Proyecto SimulacinINGENIERIA INDUSTRIAL

Materia: SIMULACIN Proyecto: Ensamble de PIPES y rea de pruebas de presin hidrosttica AVANCE

MAESTRA ING. ALMA DELIA CORRALES OROZCO

INTEGRANTES DEL EQUIPO DE LA LUZ VASQUEZ LAURA MENDOZA COBIAN ALONSO 09210279 092190321 09210363

VERDUZCO CARRILLO CRISTIAN IVAN GRUPO B SEMESTRE 6

Proyecto Simulacin

INDICE

INTRODUCCIONEn este proyecto se presenta la problemtica actual de Turbotec en el rea de pruebas de presin hidrosttica, lo que permitir entender la situacin en su contexto. El proyecto se llevar a cabo en la empresa Turbo tecnologa de Reparaciones S.A. de C.V. dependiente de Solar turbines ubicada en San diego, que a su vez pertenece a Caterpillar. Turbotec tiene tres plantas en la ciudad de Tijuana: Planta 1, Recuperador y PSO Sur. Esta ltima es donde se realizar el trabajo.

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ANTECEDENTESTurbotec Turbo tecnologa de Reparaciones S.A. de C.V. inici sus operaciones como una compaa del sector privado y de giro industrial desde 1985, comnmente conocida como Turbotec est ubicada estratgicamente en Tijuana, Baja California, cerca de la planta principal Solar Turbines Incorporated, la cual se encuentra en San Diego, California. Turbotec posee y ocupa una moderna nave industrial de remanufactura y manufactura de componentes de turbinas industriales de gas, la superficie de la planta uno es de 16,731 metros cuadrados y de 10,224 metros cuadrados la planta dos y tres, las cuales estn a slo cinco minutos del cruce fronterizo de la Mesa de Otay en Tijuana, B.C. Mxico. Como maquiladora, Turbotec es proveedor exclusivo de Solar Turbines Incorporated. Aproximadamente 65% de la produccin, provee componentes retrabajados de la turbina para servicio a clientes y servicio de partes de las operaciones de Solar, con el restante 35% asignado a manufactura de componentes nuevos de la turbina. Estas turbinas se venden alrededor del mundo a Petroleum, a otras empresas ms en Sudamrica y Medio Oriente. Los competidores importantes de Solar Turbines son GE Energy & Marine, DresserRand, Man Turbo AG, Kawasaki Heavy Industries, Mitsubishi Heavy Industries, Niigata Power Systems, Rolls-Royce Energy & Marine, Siemens PG.

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Turbotecnologa de Reparaciones, Tijuana, Mxico Turbotec actualmente cuenta con 755 colaboradores (entre las tres plantas), principalmente tcnicos y profesionales tales como ingenieros electromecnicos, torneros, soldadores y personal de apoyo administrativo. Esta empresa est certificada en ISO 9001-2000 y tambin en el suministro de ciertos componentes del sistema de combustible bajo el Equipo Presurizado Europeo Directo. Adems de las citadas certificaciones, la compaa est completamente involucrada en la metodologa de Seis Sigma con un maestro cinta negra, 15 cintas negras, ms de 80 cintas verdes, y 100% de los colaboradores restantes se capacitaron como cintas amarillas. En 2003 Turbotec tom el liderazgo de introducir la Manufactura Esbelta bajo el paraguas de Seis Sigma y ha logrado tal xito, que otras unidades comerciales de Solar Turbines y Caterpillar lo han usado como modelo para la implementacin en otras plantas. Turbotec trabaja bajo los lineamentos de Solar Turbines y Caterpillar, y se espera un crecimiento de procesos y aumento de mayor capital humano, altamente preparado. El siguiente cuadro muestra la manera en la que est organizada la planta ,

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La manufactura de componentes de turbinas debe cumplir con las metas y requerimientos del cliente. Para lograrlo, laboran 78 empleados , se utiliza equipo de mquinas herramientas para soldadura y maquinados; adems, se aplican algunos procesos especiales de manufactura como niquelado, termo rociado, anodizado, pavonado y recubrimientos. Sin embargo, dentro del procedimiento de fabricacin y remanufactura de una turbina de gas se llevan a cabo varias pruebas Turbotec se divide por rea de productos pipes . A algunos nmeros de parte de pipes (turbinas) se les hace una prueba de presin hidrosttica.

