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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE MANZANILLO

TSU EN MANTENIMIENTO ÁREA MAQUINARIA PESADA

“DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL PLAN DE MANTENIMIENTO

PREVENTIVO EN CERVECERÍA PLANTA TIJUANA ENFOCADO A:

SEPARADOR CENTRÍFUGO DE SÓLIDOS”

MEMORIA DE ESTADIAS

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE

TÉCNICO SUPERIOR UNIVERSITARIO EN

MANTENIMIENTO ÁREA MAQUINARIA PESADA

P R E S E N T A

G U T I E R R E Z G A L V A N D A N Y A

ASESOR EMPRESARIAL ASESOR ACADÉMICO

ING. SERGIO DANIEL ING. MARCELA MONSERRAT

HERNANDEZ ESTRADA NAVARRETE ESCALANTE

MANZANILLO, COL., AGOSTO DE 2019

AGRADECIMIENTOS

En general a mi divinidad y fe católica que al final de cuentas me ha dado fuerza de

voluntad tanto para seguir adelante, así como de estar rodeado de personas que

realmente me aman y quieren un excelente porvenir para mí, tanto en mi vida

personal como en mi vida laboral.

Agradezco a mi familia ya que ellos más que tolerarme y apoyarme en mis

decisiones me han otorgado todo el amor y educación que no cualquier hijo puede

recibir, y principalmente a mis padres Edgar Reynaldo Gutiérrez y XochiQuetzal

Galván. Así como a mis hermanos Gabriela y Edgar por darme los consejos más

sabios para ejercerme de manera adecuada.

También agradezco a mi tío el Ing. Víctor Israel Galván ya que además de darme la

oportunidad de realizar mis prácticas profesionales en la empresa, es un ídolo y

ejemplo a seguir como ingeniero. A su vez, quedo completamente agradecido con el

Ing. Sergio Hernández por brindarme el apoyo y los conocimientos de los

mantenimientos requeridos en los equipos, así como la oportunidad de demostrar

mis capacidades.

Y agradezco a los operadores Aldo Oliver y Jorge Rodríguez de la planta ya que no

solo demuestran día a día de la capacidad de asumir varias responsabilidades, sino

también la humildad de compartir sus conocimientos y sentirse plenos de ello. Al Lic.

Carlos Guerrero más que agradecerle lo felicito ya que tengo un buen aspecto de él

como persona, así como aprendí el concepto de liderazgo y de demostrar que si se

pueden resolver las problemáticas.

Por supuesto, estoy completamente agradecido con mi abuelo Octavio Galván

porque me enseña cosas nuevas fuera de la empresa y sé que siempre podre contar

con su apoyo y amor incondicional. Desde lo más profundo de mi corazón agradezco

fielmente a mi abuelita Aurea María Elena Trujillo Vega† por haberme dado todo el

amor, cariño, educación y sabiduría para forjarme como persona en todo momento y

cada granito de lo que me dio me esforzare por aprovecharlo bien, espero como ser

humano llenarla de orgullo aún.

Además, agradezco a todos los docentes de la Universidad Tecnológica de

Manzanillo por esmerarse en transmitirnos conocimientos aptos para ejecutarlos en

nuestro campo laboral, en esta experiencia en la empresa me consta que cada uno

de los conocimientos que se nos ha dado a los alumnos son de alguna manera

aplicables en los equipos de las empresas.

En especial agradezco a la Ing. Marcela Monserrat Navarrete Escalante por el apoyo

y comprensión mutua en mi desempeño en mi estadía foránea, así como el traspaso

de sus conocimientos y al Ing. Fernando Israel Galván Ramírez porque gracias a sus

clases serias comprendí el verdadero favor que nos estaba haciendo como sus

alumnos y que gracias a sus conocimientos tuve la capacidad de responder o

resolver temáticas de neumática.

Y, por último, pero sin embargo igual de importantes como mi familia, agradezco

fuertemente a David Trejo y a Angelica Torres ya que a pesar de la ocasional

distancia me quieren y apoyan en todo momento, así como la misma paciencia que

me tuvieron en los momentos más difíciles para mí y que, así como ellos desean lo

mejor para mí, yo les deseo a ellos lo espectacular de manera exponencial en lo que

quieran, se propongan o necesiten.

INTRODUCCIÓN

El proyecto otorgado en este periodo de estadías profesionales recauda toda la

información de los equipos de la compañía a fin de tener un orden profesional y

estructural para los cumplimientos eficientes del pilar y departamento de

mantenimiento en la empresa cervecera Tijuana. Mediante esta información, se

implementan rutinas de mantenimiento, promoviendo así un ahorro de tiempo y

costos en las áreas como ventaja. Pero, en este proceso de prácticas, se observa y

desarrolla principalmente en el equipo del Separador Centrifugo de Solidos, ubicado

en el área de filtración y específicamente en el departamento de producción.

Para dar un enfoque panorámico de la solución, las rutinas de mantenimiento se

desarrollaron con base a los programas anuales y semanales de la Cervecería

Cucapá, compañía que está ubicada en la ciudad de Tecate. Los contratiempos,

variaron según a la inspección de detalles o faltantes de componentes de los

equipos, sin embargo, las soluciones aptas se basaron en aprovechamiento de

tiempos disponibles por parte del alumno.

El cumplimiento o el acercamiento a la meta establecida del pilar de manteniendo

puede ser un mejoramiento continuo o que puede determinarse hasta en periodos

anuales, no obstante, con el plan de mantenimiento preventivo establecido permite a

los operadores o figuras representativas de mantenimiento a utilizar de manera

adecuada y así, tener una disponibilidad factible del equipo y los recursos para el

mismo.

RESUMEN

El presente documento tiene como finalidad principal el diseño e implementación de

un plan de mantenimiento preventivo para la Cervecería Tijuana. Como estrategia, se

realizará el plan a base de uno ya estipulado en la cervecería Cucapá (planta

hermana situada en la ciudad de Tecate). Las fases para alcanzar el objetivo se

dividen desde la evaluación de equipos críticos de la planta hasta el análisis de las

condiciones de estándares del mantenimiento con base al cuestionario Craft OS. El

Craft OS, son cuestionarios que determinan el nivel de calidad y cumplimiento de los

estándares requeridos dentro del área de mantenimiento de toda la compañía.

El análisis de los equipos consiste en identificar cada uno de los equipos junto con

sus componentes para determinar el subsistema con el que trabaja cada uno y así ir

otorgando estructura y orden al plan de mantenimiento. De tal manera, que se irán

programando las rutinas de mantenimiento a realizar en caso de un paro de

producción para reparaciones preventivas o incluso correctivas por parte de los

técnicos de mantenimiento de la planta.

Por otro lado, el enfoque que se dará de forma especializada en este proceso será

en el conocimiento de los parámetros, componentes y reparaciones del separador

centrífugo de la planta. El separador centrífugo, se encarga precisamente de la

separación de los sólidos sobrantes de la cerveza cuando esta pasa por el proceso

de fermentación. Como parte de la operación e intervención de reparaciones, se

debe comprender el funcionamiento del equipo para determinar si está trabajando

para lo que fue diseñado. Y así, poder identificar finalmente que arreglos pueden

prevenirse para el correcto funcionamiento o qué se debe de hacer en caso de un

paro del equipo inesperado.

INDICE

AGRADECIMIENTOS .............................................................................. III

INTRODUCCIÓN ....................................................................................... V

RESUMEN ................................................................................................ VI

CAPÍTULO 1 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ..................... 13

1.1 Planteamiento del problema ......................................................................... 14

1.2 Objetivos ..........................................................................................................

1.2.1 Objetivos generales ........................................................................................

1.2.2 Objetivos específicos .................................................................................. 15

1.3 Estrategias ...........................................................................................................

1.3 Metas ........................................................................................................... 16

1.4 Justificación del proyecto .................................................................................

1.6 ¿Cómo y cuándo se realizó? ................................................................................

1.7 Limitaciones y alcances .................................................................................... 17

CAPÍTULO 2 DATOS GENERALES DE LA EMPRESA ....................... 18

2.1 Razón social ..................................................................................................... 19

2.2 Ubicación ..............................................................................................................

2.3 Giro................................................................................................................... 20

2.4 Visión....................................................................................................................

2.5 Misión ...................................................................................................................

2.6 Organigrama ........................................................................................................

2.7 Políticas ............................................................................................................ 21

2.8 Metodologías .................................................................................................... 22

2.9 Productos ......................................................................................................... 23

2.10 Premios ..............................................................................................................

