sistema de adquisiciÓn y procesamiento de datos para el control estadÍstico de contenido neto de...

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL

U.N.E.F.A

SISTEMA DE ADQUISICIÓN Y PROCESAMIENTO DE DATOS PARA EL

CONTROL ESTADÍSTICO DE CONTENIDO NETO DE GRASAS Y

ACEITES EN INDUSTRIAS VENOCO C.A.

TUTOR ACADÉMICO: AUTOR:

Ing. Camilo duque Edgar José García Landaeta

TUTOR INDUSTRIAL:

Ing. Pedro Rojas

Maracay, Marzo 2012





U.N.E.F.A




Informe de Pasantía Presentado ante la Universidad Nacional Experimental

Politécnica de la Fuerza Armada Nacional como Requisito para Optar al

Título de Ingeniero Electrónico

TUTOR ACADÉMICO: AUTOR:

Ing. Camilo duque Edgar José García Landaeta

TUTOR INDUSTRIAL:

Ing. Pedro Rojas

Maracay, Marzo 2012





NÚCLEO ARAGUA

Marzo 2012

APROBACIÓN DEL TUTOR INDUSTRIAL

Señor Coordinador de la Carrera de INGENIERÍA ELECTRÓNICA,

mediante la presente comunicación hago de su conocimiento que ante la solicitud

realizada por el TM. EDGAR JOSE GARCÍA LANDAETA portador de la cedula

de identidad: V-18.488.825, apruebo el Informe de Pasantía Industrial titulado:




.

____________________________

Pedro Rojas

Ingeniero Electrónico

C.I. 12.232.000





NÚCLEO ARAGUA

Marzo 2012

APROBACIÓN DEL TUTOR ACADEMICO

Señor Coordinador de la Carrera de INGENIERÍA ELECTRÓNICA,

mediante la presente comunicación hago de su conocimiento que ante la solicitud

realizada por el TM. EDGAR JOSE GARCÍA LANDAETA portador de la cedula

de identidad: V-18.488.825, apruebo el Informe de Pasantía Industrial titulado:




.

____________________________

Camilo Duque

Ingeniero Electrónico

C.I. 13.145.114

C.I.V.133853





NÚCLEO ARAGUA

APROBACIÓN DEL COMITÉ EVALUADOR

Quienes suscriben, Miembros del Jurado Evaluador designado por el Consejo

Académico de la Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza

Armada Nacional (UNEFA), para evaluar la presentación y el Informe de la Pasantía

Industrial presentado por el Técnico Medio: EDGAR JOSE GARCÍA LANDAETA

portador de la cedula de identidad: V-18.488.825, bajo el título de: SISTEMA DE

ADQUISICIÓN Y PROCESAMIENTO DE DATOS PARA EL CONTROL

ESTADÍSTICO DE CONTENIDO NETO DE GRASAS Y ACEITES EN

INDUSTRIAS VENOCO C.A., a los fines de cumplir con el último requisito

académico para obtener el Título de INGENIERO ELECTRÓNICO, dejan

constancia de que el Informe se consideró APROBADO.

En Maracay a los 12 días del mes de Junio del 2012.

__________________ _________________

Ing. Camilo Duque Ing. María Fernanda Sánchez

C.I V-13.145.114 C.I.V-18.175.712

__________________

Ing. MsC. Jhonymar Herrera de Baron

C.I V-12.334.447

DEDICATORIA

Dedico este informe a mi madre

Cristina, por su amorosa comprensión cuando

paso tiempo trabajando y escribiendo en lugar

de estar con ella.

RECONOCIMIENTOS

Primeramente a Dios, por darme voluntad, inteligencia y dedicación a mis

labores, a mis familiares, que me han apoyado en todo momento durante lo largo de

mi carrera, al personal que labora en las plantas de CANGL y ADINOVEN de

Industrias Venoco por facilitarme la información necesaria para la realización de los

proyectos planteados, y especialmente al Ingeniero Pedro Rojas, Carlos Guardia, y

María Pagnini por sus valiosos aportes a este informe en el área de calidad entre otros

temas, finalmente deseo agradecer a mi tutor el Ingeniero Camilo Duque por la

confianza y fe depositada sobre mis hombros en cuanto a mis capacidades y

habilidades como profesional en formación.