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Proyecto Simulacin 4. Descripcin del problema

Ante la competencia creciente alrededor del mundo, casi todas las industrias, negocios y organizaciones han tenido que reestructurarse para operar con mayor efectividad. Para mantener la competitividad en el mundo globalizado, las empresas deben mantener su estabilidad, lo cual les permitir ofrecer mejores servicios. La productividad de Turbotec toma en cuenta algunos indicadores que le permiten mantenerse en el mercado de forma competitiva, entre los cuales estn: el costo por hora (gastos de operacin entre total de horas de produccin), entregas a tiempo al cliente, nivel de calidad, nivel de inventario y el nivel de scrap [desperdicio]. El nivel de scrap se refiere a las piezas o componentes que no pueden ser reconstruidos o reutilizados en la manufactura y por lo tanto, tienen que ser desechados. Bajo estos criterios se analiza el impacto del problema identificado, en trminos de piezas en espera. Cuando una turbina llega a Turbotec se sigue una ruta de operaciones que incluye pruebas y procesos de reparacin segn se necesite. En el caso de las pruebas, stas permiten descubrir si existe alguna anomala en el sistema de la turbina. Una de las operaciones que se realizan en el rea de manufactura es la prueba de presin hidrosttica, en las siguientes fases: El planeador recibe una orden de produccin por parte de los clientes, da de alta la orden en el sistema y hace los pedidos de componentes necesarios a los proveedores. El supervisor ingresa al sistema, observa los requerimientos de la demanda y genera un viajero de la pieza a producir, el viajero hace fila en espera de ser procesado, segn sea el caso, por el rea de maquinados, pipes (turbinas) El producto en manufactura llega a la estacin de pruebas de presin, se revisa el viajero para determinar si las especificaciones indican que se le realice prueba o de lo contrario solo se sella y se libera la pieza para ser enviada.

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Proyecto Simulacin Directamente a los transportistas. Si la pieza requiere prueba, se coloca en una mesa de prioridades, donde se genera el cuello de botellas, por el acumulamiento de componentes. A veces pasan hasta cuatro o cinco das (de 36 a 45 horas) para que una pieza sea procesada desde su llegada a la estacin de trabajo. El problema se presenta en la estacin de trabajo del cuarto de pruebas de presin hidrosttica que en adelante se denominar PPH. El cuarto de pruebas tiene acumulamiento de material un determinado momento, mientras que en otros perodos no se observa este comportamiento, incluso se puede observar que no hay componentes para probar en algunas ocasiones. Por otro lado, el tener material acumulado en espera de ser procesado es fuente de estrs para el trabajador, siente la presin de no poder hacer nada para liberar las piezas en menor tiempo y se preocupa por estar violando las normas de organizacin y orden del rea de trabajo, lo cual lo puede hacer acreedor a una llamada de atencin. A lo anterior, se puede agregar el excesivo manejo de materiales, el tiempo de ocio del trabajador cuando no tiene trabajo programado y el hecho de que cuando si hay trabajo, la estacin de pruebas hidrostticas frena el avance de las piezas al rea de envos, lo que provoca tiempo ocioso e incrementa los tiempos de produccin. Los operarios manifiestan inconformidad con la situacin, lo mismo que el supervisor de produccin y la alta gerencia. No solo el operador se estresa. El departamento de planeacin vive en constante preocupacin por no poder cumplir con los tiempos de entrega. Por esto, el desarrollar un estudio en esta estacin de trabajo, determinar las acciones a tomar para mejorar el rea de trabajo. El rea de PPH tiene una oportunidad de mejora en cuanto a la reduccin del costo por hora y entregas a tiempo al cliente.

Descripcin del sistema

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Fuente: Turbotec PSO Sur Figura Distribucin fsica del rea de pipes

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Proyecto Simulacin Las mquinas de pruebas tienen las siguientes limitantes: a) Se pueden probar cualquier cantidad de piezas en los bancos (siempre que los ensambles, la herramienta disponible y el tamao de las piezas lo permitan), pero deben durar el mismo tiempo de prueba. b) La prueba deber ser llevada a cabo usando agua des ionizada, a menos que este especificado de otra manera en el plano de ingeniera (otros fluidos raramente usados son: aire, helio, nitrgeno y aceite). c) Cada parte deber ser probada despus de haber pasado por todos los procesos, tales como: maquinado, limpieza abrasiva, formado y soldadura. d) La parte deber estar completamente limpia y seca antes de la prueba para permitir que cualquier tipo de fuga pueda ser detectada. No se permite ningn tipo de fuga en la inspeccin visual. e) Las partes se debern secar y limpiar inmediatamente despus de la prueba para evitar corrosin. f) No importa si las pruebas tienen diferentes presiones, siempre y cuando se acomoden en distintos bancos. Si se utiliza en mismo banco, entonces se ponen partes que sern probadas con la misma presin. g) No se puede iniciar la prueba hasta que todos los nmeros de parte hallan llenado sus depsitos. Es importante, estandarizar los nmeros de parte que sern acomodados en una corrida. h) No se puede iniciar otra prueba hasta que se hayan copiado y guardado las grficas de las pruebas anteriores. i) La prueba puede tener una variacin aceptable de mximo +100 psi (703.22 Kg/m2) a lo especificado en el plano de ingeniera. j) No se pueden alterar las especificaciones de presin y de tiempo en las pruebas para ningn nmero de parte. k) La mquina de baja presin tiene seis bancos, se dispone de nueve horas por da, cinco das a la semana para operarla. La mquina de alta presin tiene solamente un banco con la misma jornada diurna disponible para ser operada. l) La limitante ms importante a considerar es que las piezas probadas deben tener la misma duracin de prueba an y cuando en cada banco se corrieran diferentes presiones.