CAPÍTULO 3 MARCO TEÓRICO ........................................................... 25

3.1 Plan de mantenimiento ..................................................................................... 26

3.1.1 Mantenimiento ............................................................................................... 27

3.1.2 Mantenimiento preventivo ............................................................................. 27

3.1.3 Mantenimiento correctivo .............................................................................. 28

3.2 Separador centrifugo ............................................................................................

3.2.1 Aplicaciones ......................................................................................................

3.2.2 Principio de funcionamiento .......................................................................... 29

3.2.3 Centrífugas tipo disco .................................................................................... 30

3.3 Conformación de material del equipo ...................................................................

3.3.1 Acero inoxidable ................................................................................................

3.4 Tipos de desgaste ............................................................................................ 31

3.4.1 Oxidación ..........................................................................................................

3.4.2 Corrosión ...........................................................................................................

3.4.3 Erosión .......................................................................................................... 32

3.4.5 Cavitación ..........................................................................................................

3.5 Sistema eléctrico .............................................................................................. 33

3.5.1 Motor .................................................................................................................

3.6 Sistema mecánico ............................................................................................ 34

3.6.1 Transmisión .......................................................................................................

3.6.3 Bomba centrífuga .......................................................................................... 35

3.7 Sistema neumático ........................................................................................... 36

3.7.1 Compresor de aire .............................................................................................

3.7.2 Compresor tipo scroll ..................................................................................... 37

CAPITULO 4 DESARROLLO DEL PROYECTO DE ESTADÍAS .......... 38

4.1 Análisis de craft os ........................................................................................... 39

4.2 Estructura de rutina de mantenimiento .................................................................

4.3 Equipos críticos ................................................................................................ 41

4.3.1 Cálculo de criticidad ...................................................................................... 42

4.4 Programa de mantenimiento semanal .............................................................. 43

4.5 Estructura de separador centrífugo ......................................................................

4.6 Funcionamiento electroneumático .................................................................... 46

4.7 Operación del equipo ....................................................................................... 48

4.8 Panel de control ............................................................................................... 49

4.8.1 Procedimiento de operación .......................................................................... 50

4.8.2 Alarmas y advertencias ................................................................................. 51

4.9 Procedimiento de C.I.P. .................................................................................... 53

4.10 Mantenimiento ................................................................................................ 54

4.10.1 Mantenimiento preventivo: .......................................................................... 55

4.10.2 Cambio de aceite.............................................................................................

4.10.3 Cambio de componentes .................................................................................

4.10.4 Transmisión ................................................................................................. 56

4.10.5 Motor ........................................................................................................... 57

4.10.6 Procedimiento de inspección de rodamientos ............................................. 58

4.10.7 Procedimiento de desmontaje de rodamiento ............................................. 60

4.10.8 Cambio de sello de tapa .............................................................................. 63

4.10.9 Electroválvulas............................................................................................. 64

4.11 Mantenimiento correctivo ............................................................................... 66

4.11.1 Herramientas especiales del equipo................................................................

CAPÍTULO 5 CONCLUSIONES ............................................................. 68

5.1 Resultados ....................................................................................................... 69

5.2 Trabajos futuros ...................................................................................................

5.3 Recomendaciones ............................................................................................ 70

ANEXOS .................................................................................................. 71

BIBLIOGRAFIA ....................................................................................... 81

TABLA DE FIGURAS

Fig. 1. Ubicación geográfica y local de la compañía. ................................................ 19

Fig. 2. Esquema de la técnica 5s. ............................................................................ 22

Fig. 3. Partes básicas del tazón del separador centrifugo. ........................................ 29

Fig. 4. Ejemplar de tornillo en oxidación. ................................................................... 31

Fig. 5. Ejemplar de puente en corrosión por presencia del agua. ............................. 32

Fig. 6. Ejemplar de pieza en erosión. ............................................................................

Fig. 7. Ejemplar de ventilador de álabes de bomba centrifuga. ................................. 33

Fig. 8. Partes de motor eléctrico. ...................................................................................

Fig. 9. Esquema de transmisión tipo correa. ............................................................. 34

Fig. 10. Esquema y perspectiva de una bomba centrifuga. ....................................... 35

Fig. 11. Esquema de espirales de un scroll. .............................................................. 37

Fig. 12. Panorama general de separador centrífugo. ................................................ 43

Fig. 13. Conjunto de transmisión y tazón de separador centrífugo. .......................... 44

Fig. 14. Conjunto de bomba, reductor e impulsor de los residuos (solidos) del equipo.

Fig. 15. Sensor de flujo por unidad de hectolitros. .................................................... 45

Fig. 16. Sensor de turbidez. ..........................................................................................

Fig. 17. Electroválvulas 3/2 NC y regulador de presión. ............................................ 46

Fig. 18. Actuador neumático de salida del producto. ................................................. 46

Fig. 19. Válvula de presión constante............................................................................

Fig. 20. Identificación simbológica de válvula selectora función “O”. ........................ 47

Fig. 21. Conjunto electro neumático con unidad de mantenimiento. .............................

Fig. 22. Ejemplo de conexión de componentes. ........................................................ 48

Fig. 23. Bomba centrífuga. ........................................................................................ 49

Fig. 24. Ejemplo de exposición de advertencia durante el proceso. .......................... 51

Fig. 25. Ejemplar de advertencias de proceso en separador centrifugo. ................... 52

Fig. 26. Simbología de existencia nula de alarmas o mensajería. .................................

Fig. 27. Simbología de confirmación para resolución de errores. ..................................

file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240691file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240692file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240693file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240694file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240695file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240696file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240697file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240698file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240699file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240700file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240701file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240702file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240703file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240704file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240705file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240706file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240707file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240708file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240709file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240710file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240711file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240712file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240713file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240714file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240715file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240716file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240717

Fig. 28. Indicador de nivel de aceite de transmisión. ................................................. 54

Fig. 29. Inspección de vibraciones en el equipo. ....................................................... 54

Fig. 30. Inspección de ruidos en el equipo. ...................................................................

Fig. 32. Instalación de correa. .......................................................................................

Fig. 33. Limpieza previa del equipo. ..............................................................................

Fig. 34. Observación de anomalías en el equipo. .........................................................

Fig. 35. Recubrimiento del equipo. ................................................................................

Fig. 36. Lavado de rodamientos. ...................................................................................

Fig. 37. Aplicación de extracción. ..................................................................................

Fig. 38. Aplicación de giro con extractor........................................................................

Fig. 39. Utilización de botador en interior de aro. ..........................................................

Fig. 40. Desprendimiento de rodamiento mediante botador de segmento. ............... 62

Fig. 41. Extracción de rodamiento. ................................................................................

Fig. 42. Retiro de tornillería. ...................................................................................... 63

Fig. 43. Levantamiento de cáncamos de bomba. ..........................................................

Fig. 44. Aplicación de empaque nuevo...................................................................... 63

Fig. 45. Extracción de sello desgastado. .......................................................................

Fig. 46. Extracción de tornillería en electroválvula. .......................................................

Fig. 47. Sustitución de vástago de electroválvula. ..................................................... 64

Fig. 48. Aplicación de desengrasante en vástago de electroválvula. ............................

Fig. 49. Componentes de una electroválvula. ........................................................... 65

file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240718file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240719file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240720file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240721file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240722file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240723file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240724file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240725file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240726file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240727file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240728file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240729file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240730file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240731file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240732file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240733file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240734file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240735file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240736file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240737file:///C:/Users/Danya/Downloads/TESINA%20DANYA%20GUTIERREZ%20GALVAN.doc%23_Toc16240738

TABLA DE ANEXOS

Anexo A. Craft os del pilar de mantenimiento. .......................................................... 71

Anexo B. Orden de trabajo en mantenimiento preventivo. ....................................... 72

Anexo C. Diagrama electroneumático desarrollado de separador centrífugo. .......... 73

Anexo D. Tabla de refacciones de GEA y refacciones estándar. .............................. 74

Anexo E. Programa de mantenimiento semanal de la planta Tecate (Cucapá). ....... 75

Anexo F. Tabla de iconos de la pantalla del separador centrífugo. ........................... 76

Anexo G. Simbología de conexión y desconexión del proceso. ................................ 77

Anexo H. Código de colores de líquidos en tubería del equipo. ....................................