NÚCLEO ARAGUA




Autor: Edgar José García L.

Tutor Académico: Ing. Camilo Duque

Tutor Industrial: Ing. Pedro Rojas

Año: 2012

RESUMEN

La Compañía Anónima Nacional de Grasas y Lubricantes (CANGL) filial de

Venoco, dedicada a la manufactura y comercialización de grasas y aceites lubricantes,

ha manifestado la necesidad de aplicar Control Estadístico de Procesos de forma

computarizada como técnica de monitoreo control y prevención de fallos en el

contenido neto de los productos envasados, para evitar sanciones por bajos llenados

de parte de los entes regulatorios como el Servicio Autónomo Nacional de

Normalización, Calidad, Metrología y Reglamentos Técnicos (SENCAMER), y las

diferencias de inventarios por llenados excesivos que representan producto gratuito

para el consumidor y perdida para la compañía. Para cumplir con dicho cometido se

implementa un sistema basado en arquitectura PC como proyecto de Pasantías

Industriales Largas para la Universidad Nacional Experimental Politécnica de la

Fuerza Armada. El prototipo obtenido, realiza la digitalización del contenido neto de

los envases de grasas y aceites con una balanza electrónica enlazada a un computador

personal con bus externo usando el protocolo RS-232 como capa física y una

aplicación programada en lenguaje Java; que simultáneamente administra la

información hacia el gestor de bases de datos MySQL. Por otro lado la aplicación

ejecuta un tratamiento estadístico a la información colectada para el trazado de

gráficos de control de Shewhart a través de una interfaz gráfica de usuario, y además

genera un reporte informativo de la gestión por lotes.

Palabras claves: Sistema de Adquisición y Procesamiento de Datos, Control

Estadístico de Procesos, Contenido Neto, Software, Computador Personal, Balanza.

x

INDICE

INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1

PARTE I. ACTIVIDADES DEL PASANTE ........................................................... 4

MARCO ORGANIZACIONAL ............................................................................... 4

1.1. La Empresa................................................................................................ 4

1.1.1. Industrias Venoco C.A (IVCA)......................................................... 4

1.1.2. Compañía Anónima Nacional de Grasas Lubricantes (CANGL) ..... 5

1.1.3. Lubricantes Venoco Internacional, C.A (LVICA) ............................ 6

1.1.4. Servicios Técnico Administrativos Venoco C.A (STAVCA).......... 6

1.1.5. Química Venoco, C.A. (QVCA) ....................................................... 7

1.1.6. Aditivos Orinoco de Venezuela (ADINOVEN) ............................... 7

1.1.7. Misión ............................................................................................... 7

1.1.8. Visión ................................................................................................ 8

1.1.9. Ética................................................................................................... 8

1.1.10. Excelencia ......................................................................................... 8

1.2. Estructura Organizativa ............................................................................. 8

PLAN DE ACTIVIDADES .................................................................................... 12

2.1. Plan de Actividades Propuesto ................................................................ 12

2.2. Plan de Actividades Realizado ................................................................ 14

Semana I (11-10-2011 al 14/10/2011) ............................................................ 14

Semana II (17-10-2011 al 21/10/2011) ........................................................... 17

Semana III (24-10-2011 al 28/11/2011) .......................................................... 18

Semana IV (31-10-2011 al 04/11/2011) ......................................................... 20

Semana V (07-11-2011 al 11/11/2011) ........................................................... 21

Semana VI (14-11-2011 al 18/11/2011) ......................................................... 23

Semana VII (21-11-2011 al 25/11/2011) ........................................................ 24

