el apoyo del personal tcnico de Husky por la cancelacin del servicio yesto afectara en la prdida de un proveedor de servicios y refacciones de laempresa, adems de no poder encontrar otro proveedor con los mismos costos.

Debilidades: adems de fortalezas tambin se presentaron varias debilidades talescomo fueron la aprobacin tarda de servicio urgente de HUSKY por parte delpersonal de finanzas, as como el stock bajo de refacciones en almacn.

XII. CONCLUSIONES

En lo que se refiere al proyecto cabe mencionar que se cumplieron lasexpectativas establecidas, cuyo punto principal era el restablecer elfuncionamiento de la mquina inyectora para satisfacer el nivel demanda deproduccin de uno de los principales clientes, todo lo anterior se logr gracias a labuena comunicacin que se tiene con los departamentos involucradosprincipalmente en el departamento de mantenimiento (gerente de mantenimiento,ingeniero de inyeccin, tcnicos de mantenimiento, etc.).

Con lo que respecta a lo acadmico, el haber tenido la oportunidad dedesarrollarme en esta empresa Valeo Silvana Iluminacin fue de gran apoyo, yaque desarrolle los conocimientos adquiridos en la Universidad Tecnolgica de

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Quertaro, lo cual me permite mejorar el nivel de competencia entre las demsuniversidades, esto tiene influencia en que empresas como sta sigan apoyandoa alumnos de futuras generaciones para su continuo desarrollo profesional.

En lo personal pude mejorar la visin que tena de este tipo de empresas ydesarrollarme ms en lo que respecta la administracin del mantenimientoindustrial, adems de aprender a tomar decisiones las cuales pueden llegar atener consecuencias si no son las adecuadas, de igual forma si se toma la opcincorrecta se pueden obtener grandes beneficios. Y por ltimo lo ms importante esque siga adquiriendo conocimientos (experiencia) para seguir desarrollndome.

Adems con la participacin que tuve en el presente proyecto me di cuenta de quees necesario que el personal encargado del mantenimiento central y la empresacreen un programa de capacitaciones para el personal tcnico y as poder dar unasolucin adecuada en tiempo y forma de los posibles problemas que se presenten.

XIII. RECOMENDACIONES

En mi opinin para un mejor desarrollo de posibles proyectos se espera que elapoyo por cada uno de los asesores sea mejor, ya que en varias ocasiones elasesor de la empresa no apoya de todo al alumno por diferentes razones pero aligual el alumno debe buscar la forma de poder obtenerlo para facilitar lasactividades a realizar en su estada; en cuanto al asesor de la escuela yo piensoque hay que hacer que las visitas programadas se lleven a cabo esto con el fin deque el asesor compruebe que realmente se est trabajando en el proyectoasignado.

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XIV. REFRERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Informacin tcnica HUSKYConsulta realizada 28 de enero 2012 en:Husky, 1997, Informacin tcnica de mquina inyectora. HUSKY

Inyection HUSKYConsulta realizada 15 febrero 2012 en:http://www.husky.ca/newdynamic.aspx?id=666

INYECCIN: Informe de Vigilancia Tecnolgica 2012Consulta realizada 20 febrero 2012

AVEP | AIMPLAS. Department of Information TechnicalConsulta realizada 30 febrero 2012 en:http://www.avep.es/uploads/noticias/IVT-Inyeccionhttp://www.cnad.edu.mx/sitio/matdidac/md/plasticos/MANUALPARTINYPLAS

2012-05-17T12:23:51-0500Universidad Tecnolgica de Quertaro