Anexo I. Tabla comparativa de cálculo de criticidad de molienda, cocimiento,

fermentación y filtración............................................................................................. 78

Anexo J. Plan de mantenimiento preventivo final de componentes críticos enfocado

en: separador centrifugo............................................................................................ 79

CAPÍTULO 1 __________________________________________________________________________________

METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN

14

1.1 Planteamiento del problema

La Cervecería Tijuana y la Cervecería Cucapá tienen grandes rasgos que los hacen

únicos en cuanto a nivel de producción y tamaño estructural. La concentración de

inversión y presupuestos está más enfocada a la planta de Cucapá, dejando a la

planta de Tijuana debajo de ciertas expectativas. Los mantenimientos aplicados en la

planta Tijuana se basan en su mayoría en correctivos, llegando a la necesidad de

realizar subcontrataciones para que personal correctivo otorgue las reparaciones a

las maquinas. A su vez, son pocos los manuales que existen en la planta para la

intervención de estos. Dejando a la Cervecería Tijuana con una carencia importante

que es contener rutinas de mantenimiento propias para el trabajo continuo y

adecuado de la producción.

1.2 Objetivos

1.2.1 Objetivos generales

• Implementar un programa de mantenimiento que soporte a los operadores

para asegurar la disponibilidad de los equipos y evitar reparaciones o

intervenciones durante la producción.

• Cumplir con el periodo de estadías profesionales en la empresa a fin de

fortalecer conocimientos empíricos del estudiante.

• Apoyar a las necesidades que requiera la empresa en el departamento de

mantenimiento.

• Desarrollar un manual que plasme los procedimientos de operación y rutinas

de mantenimientos considerando partes-refacciones para las intervenciones

de mantenimiento y/o reparación en un equipo en específico, el cual será el

del Separador Centrifugo de Sólidos.

1.2.2 Objetivos específicos

o Obtener la operación eficiente y una apta disponibilidad de la máquina.

o Otorgar mantenimientos con la calidad idónea para la misma.

o Aplicación de mantenimiento autónomo por parte de los operadores de la

planta.

o Evitar gastos y contratiempos mediante la implementación del diseño del plan

de mantenimiento preventivo.

o Cumplir con los establecimientos del formato Craft OS a fin de aumentar el

nivel de calidad en el área de mantenimiento.

o Determinar los equipos críticos para promover mantenimiento idóneo.

o Evitar o disminuir paros de producción por mantenimientos correctivos.

1.3 Estrategias

La estrategia a implementar se inclina en realizar una tabla de datos donde se dará

el formato del plan general de mantenimiento, basándose en el plan que esta

estructurado en la planta Cucapá. Teniendo en cuenta por supuesto la identificación

de cada área, sistema, subsistema, equipo y componente de todas las máquinas de

la planta. Y a su vez ir conociendo los funcionamientos y componentes del Separador

Centrifugo.

1.3 Metas

La meta principal para este transcurso de estadía es la de implementar el plan de

mantenimiento general preventivo para el uso de los operadores-cerveceros en la

planta Tijuana y tener claro los requerimientos necesarios de operación del

Separador Centrifugo.

1.4 Justificación del proyecto

El presente proyecto se realiza con el fin de otorgar un gran beneficio para el

personal operativo de las áreas de producción y mantenimiento de la planta, ya que

un plan de mantenimiento no solo brinda un orden de reparaciones a los equipos por

tiempos, incluso para la empresa será fructífero el evitar gastos de innecesarios por

reparaciones fuera de programa o imprevistos de mantenimiento exteriores que

incrementen el costo del mantenimiento de los equipos. Aparte, al aumentar la

calidad de mantenimiento y del producto en la empresa, se completan los requisitos

Craft OS para que la cerveza suba de nivel en cuanto a desempeño cervecero con

inocuidad. Además, el presente proyecto es una oportunidad para demostrar la

calidad de un practicante por parte de la Universidad Tecnológica de Manzanillo.

1.6 ¿Cómo y cuándo se realizó?

Las fases en las que se dividen la estancia son las siguientes:

1) Diseño de mantenimiento. Y creación de planes de mantenimiento preventivo (inexistentes) tanto en la planta Tijuana como de Cucapá.

2) Evaluación de criticidad de los equipos.

3) Caracterización mínima del refaccionamiento y su clasificación por criticidad y movimientos de stock.

4) Rutinas de seguimiento en piso a los técnicos.

5) Efectividad de la operación autónoma de Tijuana.

6) Cumplimiento al cuestionario Craft OS.

1.7 Limitaciones y alcances

El presente proyecto abarcara solo y únicamente las instalaciones de la Cervecería

Tijuana con propósito de mejorar la misma. La durabilidad del proyecto se pretende

finalizar antes del periodo de estadías. Y la aplicación del plan de mantenimiento

preventivo se presente implementarlo lo más pronto posible.

CAPÍTULO 2

__________________________________________________________

DATOS GENERALES DE LA EMPRESA

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL PLAN DE MANTENIMIENTO PREVENTIVO EN

CERVECERÍA PLANTA TIJUANA ENFOCADO A: SEPARADOR CENTRÍFUGO DE

SÓLIDOS

19

2.1 Razón social

El nombre fiscal de ambas plantas está registrado como “Artesanas de Malta y

Cebada S. de R.L. de C.V.” Siendo el nombre comercial de la planta de Tijuana como

“Cervecería Tijuana” y el de Tecate como “Cervecería Cucapá”.

2.2 Ubicación

La ubicación de la empresa se encuentra en el norte de Baja California, en la ciudad

de Tijuana por el Boulevard Fundadores con número de local 2951(como se destaca

en la Fig. 1), con código postal 22040. Con referencia a 2.7km del centro de Tijuana.

Fig. 1. Ubicación geográfica y local de la compañía.

.

2.3 Giro

Esta es una empresa que pertenece al ramo de alimentos y bebidas siendo su

actividad principal la elaboración de cerveza artesanal de consumo nacional e

internacional.

2.4 Visión

El objetivo es crear la oferta más innovadora de cerveza artesanal y especial y

llevarla a los consumidores en todos los mercados.

2.5 Misión

Su objetivo es hacer productos, servicios y tecnologías que reúnan a las personas

para celebrar y compartir grandes momentos ofreciendo al mundo lo inimaginable.

2.6 Organigrama

A continuación, se representa un diagrama jerárquico de la planta Tijuana. Siendo

dos gerentes distintos para cada planta y un jefe de mantenimiento por ambas

plantas. El practicante tiene como soporte y a su vez mandato a los cerveceros como

figuras representativas de mantenimiento en la Cervecería Tijuana.

2.7 Políticas

Las políticas que aplican y respetan ambas plantas son las siguientes:

• Política de Salud Ocupacional y Seguridad de AB InBev, la cual se basa

en la prevención de accidentes, daños y enfermedades laborales en las

operaciones de la planta.

Gerente de Planta:

Ing. Efraín Salgado Valenzuela.

Gerente de Producción (Cucapá):

Ing. Víctor Israel Galván

Trujillo

Gerente de Producción

(Cucapá):

Ing. Víctor Israel Galván Trujillo

Jefe de Mantenimiento:

Ing. Sergio Daniel

Hernández Estrada

Gerente de Producción (Tijuana):

Lic. Carlos Alejandro

Guerrero García

Cervecero:

Tec. Jorge Rodríguez Tostado

Cervecero:

Tec. Aldo Moisés Oliver González

Practicante:

Danya Gutiérrez Galván

• Política de Medio Ambiente de AB InBev, en esta se trabaja con el

compromiso total y la participación activa de todos los líderes y empleados de

la compañía alrededor del mundo con el fin de obtener el nivel más alto de

desempeño en el ámbito del Medio Ambiente.

2.8 Metodologías

Como estrategia para poder trabajar en un orden idóneo, la empresa implementa la

técnica de las 5S (Fig. 2). La cual son una serie de actividades que se desarrollan

con el objetivo de crear condiciones de trabajo que permitan la ejecución de labores

de forma organizada, ordenada y limpia.

Fig. 2. Esquema de la técnica 5s.

.

2.9 Productos

Las marcas más destacadas en producto cervecero son “Tijuana Güera”, “Tijuana

Morena”, “Tijuana Xolos” y “Tijuana Light”. Mientras que la Cervecería Cucapá tiene

más ejemplares como “La Migra”, “”Honey”, “Border”, etc. Llegando a distribuir no

solo botellas, sino también barriles de 20, 30 y 60 litros.

2.10 Premios

1. Bronce CERVEZA MEXICO 2014-Cerveceria Mexicali Oscura- Cervecería

Mexicana: Cervezas Lager Oscuras.