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Proyecto Simulacin m) El tiempo de ensamble al inicio y el desensamble y secado al final se llevan el triple de tiempo que una prueba comn de 15 minutos. n) Los principales desperdicios son: los tiempos de espera, 5. Anlisis de los datos de entrada

DEPARTAMENT

QHA

PART

WIQAS 708

CONTROL PROCESS TIMES TIME 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 ENTRY PIPES 13.47 16.68 39.93 41.06 47.25 25.79 13.85 28.55 14.55 36.67 25.12 13.72 23.39 32.65 28.33 28.56 27.06 14.37 20 22.3 21.06 19.88 17.99 22.45 28.9 25 15.53 20 18.6 19.36 OF WELDER 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 30 CLEANING FORM WELDING PPH 36 38 36 41 40 37 36.5 37 38 40 39 42 40 37 38 38 40 40 41 39 37.4 37 40 37 40 40 38 31 25 38 23 20 19 18 22 26 36 20 22.5 20 21 23 26 23 20 19 23 25 30 23 28 26 24.3 22 20 25 38 40 32 28 187 174.45 165 170 163 168 168 190 170 174 173 173 185.2 185 190.2 193.9 180 185 183 184 184.32 179 183.2 183.95 182.1 172.6 160.8 174.88 184 179 25.2 23.8 20 22.95 22.63 23.42 22.87 21 20 25.4 24.72 25.84 25.63 29.4 28 30 25 23.57 29 29.72 28.54 28.62 29.4 25.03 26.32 29 27.4 29.36 28.55 27.53 REWORK 35.17 36.67 24.82 57.81 53.12 85 85.81 54.18 28 36.5 27.06 87.58 34.68 48.82 23.78 43.79 25.12 45.6 30 23 49.55 23.84 85.4 75.6 94.05 85.4 30.95 35.42 33.94 40.59

by: GTE.DE OPERACIONES PSO

Proceso de pipes y pruebas

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Proyecto Simulacin Cuando una turbina llega a Turbotec se sigue una ruta de operaciones que incluye pruebas y procesos de reparacin segn se necesite. En el caso de las pruebas, stas permiten descubrir si existe alguna anomala en el sistema de la turbina. Una de las operaciones que se realizan en el rea de manufactura es la prueba de presin hidrosttica, en las siguientes fases: La llegada del componente distribucin TRIA(13,15.8,41) Una vez que llega se transfiere al rea de proceso en donde consta de cuatro estaciones: maquinado, limpieza abrasiva, formado y soldadura En la estacin de maquinado consiste en colocar el pipes en la dobladora para darle el diseo de acuerdo al plano el tiempo de trabajo tiene una CONSTANTE 30min parmetros en ser procesadas dependiendo del material.Despus de pasar por el proceso de maquinado se transfiere inmediatamente ala estacin de limpieza abrasiva aqu se limpian de impurezas y rebabea el tiempo de proceso para esta operacin sigue una distribucin NORM (37.9, 3.17). Y se dirigen a la estacin de formado En la estacin de formado se le da el acabado para procesarse en el rea de soldadura. Aqu se hace la primera prueba, el tiempo de proceso para esta operacin depende el tipo de parte tiene una distribucin WEIBULL (6.97, 1.1) La siguiente estacin de trabajo es el rea de inspeccin visual, donde se detectan los tipos de errores (dimensiones fallidas, mal ensamble) las piezas que cuentan con los criterios de calidad que el cliente requiere la primera prueba tiene un tiempo constante de 10 min Si el 80% de estas partes pasan la prueba se transfieren a la estacin de soldadura para ser procesado y las partes que no pasan se mandan directamente al rea de re trabaj donde se limpian, reparan tiene una distribucin BETA( 0.492 , 0.877) y se prueban otra vez si el 60% de las piezas pasan la prueba se transfieren a la estacin de soldadura y el resto a scrap.En la estacin de soldadura se procede a soldar la parte para dar as el producto terminado el tiempo de este proceso tiene una Distribucin TRIANGULAR (160, 184,194) una vez soldadas las piezas se realiza la prueba de presin y es llevado al cuarto de presin hidrosttica.En el cuarto de presin hidrosttica se le hace la prueba de presin aqu se detectan que no haya algn tipo de fuga y que si es aceptable La prueba puede tener una variacin aceptable de mximo +100 psi (703.22 Kg/m2) a lo especificado en el plano de ingeniera el tiempo de la prueba tiene una distribucin UNIFORME (20,30). De un 100% de calidad solo el 95% es el producto que se va al rea de empaque, y el producto no conforme se va al desperdicio. pipe obedece a un tiempo entre una pieza y otra sigue con una