2. Bronce CERVEZA MEXICO 2014-Cerveza Día de los Muertos Ipa- Cervecería

Mexicana: Cervezas Ipa.

3. Plata CERVEZA MEXICO 2014-Cerveza Día de los Muertos Ámbar Ale-

Cervecería Mexicana: Cervezas Ale y Brown Ale Americanas.

4. Oro CERVEZA MEXICO 2014-Cerveza Día de los Muertos Hefewizen-

Cervecería Mexicana: Cervezas de Trigo.

5. Plata CERVEZA MEXICO 2015- Cerveza Día de los Muertos Porter-

Cervecería Mexicana: Cervezas Porter.

6. Bronce CERVEZA MEXICO 2016- Cervecería Mexicali: Cervezas Lager

Internacionales.

7. Bronce CERVEZA MEXICO 2016- Cervecería Tijuana: Cervezas Lager

Alemanas.

8. Plata CERVEZA MEXICO 2016- Cervecería Bocanegra: Cervezas Lager

Alemanas.

9. Plata CERVEZA MEXICO 2016- Cervecería Mexicali: Cervezas de Trigo

Alemanas.

CAPÍTULO 3

__________________________________________________________

MARCO TEÓRICO



SÓLIDOS

26

3.1 Plan de mantenimiento

Un plan de mantenimiento es el conjunto de tareas preventivas a realizar en una

instalación para cumplir finalidades de disponibilidad fiabilidad, coste y con el objetivo

final de aumentar al máximo posible la vida útil de la instalación. Existen al menos

tres formas de elaborar un plan de mantenimiento, es decir, determinar el conjunto

de tareas preventivas a llevar a cabo en la instalación: basarse en las

recomendaciones de los fabricantes, utilizar protocolos genéricos o emplear en un

análisis de fallos potenciales. (Garrido, 2012)

Como tal, la planta se basa en conocimientos empíricos para poder darle solución a

las problemáticas relacionadas con los equipos. Sin embargo, al no dominar los

operadores tópicos como principios de neumática o mecánica, tienen la necesidad de

recurrir a los escasos manuales que tienen de los equipos. Siendo al final de

cuentas una ventaja el contar con los manuales de fabricación.

Las fases para elaborar un buen plan de mantenimiento basado en instrucciones de

fabricantes son las siguientes:

1) Elaboración del listado de sistemas que componen la planta.

2) Determinación del formato homogenizado a emplear.

3) Identificación de todos los equipos que constituye cada sistema.

4) Acopio de manuales de operación y mantenimiento de los equipos.

5) Análisis de los manuales y extracción de las tareas de mantenimiento y las

frecuencias de realización.

6) Aportaciones de los técnicos de mantenimiento de planta.

7) Determinación del mantenimiento legal e inclusión en el plan de las tareas que

se desprenden de la normativa legal de aplicación.

8) Determinación de la especialidad de cada tarea

9) Recopilación del plan obtenido

Además del conocimiento de las fases para implementar un plan de mantenimiento,

previamente, se deben conocer los siguientes conceptos:

3.1.1 Mantenimiento

El mantenimiento es el conjunto de acciones y/o intervenciones que se llevan a cabo

en un equipo de trabajo para conservarlo en condiciones óptimas de productividad y

seguridad.

3.1.2 Mantenimiento preventivo

Consiste en programar la intervención de un mantenimiento de manera preventiva

para evitar se presente una anormalidad o fallo de un equipo. Teniendo en cuenta

rutinas de: inspección, lubricación, mantenimiento mandatorio para cambio de

refacciones y seguimiento a condiciones de vibración, temperatura o ruido en

componentes que permiten predecir fallos.

3.1.3 Mantenimiento correctivo

Las intervenciones que se hacen en la máquina o instalación cuando ya se ha

materializado la avería. Se sustituye la pieza estropeada para después devolver la

máquina a su estado operativo habitual. (Masip)

3.2 Separador centrifugo

El separador centrífugo es una máquina en la que dos líquidos de diferentes

densidades están separados entre sí, y los sólidos también pueden separarse al

mismo tiempo. (Longde)

Existen tres tipos de separaciones:

1) Separación Sólido-Líquido

2) Separación Líquido-Líquido

3) Separación Líquido-Líquido-Sólido

La cervecería en este caso implementa la separación sólido-líquido.

3.2.1 Aplicaciones

• Se puede utilizar para la industria alimentaria, por ejemplo, la clarificación de

la leche, la clarificación del jugo de fruta (se saca carne sólida), la purificación

de la salsa de soja y el vino de arroz y la escoria de las bebidas de té.

• Podría ser utilizado para aclarar todo tipo de combustible y aceite lubricante,

eliminando la humedad e impurezas.

3.2.2 Principio de funcionamiento

Los materiales se transmiten a las partes del núcleo del separador centrífugo, el

interior del tambor, bajo la fuerte fuerza centrífuga, el líquido mezclado pasa a través

de los intervalos de los discos. El agujero central es la interfaz, el líquido de mayor

densidad (fase pesada) se mueve hacia fuera a lo largo de los discos, los residuos

gruesos se acumulan en el área de sedimento, el líquido de densidad de luz ligera se

mueve hacia adentro y hacia arriba a lo largo de los discos. En la Fig. 3 se

ejemplifica la estructura interna del tazón.

Existen variedades de centrifugas, el separador centrífugo consiste en el siguiente

tipo:

1. Tubo de Alimentación 2. Cámara de Entrada 3. Salida 4. Cámara Anular 5. Conductos de Alimentación 6. Taladro 7. Cámara 8. Taladro 9. Pila de discos 10. Entrada de Flujo Suave 11. Canales Crecientes.

Fig. 3. Partes básicas del tazón del separador centrifugo.

3.2.3 Centrífugas tipo disco

Consiste en una pila de discos delgados en forma de conos. La sedimentación toma

lugar en dirección radial en el espacio entre los conos adyacentes. La centrífuga tipo

disco usualmente opera en forma continua. Estas centrífugas son usadas para

separación de líquidos en los cuales el sólido o componentes inmiscibles que están

en bajas concentraciones. Son usadas para la purificación de aceites combustibles,

para el aprovechamiento de aceites usados de motores, y para refinación de aceites

vegetales. (Ramonma, 2016)

3.3 Conformación de material del equipo

3.3.1 Acero inoxidable

El cromo, en proporciones superiores al 12%, comunica al acero la propiedad de ser

resistente a la corrosión y, por tanto, da lugar a los aceros llamados inoxidables. El

níquel también comunica al acero esta propiedad. (Suarez, 1961)

Por ende, al centrifugar el producto, con el tiempo se contemplan las corrosiones. De

modo que las líneas o tuberías donde fluye la cerveza son de acero inoxidable

precisamente para prolongar la disponibilidad del equipo.

3.4 Tipos de desgaste

➢ 3.4.1 Oxidación

Es el proceso de descarburación de un metal (perdida de carbono), en la Fig. 4

se aprecia este tipo de desgaste.

➢ 3.4.2 Corrosión

Es un efecto destructor muy perjudicial en el que el oxígeno ataca al hierro en

presencia de aire húmedo, para que haya corrosión deben existir conjuntamente

dos elementos, oxígeno y agua, tal como se muestra en la Fig. 5 (Suarez, 1961)

Fig. 4. Ejemplar de tornillo en oxidación.

.

➢ 3.4.3 Erosión

Ocurre cuando partículas en movimiento chocan con las superficies que las

rodean. En la Fig. 6 se observa este comportamiento.

➢ 3.4.5 Cavitación

Es la explosión de las burbujas acumuladas debido a altas temperaturas y

presiones en los metales. Esto particularmente provoca roturas similares a los

alabes de una bomba centrifuga (Fig. 7). (Río)

Fig. 5. Ejemplar de puente en corrosión por presencia del agua.

Fig. 6. Ejemplar de pieza en erosión.

3.5 Sistema eléctrico

3.5.1 Motor

Es aquel que transforma la energía eléctrica en mecánica. La acción se desarrolla

introduciendo una corriente en la máquina por medio de una fuerza externa, que

interacciona con el campo produciendo un movimiento de la máquina aparece

entonces una f.e.m. inducida que se opone a la corriente y que por ello se denomina

fuerza contra electromotriz. En la Fig. 8 se contemplan las partes básicas de un

motor eléctrico. (Contreras Villamizar & Sánchez Rodríguez, 21)

Fig. 8. Partes de motor eléctrico.

Fig. 7. Ejemplar de ventilador de álabes de bomba centrifuga.

3.6 Sistema mecánico

3.6.1 Transmisión

Para el movimiento, y la variación de la velocidad del separador centrifugo. El equipo

cuenta con una transmisión de correa (Fig.9).

Fig. 9. Esquema de transmisión tipo correa.

3.6.2 Características de la transmisión por correa

El principio en el que se fundamentan estas transmisiones es muy sencillo, ya que

una correa no es otra cosa que una cinta sin fin, que pasa por dos poleas fijas cada

una a un eje. Si uno de los ejes gira y la correa se encuentra lo bastante tensa o

apretada contra las poleas, el rozamiento es grande, y en lugar de deslizarse la polea

sola, arrastra a la correa en su movimiento; a su vez y por la misma causa, la correa

arrastra al segundo eje, obteniendose de esta manera un acoplamiento, no rigido,

entre ambos ejes. (Suarez, 1961)

3.6.3 Bomba centrífuga

La bomba centrifuga es una maquina hidráulica compuesta en esencia por un

impulsor con alabes, que accionado desde el exterior transmite al liquido la energía

necesaria para obtener una presión determinada. El cuerpo de bomba o voluta recibe

el líquido salido del impulsor y por su construcción especial transforma su energía

cinética en presión, dirigiéndolo al mismo tiempo hacia el exterior por la tubuladura

de descarga. (Datos Técnicos de Hidraulica: Bombas). En la Fig. 10 se esquematiza

la conformacion de una bomba centrifuga.

Fig. 10. Esquema y perspectiva de una bomba centrifuga.

3.7 Sistema neumático

Se puede definir la neumática como la técnica de aplicación y utilización racional del

aire comprimido. Para el tratamiento de la información y órganos de mando es

preciso emplear aparatos que controlen y dirijan el aire comprimido de forma

preestablecida, lo que obliga a disponer de una serie de elementos que efectúen las

funciones deseadas relativas al control y dirección del flujo de aire comprimido.

(Carrobles Hueso & Rodríguez García, 2000)

Las válvulas, en términos generales, tienen las siguientes misiones:

− Mandar o regular la puesta en marcha de un circuito, o pararlo.

− Regular presión.

− Regular caudal.

− Dirigir el aire comprimido en la dirección que previamente se haya establecido.

Por consiguiente, se debe de dominar el conocimiento del concepto de presión, el cual se denomina como la fuerza aplicada por unidad de superficie y a su vez, se deben conocer las siguientes unidades:

Bares: Unidad de presión equivalente a un millón de barias. PSI: Unidad de presión cuyo valor equivale a 1 libra por pulgada cuadrada.

3.7.1 Compresor de aire

Un compresor de aire es una máquina diseñada para tomar el aire del ambiente (o

gas, dependiendo del uso que se le quiera dar) almacenarlo y comprimirlo dentro de

un tanque llamado calderín y con ese aire, darles potencia a otras herramientas

neumáticas. (Ollarves, 2017)

En el departamento de fuerza motriz de la planta, el compresor que se utiliza para

suministrar el aire es del tipo scroll.

3.7.2 Compresor tipo scroll

Es un rotor en forma de espiral, excéntrico respecto al árbol del motor y que rueda

sobre la superficie del estator, que en lugar de ser circular también tiene forma de

espiral, en este caso concéntrica respecto al árbol motor (Fig 11) . La espiral del rotor

no gira solidariamente con éste, sino que se traslada con él de forma paralela a sí

misma. (Renedo)

Fig. 11. Esquema de espirales de un scroll.

CAPITULO 4

__________________________________________________________

DESARROLLO DEL PROYECTO DE ESTADÍA



SÓLIDOS

39

4.1 Análisis de craft os

En muchas empresas con cualquier clase de giro o en su mayoría maquiladoras. Se

conllevan lo que son los pilares de la calidad. En la cervecería existe el pilar de

mantenimiento, donde esta tiene su formato Craft OS, el cual es un enlistado de

acciones donde se cuestiona si la cervecería cumple con las gestiones de

mantenimiento aptas para la mejora o aumento de nivel de la empresa cervecera.

(Véase Anexo A)

4.2 Estructura de rutina de mantenimiento

La estructura de la rutina se desarrollará con software de hojas de cálculo (Excel), ya

que actualmente y en su mayoría las empresas no disponen de softwares de

mantenimiento donde les genere órdenes de mantenimiento automatizadas. Las

órdenes de trabajo en la planta son en formatos computarizados mas no

automatizados. (Véase Anexo B)

Las secciones que se implementarán para el desarrollo del plan son las siguientes:

1. Sistema: Citando una maquina en específico del área.

2. Subsistemas: Los sistemas que otorguen el funcionamiento en concreto

(mecánico, eléctrico, neumático, etc.)

3. Equipo: Representa la parte en particular del sistema.

4. Componentes: Como indica el concepto, son los componentes o las piezas

que conforma el equipo.

5. Rutina de Mantenimiento: Son las acciones a implementar para que los

operadores conlleven tareas de mantenimiento preventivo.

A su vez, para que el plan de mantenimiento tenga una estructura idónea, se dividirá por áreas.

1) Departamento de Elaboración:

➢ Área de Cocimiento

• Sistema de transporte de materia prima (Molienda)

• Sistema de Maceración (Macerador)

• Sistema de Filtración (Lauter)

• Sistema de Kettle-Whirpool (Olla de Cocimiento-Whirpool)

➢ Área de Fermentación

• Sistema de Enfriamiento de Mosto

• Tanques de Fermentación

➢ Área de Filtración

• Filtro de Placas

• Separador Centrífugo

➢ Área de Envasado

• Lavadora de Barriles (King Plus 2)

• Lavadora de Barriles (SABCO)

• Pasteurizadora

• Buffer

• Enjuagador de Botellas

• Cinta Transportadora

• Llenadora

• Coronador

• Etiquetadora

➢ Área de Innovación

• Brew Magic System

2) Departamento de Fuerza Motriz (Utilities):

o Calderas (Generación de Vapor)

o Tanque de Purgas

o Tanque de Pondensado

o Aire Comprimido (Compresores)

o Refrigeración (Chillers)

o Tratamiento de Agua (Suavizantes)

o CO2 (Suministro de Dióxido de Carbono)

4.3 Equipos críticos

Para conceptualizar de manera más compacta, un equipo crítico es aquel que, si se

avería, la empresa sufre un paro de producción, y el equipo no dispone de un

reemplazo para la continuación de trabajo del mismo. Un ejemplo comparativo a

citar, sería el de un tanque fermentador y el enfriador de mosto. Si en un día

productivo en la cervecería Tijuana estos dos sistemas fallan, el tanque fermentador,

aunque pudiese considerarse gran perdida, existen doce tanques más que siguen

procesando la cerveza.

Por otro lado, el enfriador de mosto se considera crítico ya que es el único equipo

que cumple con la finalidad de poder intercambiar la temperatura del mosto. Y por

tanto, la perdida de producción todavía sería más inmensa, que la de un tanque

fermentador.

Pero, ¿Cómo se aplicaría el plan de mantenimiento en los equipos críticos? Al igual

que los demás sistemas, se seguiría implementado las mismas observaciones

básicas como la de inspeccionar ruidos, vibraciones, etc.; con la diferencia de que se

ejecutaran más parámetros y calibraciones con más intensidad según los equipos a

determinar.

4.3.1 Cálculo de criticidad

Para el cálculo critico de los equipos, la compañía cuenta con un formato en Excel

donde se evalúan mediante preguntas y dependiendo de la respuesta, se asigna un

puntaje. Dicho puntaje otorga una calificación utilizando las variables A, B y C como

puntuaciones. Las referencias de estas variables son:

A. Nivel alto de criticidad.

B. Nivel medio de criticidad.

C. Nivel bajo de criticidad.

Las cuestiones para el análisis de criticidad son las siguientes:

Mediante el análisis de cada pieza del equipo y la determinación de cuando falla el

equipo…

1. ¿El equipo individual causa consecuencias físicas que pueden afectar la salud

y seguridad de los operadores o que dañan el medio ambiente?

2. ¿El equipo individual causa una pérdida de capacidad productiva? Esto

supone que no hay un equipo de reserva o en espera disponible

3. ¿La pieza individual del equipo afecta directamente la calidad del producto?

4. ¿La pieza individual del equipo influye en el índice de productividad hectolitros

/ hora para la línea de producción / proceso?

5. Determinar si el equipo tiene una reserva o respaldo.

6. Analizar la utilización de la capacidad - promedio anual de uso continuo - para

cada operación de la unidad.