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Proyecto Simulacin De los datos de entrada se analizaron para darnos a si la distribucion de cada proceso y son los siguientes: Llegada de pipe (turbina)

Proceso Limpieza Abrasiva

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Proceso de Formado

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PROCESO DE SOLDADURA

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PROCESO DE RETRABAJO

CUARTO PPH

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De acuerdo a los tiempos obtenidos en el proceso de elaboracin de pipes (turbinas) el programa simulador arena nos arrojo las distribuciones para cada proceso, cabe de sealar son muy importantes para que el simulador corra adecuadamente. Y de acuerdo a ello la distribucin de cada proceso fluya sin que genere un cuello de botella en cualquier estacin de trabajo.

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6.

Diseo e implementacin del modelo de simulacin

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pr oceso de le g a d a d e p ip e s m a q u in a d o

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ru ta h a c ia lim p ie s a a b ra s iv a

l i m p i e s a lim p ie s a

pr oceso de a b r a s iv a

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ru ta h a c ia c u a rto c u a rto p p h d e p ru e b apr oceso de p r e s io n

p ru e b a

0Tr ued e

c e r eo m bf au r qg u ea s

ru ta h a c ia fo rm a d o fo rm a d o s o ld a d u rapr oceso de s o ld a d u r a

0 0F a ls e

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pr oceso de f or m ado

p rim e ra

0Tr ue

ru ta d e r u t a h a s c oi al d a d u r a s o ld a d u ra

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d e s p e r c ic io

0

p ru e b a

0

0

F a ls e

p r u e b a T dr u ee p i e s a s re tra b a ja d a s

0

0r u t a h a c i ar u at ar e ha a i n si a p e c c i o n c d e r e t r a b i an js o p e c c i o n

F a ls e

scr ap

0re tra b a jopr oceso de r e t r a b a jo

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Figura Diagrama Proceso De Elaboracion Y Prueba PPH Pipes

Lay-out proceso de elaboracin de pipes y prueba PPH simulador

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7.

Verificacin y validacin del modelo

Los procesos anteriores nos muestran la distribucin de cada una de las estaciones en la elaboracin de una turbina cabe de mencionar que el modelo a correr tiene una optima validacin lo cual representa de manera exacta los tiempos y las pruebas que se le hacen para poder decir que el producto elaborado es de buena calidad y que no haya retrasos en envos al cliente.

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Proyecto Simulacin 8. Resultados de la simulacin

Despus de las 20 repeticiones de nuestra simulacin nos arrojo los siguientes datos y graficas en el reporte que a continuacin se presenta.

REPORTE 1

REPORTE 2

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REPORTE 3

REPORTE 4

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REPORTE 5Los datos arrojados en el reporte nos indican la cantidad de turbinas que son elaboradas y la duracin exacta en este caso fueron 9 turbinas 9. Propuesta de mejora/optimizacin del sistema La propuesta que decidi plantear a la alta gerencia fue se debe de realizar una buena planeacin en tanto a los tiempos ya que en el cuarto donde se realiza la prueba de presin hidrosttica genera un acumulamiento de material lo que provoca una fuerte estrs para el trabajador, siente la presin de no poder hacer nada para liberar las piezas en menor tiempo y se preocupa por estar violando las normas de organizacin y orden del rea de trabajo, es por ello que en esa estacin se trabajara con 2 operadores. Esto maximizara la produccin y envos al cliente a tiempo 10. Conclusiones Con los resultados generados por el simulador nos damos cuenta que cada proceso es muy importante tambin el programa de simulacin nos arroja una serie de reportes permite conocer el promedio de la produccin y el nmero de piezas promedio que se generaron es necesario realizar este tipo de simulaciones para poder ver que tan efectivo es nuestro proceso y ver en donde hay fallas si las hubiera

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Bibliografa

Caterpillar. (No date [Sin fecha]). Resumen corporativo, historia, Tiempos del proceso. Obtenido el 22 de noviembre de 2011. Programa de simulacin arena 13 student.

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