7. ¿La pieza individual del equipo afecta las operaciones normales?

8. Analice cada pieza del equipo y determine cuándo falla cada equipo, para

cada pieza individual del equipo cuando el tiempo promedio de reparación en

el equipo, considerando la siguiente frecuencia de falla: (Seleccione

Preparación / utilidad o empaque) solamente.

4.4 Programa de mantenimiento semanal

Una vez obtenida la información de los mantenimientos y de los equipos de forma

anual, se procede a la implementación de un programa semanal. Este tiene enfoques

más directos, y a su vez pueden programarse los mantenimientos según la

planeación o situación presentada. En el caso de la compañía de Tijuana, se

respetará la implementación del plan de mantenimiento de la compañía de Cucapá

(véase Anexo E), el cual está bien desarrollado de forma que conlleva:

▪ Mantenimientos Correctivos

▪ Mantenimientos Preventivos

▪ Mantenimientos Urgentes

▪ Mantenimientos Eventuales

▪ Mantenimientos Reprogramados

4.5 Estructura de separador centrífugo

Fig. 12. Panorama general de separador centrífugo.

Como se destaca en el capítulo 3, el Separador Centrifugo cuenta física y

mecánicamente con un tazón (Fig. 13) donde dentro del mismo contiene discos que

mediante la misma velocidad centrifuga va separando las partículas sólidas del

líquido. También conlleva transmisión tipo correa accionada por motor para el

movimiento de los discos. En la Fig. 12 se muestra una vista completa de la

máquina.

Otro elemento importante es el colector de sólidos, que es donde precisamente

acumula los sólidos para después mandarlos hacia la tubería de salida (Fig. 14).

Cuenta también con una bomba que impulsa los sólidos hacia afuera (puesto que los

sólidos no todo el tiempo caen por inercia hacia el exterior).

Fig. 13. Conjunto de transmisión y tazón de separador centrífugo.

Fig. 14. Conjunto de bomba, reductor e impulsor de los residuos (solidos) del equipo.

Los componentes de control e instrumentación que contiene el equipo son

manómetros para estar al tanto de las presiones dentro de los ductos. Un sensor de

turbidez que manifiesta las NTU (Unidad de Turbidez Nefelométrica) para darse a

conocer el color de la cerveza (Fig. 16). Un dato del Separador Centrifugo es que no

solo tiene la finalidad de separación de sólidos, si no de otorgar conforme a la fluidez

un tono de color idóneo según el modelo de la cerveza. Además, también tiene un

sensor de flujo (Fig. 15) que refleja cuantos hectolitros está transcurriendo en el

equipo.

De manera electroneumática, contiene cuatro electroválvulas (Fig. 17) que accionan

a sus respectivos actuadores, a su vez tiene un regulador de presión para fines de

control, una válvula selectora que determina el paso de aire, y por supuesto tienen la

fuente de alimentación neumática (compresor tipo scroll que se encuentra en el

departamento de fuerza motriz) conectada en tuberías a la alimentación neumática

del Separador Centrifugo junto con su unidad de mantenimiento.

Fig. 15. Sensor de flujo por unidad de hectolitros.

Fig. 16. Sensor de turbidez.

4.6 Funcionamiento electroneumático

Básicamente el equipo electroneumático se basa en cuatro electroválvulas (o

válvulas solenoides) de modo que sus configuraciones son 3/2 (tres vías dos

posiciones) y NC (Normalmente Cerradas), en la cuales al recibir una señal estas

son accionadas hacia la otra posición, permitiendo así el flujo de aire comprimido

directo a los actuadores (cilindros de simple efecto con retorno de muelle). Cuando

los actuadores (Fig. 18) son accionados, el vástago del cilindro empuja la oblea,

dejando el paso libre por la tubería de la cerveza. (Véase Anexo C.)

Fig. 17. Electroválvulas 3/2 NC y regulador de presión.

Fig. 18. Actuador neumático de salida del producto.

Sin embargo, el aire de una de estas electroválvulas, no va directamente al actuador

(actuador 4/ válvula de presión constante) mostrado en la Fig. 19. Esta electroválvula

a diferencia de las otras, tiene una válvula selectora (función “O”) de por medio que

permite determinar si el aire comprimido se dirigirá al actuador 4 o a un regulador de

presión. El regulador de presión se tiene implementado en el equipo para mantener

el control de la presión del aire (Fig. 21). En la Fig. 20 se representa el símbolo de

una válvula selectora.

Fig. 19. Válvula de presión constante.

Fig. 20. Identificación simbológica de válvula selectora función “O”.

Fig. 21. Conjunto electro neumático con unidad

de mantenimiento.

4.7 Operación del equipo

La operación del equipo consiste en un circuito conformado por mangueras

sostenidas con abrazaderas y empaques. Los empaques son precisamente para

asegurar que no exista ninguna fuga del producto. También se colocan válvulas y

tuberías que permitan controlar la dirección de la cerveza, así como la purga de esta

al momento de deshabilitar el equipo o dar por concluido el CIP del equipo. En la

conexión es de alto deber colocar mirillas para poder visualizar el transcurso del

producto (Fig. 22), así como el aspecto (turbidez) que contiene el mismo.

Para la conexión del circuito se requiere de una bomba centrifuga (Fig. 23), la cual

permitirá el recorrido del fluido. Primeramente, se debe realizar un traspaso de la

cerveza a centrifugar desde el tanque fermentador a un tanque TPT, donde pasa y

queda finalmente acumulada la cerveza. Mediante conexión de manguera, se realiza

la conexión de salida del tanque a la entrada de la bomba centrifuga. La salida de la

bomba debe dirigirse al conector de la entrada del producto del Separador

Fig. 22. Ejemplo de conexión de componentes.

Centrifugo. Y, para cerrar el circuito, se conecta la salida del producto del equipo a la

entrada del tanque TPT.

Nota: No se debe confundir la salida del producto con la salida de los componentes

sólidos. La salida de solidos es donde los residuos restantes o levadura de la

cerveza sale para otorgar la separación adecuada.

4.8 Panel de control

El sistema del equipo en su mayoría es completamente automatizado, lo que permite

a los operadores manejar con mayor facilidad el mecanismo. El equipo dispone de un

instructivo de los circuitos eléctricos y de programación del conjunto. No obstante, en

este apartado se especifica las simbologías y sus significados de la configuración,

así como los procedimientos simples para operar el Separador Centrífugo. La interfaz

del panel de control maneja los iconos para las opciones diversas que puede ejecutar

el operador. (Véase Anexo F)

Fig. 23. Boma centrífuga.

A continuación, se muestran las indicaciones de estado en los que podría

encontrarse el equipo:

4.8.1 Procedimiento de operación

1) Primeramente, se debe energizar el equipo, para iniciar el proceso de

operación del producto, en la pantalla se contempla el esquema de proceso y

a su vez el símbolo de activación del proceso. (Véase Anexo G)

2) Se selecciona en la interfaz el tipo de proceso a ejecutarse, ya sea operación

de centrifugación o procedimiento C.I.P.

3) Se activa dicha simbología y por independencia, el sistema realiza el proceso

de filtración. Aunque el operador si es de su conveniencia puede modificar la

configuración del equipo.

4) Se detiene el proceso seleccionando la simbología de desactivación.

Indica que el equipo está en funcionamiento correcto

Indica un estado incorrecto, una advertencia.

Indica un error o alarma.

4.8.2 Alarmas y advertencias

Estos indicadores representan cuando existe una anomalía en el equipo. Asimismo,

son símbolos de confirmación que el usuario puede activar para habilitar nuevamente

el proceso del separador. En la Fig. 24 se muestran los indicadores que se

manifiestan.

Para habilitar el equipo nuevamente, se oprime la tecla de confirmación del signo de

alarma del proceso. Por consiguiente, aparecerán las anomalías por las que esta

pasando el equipo.

Fig. 24. Ejemplo de exposición de advertencia durante el proceso.

Una vez aparecidos los errores en la pantalla (Fig. 25) , se procede a oprimir la tecla

“ACK” (Fig. 27), la cual tiene la finalidad de confirmar advertencias, firmar mensajes

(Fig. 26) y resolución de los errores de operación de forma automática.

Fig. 25. Ejemplar de advertencias de proceso en separador centrifugo.

Fig. 27. Simbología de confirmación para resolución de errores.

Fig. 26. Simbología de existencia nula de alarmas o mensajería.

4.9 Procedimiento de C.I.P.

El procedimiento C.I.P (Clearing in Place) consiste en hacer circular a través del

sistema de depósitos y líneas de proceso una serie de soluciones de limpieza y

desinfección en un circuito cerrado desde unos depósitos de preparación de estas

disoluciones, de acuerdo con unas secuencias y unos tiempos establecidos. Estos

sistemas admiten un alto grado de automatización, pero también se pueden

configurar para que funcionen de forma manual.

El propósito del sistema de limpieza C.I.P. es eliminar los compuestos orgánicos

propios del proceso ya que son la base para el crecimiento de bacterias y

precursores de fenómenos de biocorrosión. La limpieza de depósitos y tuberías es

una limpieza química basada en los parámetros; concentración y tipos de agentes de

limpieza, temperatura y tiempo. (Sistemas de limpieza C.I.P., s.f.)

Cada empresa puede diferir en el tipo de proceso o quimicos a utilizar para la

limpieza del equipo. En el caso del Separador Centrifugo, las soluciones a

implementar para el aseguramiento de desinfeccion total son las siguientes:

✓ Sosa Caliente: El cual debe tener una duración de fluidez de 20 a 30 minutos

a través del circuito. La frecuencia de implementación de esta solución debe

ser por cada uso del equipo.

✓ Ácido Fosfórico: Este solo se implementa cada cinco usos del equipo con una

duración de 30 minutos.

✓ Ácido Peracético (Vortex): Es el último sanitizante a aplicarse en el equipo, a

diferencia de los otros, este requiere de 15 minutos de fluidez en el circuito y

debe implementarse por cada uso del equipo.

4.10 Mantenimiento

Los mantenimientos bases para un equipo se determinan por el comportamiento de

la máquina. Aunque la ventaja del separador centrífugo es que su sistema puede

lubricarse de manera independiente, sin embargo, no está demás corroborar los

siguientes puntos del equipo:

▪ Nivel de aceite de la transmisión. En la Fig. 28 se contempla el indicador de

aceite de la transmisión.

▪ Checar anomalías de la estructura como en la Fig. 29 y Fig. 30 (vibraciones,

daños, ruidos, fisuras, etc.)

▪ Otorgar limpieza a los componentes y al equipo en general para evitar polvos

o impurezas en el equipo.

Fig. 28. Indicador de nivel de aceite de transmisión.

Fig. 30. Inspección de ruidos en el equipo.

Fig. 29. Inspección de vibraciones en el equipo.

4.10.1 Mantenimiento preventivo:

Antes de realizar cualquier tipo de intervención o reparación se sugiere desconectar

la tensión con el interruptor principal que alimente eléctricamente al equipo. Esto con

el fin de evitar accidentes a operadores o personas alrededor.

4.10.2 Cambio de aceite

Los servicios de lubricación del Separador Centrífugo se pueden realizar cada 4000

horas o seis meses mediante aceite mineral. Cada 8000 horas de servicio o una vez

al año mediante aceite sintético. Para cada cambio de aceite es recomendable la

limpieza de la mirilla.

4.10.3 Cambio de componentes

Cada 16,000 horas:

▪ Sustituir rodamientos de embrague centrífugo por unos nuevos.

▪ Verificar de espesor del forro de freno, cambiar este si es necesario.

▪ Verificación de la velocidad del eje vertical con corriente trifásica.

Cada 5 o 6 años:

▪ Equipamiento con amortiguadores de vibración

▪ Cambio de base o parte inferior de la estructura ya que conforme al tiempo de

operación esta se deteriora.

4.10.4 Transmisión

Para la prevención de este equipo en específico de la maquina al igual que en el

apartado de los cambios de aceite, se requiere la observación de vibraciones y

ruidos de la máquina. También es indispensable la observación de si esta floja, rota o

libre de aceites y grasas la correa de la transmisión.

La frecuencia de inspección depende de dos variables:

1. Las velocidades empleadas.

2. Exposición de temperatura.

Lo idóneo es ejecutar inspecciones una vez al mes de manera normal y de 3 a 6

meses de manera completa y profunda. En las inspecciones completas se conlleva

los siguientes pasos:

1) Desconectar la máquina.

2) Retirar protección o tapa de transmisión.

3) Inspección de correa y poleas (cambiar si son necesarios).

4) Revisar complementos.

5) Ajustar la correa (Fig. 32).

6) Alinear las poleas.

7) Ajuste de distancia entre ejes.

8) Ajuste de tornillos.

9) Reinstalar protección.

10) Realizar pruebas para checar ruidos y movimientos de la correa.

4.10.5 Motor

A continuación, se plasman los procedimientos para desensamblar y otorgar un

mantenimiento adecuado al motor:

Desensamblaje:

I. Retirar los tornillos de la tapa, en caso de que exista dificultad para retirarlos,

aplicar aceite WT-400, con el fin de aflojar con mayor facilidad la tornillería.

II. Desacoplar las tapas.

III. Realizar lavado de bobina con aceite dieléctrico.

IV. Aplicar la limpieza de ranuras y verificar detalles.

V. Cambiar rodamientos.

VI. Lavar y engrasar las piezas (incluyendo tornillería).

VII. Colocar las tapas en su orden inicial.

Fig. 32. Instalación de correa

4.10.6 Procedimiento de inspección de rodamientos

• Limpiar exterior del motor (Fig. 33) asegurándose de anotar el orden de

desmonte de elementos circundantes y posiciones relativas.

• Verificar que no existan obturaciones (Fig. 34), no se debe realizar palanca

con algún instrumento para dañar los componentes.

• Observe la lubricación y si hay alguna existencia de impurezas.

Fig. 33. Limpieza previa del equipo.

Fig. 34. Observación de anomalías en el equipo.

• Durante las interrupciones, cubrir con papel parafinado o plástico (Fig. 35).

Procure no utilizar trapos con hilacha.

• Lavar rodamientos descubiertos (Fig. 36), para inspeccionar utilice una sonda

como apoyo para eliminar residuos en los caminos de rodadura, jaulas y

elementos rodantes. Si no se presentan obturaciones, relubricar los

rodamientos solamente.

Fig. 35. Recubrimiento del equipo.

Fig. 36. Lavado de rodamientos.

4.10.7 Procedimiento de desmontaje de rodamiento

Existen diversas herramientas que se pueden recurrir para el cambio de

rodamientos, en esta sección se explicaran por dos herramientas comunes que son

el extractor y botador de rodamientos, ya que en muchas ocasiones puede existir

dificultar para retirar el rodamiento del eje.

Mediante extractor:

1. Señalar como van montado los rodamientos conforme de desensamble.

2. Preferentemente, disponga de apoyo de contención de eje.

3. Emplear el extractor (Fig. 37), el cual se aplica en aro interior o exterior en

caso de no poderse en el interior.

4. Disponga de un tope que impida el giro del tornillo del extractor (Fig. 38) , para

que se pueda tomar los brazos del extractor y dar vueltas

ininterrumpidamente.

Fig. 37. Aplicación de extracción.

Mediante botador:

1. Aplicar punta en el aro interior (Fig. 39). No se debe dar martillazo en los

rodamientos ya que se pueden dañar el eje y el rodamiento.

Fig. 38. Aplicación de giro con extractor.

Fig. 39. Utilización de botador en el interior del aro.

2. Si el rodamiento está fuertemente adherido al alojamiento puede utilizar

botador de segmento o tubular golpeando fuertemente alrededor (Fig. 40).

3. Utilizar botador de punta redondeada en caso de que resalte entre

rodamientos.

4. El aro interior de rodamiento de bolas o rodillos a rótula normalmente puede

ladearse a modo de ser posible emplear el extractor (Fig. 41) .

Fig. 40. Desprendimiento de rodamiento mediante botador de segmento.

Fig. 41. Extracción de rodamiento.

4.10.8 Cambio de sello de tapa

Como se podrá notar, el motor dispone de dos cáncamos para el levantamiento con

gancho del equipo. Coloque el motor en el área de trabajo de manera que no genere

accidentes (Fig. 42). Se procede a retirar la tornillería entre el motor y reductor para

que cuidadosamente se levante el motor para que el piñón de mando y el engranaje

de acoplamiento no se dañen (Fig. 43).

Remueva el empaque, elimine cualquier residuo y limpie ambas superficies de los

sellos (Fig. 44). Coloque dos tornillos en la superficie para poner el sello o empaque

de manera más fácil (Fig. 45). Finalmente, de manera lenta y cuidadosa se vuelve a

montar con gancho el motor sobre el reductor, corroborar que, al volver a unirse

ambos componentes, no se dañen los engranajes y coloque los últimos tornillos.

Fig. 42. Levantamiento de cáncamos de bomba.

Fig. 43. Retiro de tornillería.

Fig. 44. Extracción de sello desgastado. Fig. 45. Aplicación de empaque nuevo.

4.10.9 Electroválvulas

Aunque las electroválvulas son componentes con apariencia íntegra, tienden también

a sufrir ciertos desgastes en zonas internas en los componentes. Las intervenciones

se basan con la siguiente metodología:

a. Quitar la tornillería como se muestra en la Fig. 46.

b. Sustituir las piezas no aptas (Fig. 47).

Fig. 46. Extracción de tornillería en electroválvula.

.

Fig.47. Sustitución de vástago de electroválvula.

c. Limpieza con líquido desengrasante (Fig. 48).

En la Fig. 49 se contemplan las partes de una electroválvula. Generalmente la

presencia de suciedad, oxidación y cal se presentan en los interiores del sello de

goma, lo que provoca obstrucción en el orificio de pilotaje. Las piezas que se deben

de cambiar debido al desgaste son:

o Sello de goma

o Diafragma

o Vástago

o Muelle o Resorte

o Bobina (este fallo se identifica al no energizar con la conexión)

Fig. 48. Aplicación de desengrasante en vástago de electroválvula.

.

Fig.49. Componentes de una electroválvula.

4.11 Mantenimiento correctivo

En el equipo es preferible que se eviten ese tipo de mantenimientos, sin embargo, los

equipos de la empresa tampoco se exoneran de uno de los factores más inevitables

en los equipos: el desgaste. Para prevenir esto, hay componentes que se pueden

sustituir por alguna refacción estándar o por una parte originalmente de la fábrica

proveniente del equipo (en este caso GEA Westfalia Separator).

Para que el operador tenga en claro que partes pueden tener intervención correctiva

para el reemplazo de piezas o componentes, en la tabla se muestran las piezas

propiamente diseño fundamental del fabricante y componentes estándar que se

pueden conseguir en otras refaccionarias. (Véase Anexo D)

Enfocándonos en el desgaste de la tubería de o perfilería de la estructura. Esta se

debe corroborar que no contengan muestras de fisuras, roturas o fugas. La

intervención apta para este tipo de daños requerirá de aplicaciones de soldadura de

tipo TIG (Tungsten Inert Gas) ya que este tipo de soldadura en específico se utiliza

en equipos de acero inoxidable.

4.11.1 Herramientas especiales del equipo

Las herramientas especiales del equipo fueron manufacturadas en específico para

ciertos componentes (el tambor o tazón en su mayoría). Por consiguiente, se

requiere tener un absoluto cuidado con las herramientas especiales ya que están

evidentemente no se consiguen en cualquier refaccionaria. En caso de que alguna

de estas, sufriera de un daño irreversible, los operadores o la empresa tendrían solo

dos opciones:

• Mandar a manufacturar de manera externa la herramienta especial con

técnicos en máquinas-herramientas o talleres en maquinado de torno.

• Realizar la compra de la herramienta al proveedor del fabricante (en este

caso, GEA Westfalia Separator)

La elección adecuada será a criterio de la compañía. En los siguientes cuadros se

expresan las herramientas especiales del equipo:

Llave de tubo (tornillo de husillo).

Llave de tubo (manipulador)

Llave de gancho doble Tuerca hexagonal

M10. Tornillo Hexagonal

M10 x 200

Disco (polea para correa plana)

Anilla Campana Dispositivo de Montaje Llave anular Anilla de montaje Boquilla roscada

doble

Tornillo cilíndrico M10 x 20

Pieza de presión Perno Tuerca hexagonal M20 Disco (distribuidor)

CAPÍTULO 5

__________________________________________________________

CONCLUSIONES

69

5.1 Resultados

Los frutos obtenidos se centralizan en la ejecución de un programa de mantenimiento

preventivo anual del área de elaboración, enfocándose en el equipo del Separador

Centrifugo de Solidos. Se obtuvo a su vez el cálculo de criticidad del equipo, donde el

resultado fue la más alta comparado con otros equipos (véase Anexo I), sin embargo,

dicha calificación no significa la insuficiencia del equipo, por lo contraria se requiere

un total enfoque ya que las presiones manejadas pueden provocar accidentes que

podrían llegar lesionar a algún operador, o en el mejor de los casos (no favorable)

ocasionaría un paro de producción. Gracias al análisis completo del equipo se tiene

identificado y contemplado los tiempos y periodos que se necesitaran para otorgar

mantenimientos simples como inspecciones, hasta mantenimientos especiales o

periódicos como los de la lubricación del sistema de transmisión del motor y la

calibración de los componentes de control e instrumentación. (véase Anexo J)

5.2 Trabajos futuros

Los resultados del presente proyecto se consideran como mejoras por continuar aun

ya que en la empresa para el levantamiento de un pilar puede requerir mucho más

tiempo del que se pretende o estima. Usualmente los equipos o maquinarias suelen

actualizarse o incluso cambiarse por completo, lo cual conlleva la actualización de los

programas de mantenimiento. La continuación o trabajos por delante se basarían en

la implementación adecuada de los programas semanales acorde al plan de

mantenimiento anual. Además de que pueden ejecutarse otro tipo de mejoras como

el desarrollo de manuales de mantenimiento de equipos en específicos, puesto que

esto sería un gran benefactor para desarrollar planes de mantenimiento que respeten

los requerimientos de los equipos.

5.3 Recomendaciones

De forma general, toda compañía debe de buscar la mejora continua. Para esta

planta en particular, además de sugerirse el desarrollo de manuales de operación,

limpieza y mantenimiento de equipos carentes, pueden implementar control de stock

o refacciones para un mejor control de los componentes exclusivos de los equipos.

También una aportación beneficiosa se consideraría la obtención o desarrollo de

planos de estructura, circuitos o diagramas que determinen el modo de trabajo de

cada máquina. Finalmente, si se toma cada punto o detalle en cuenta en referencia a

los equipos, el pilar de mantenimiento seria benefactora de subir de nivel de

profesionalidad, mejora y por ende de prestigio.

ANEXOS

Anexo A. Craft os del pilar de mantenimiento.

Anexo B. Orden de trabajo en mantenimiento preventivo.

Anexo C. Diagrama electroneumático desarrollado de separador centrífugo.

Anexo D. Tabla de refacciones de GEA y refacciones estándar.

Refacciones de GEA Westfalia Separator

Refacciones Estándar

Tambor Tornillería

Tubería de conexión Rodamientos

Colector de sólidos Motor

Actuadores Bomba

Válvula de presión constante Correa

Juego de anillos de tambor Manómetros

Zapata de embrague del tambor Sensor de turbidez

Sensor de flujo

Electroválvulas

Tubings de plástico

Regulador de presión

Unidad de mantenimiento

Sensor de temperatura

Presostato

Breakers

Variador de frecuencia

Transformador

Clemas

Relevador de seguridad

Relevadores

Mangueras flexibles

Discos de tambor

Resortes de tambor

Aros de rodamientos

Tapas de cojinetes

Soportes

Anexo E. Programa de mantenimiento semanal de la planta Tecate (Cucapá).

Anexo F. Tabla de iconos de la pantalla del separador centrífugo.

Representa la puesta en servicio del equipo, así como la

información de fabricación.

Ayuda (Help Desk), contiene las especificaciones del producto,

así como las indicaciones de color y las configuraciones de

pantalla, también contiene configuraciones avanzadas.

Es el servicio que lleva el proceso del equipo.

Simboliza la asistencia, los contactos del equipo, así como la

información de mantenimiento.

Conlleva la formación para el manejo del equipo, cursos de

operación y simulaciones.

Icono de la empresa, contiene información de GEA.

Captura de pantalla.

Anexo G. Simbología de conexión y desconexión del proceso.

Iniciar proceso de centrifugación.

Desactivar proceso de centrifugación.

Cerrar válvula.

Abrir válvula.

Anexo H. Código de colores de líquidos en tubería del equipo.

Muestra de color Color asignado Liquido en tubería

Amarillo Producto

Naranja Acido

Violeta Polímero

Verde Agua

Marrón Sólidos

Azul Aire

Rojo Vapor

Verde Concentrado

Anexo I. Tabla comparativa de cálculo de criticidad de molienda, cocimiento, fermentación y filtración.

79

Anexo J. Plan de mantenimiento preventivo final de componentes críticos enfocado en: separador centrifugo.

81

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