Semana VIII (28-11-2011 al 02/12/2011) ....................................................... 24

Semana IX (05-12-2011 al 09/12/2011) ......................................................... 25

Semana X (12-12-2011 al 16/12/2011) ........................................................... 25

Semana XI (19-12-2011 al 23/12/2011) ......................................................... 25

Semana XII (03-01-2012 al 05/01/2012) ........................................................ 26

pp

xi

Semana XIII (08-01-2012 al 12/01/2012) ....................................................... 26

Semana XIV (15-01-2012 al 19/01/2012)....................................................... 27

Semana XV (22-01-2012 al 26/01/2012) ........................................................ 27

Semana XVI (29-01-2012 al 03/01/2012)....................................................... 27

2.3. Comparación Entre El Plan De Actividades Propuesto y Realizado ...... 28

APORTES DEL PASANTE ................................................................................... 39

PARTE II. PROYECTO DESARROLLADO ........................................................ 43

CONTEXTO TEÓRICO Y METODOLÓGICO .................................................... 42

1.1. El Problema ............................................................................................. 42

1.1.1. Planteamiento del Problema ............................................................ 42

1.1.2. Objetivos ......................................................................................... 45

1.1.2.1. Objetivo General ......................................................................... 45

1.1.2.2. Objetivos Específicos .................................................................. 45

1.1.3. Justificación..................................................................................... 46

1.1.4. Alcance ............................................................................................ 47

1.1.5. Limitaciones .................................................................................... 48

1.2. Marco Teórico ......................................................................................... 48

1.2.1. Estudios Previos .............................................................................. 48

1.2.2. Bases Teóricas ................................................................................. 51

1.2.2.1. Sistema de Adquisición de Datos (SAD) .................................... 51

1.2.2.2. Elementos de un Sistema de Adquisición de Datos. ................... 53

1.2.2.2.1. Sensores o transductores ...................................................... 53

1.2.2.2.2. Multiplexor ........................................................................... 53

1.2.2.2.3. Amplificador de Instrumentación ......................................... 54

1.2.2.2.4. S & H (Sample & Hold, Muestreo y Retención) .................. 54

1.2.2.2.5. ADC (Conversor A/D): ........................................................ 54

1.2.2.3. ¿Cómo se Adquieren los datos? .................................................. 54

1.2.2.4. Clasificación de Los SAD y su Conexión a Los Equipos de

Proceso …………………………………………….…………………….57

1.2.2.5. Balanza Electrónica ..................................................................... 58

1.2.2.5.1. Sensores y Transductores ..................................................... 59

Celdas de carga y galgas extensiométricas ........................................ 59

1.2.2.5.2. Acondicionadores de Señal .................................................. 59

xii

1.2.2.5.3. Módulo de Adquisición de Datos ......................................... 61

1.2.2.5.3.1. Convertidor Analógico Digital ...................................... 61

1.2.2.5.3.2. Microcontrolador .......................................................... 61

1.2.2.5.3.3. Módulo de Comunicación ............................................. 62

1.2.2.6. Funciones de los PC en la Industria ............................................ 63

1.2.2.7. Recommended Standard 232 (RS-232) ....................................... 65

1.2.2.8. Sistema Operativo ....................................................................... 66

1.2.2.9. Base de Datos .............................................................................. 66

1.2.2.10. Structured Query Language (SQL) ........................................... 66

1.2.2.11. El Control Estadístico de Procesos (CEP) ................................. 67

1.2.2.12. Causas Fortuitas ........................................................................ 67

1.2.2.13. Causas Asignables ..................................................................... 67

1.2.2.14. Gráfico de Control ..................................................................... 67

1.2.2.15. Nivel de Confianza .................................................................... 68

1.2.2.16. Valor crítico ............................................................................... 68

1.2.2.17. Índice de Capacidad de Proceso ................................................ 69

1.2.2.18. Gráficos de Control para Variables y Atributos ........................ 69

1.2.2.19. Sub Grupo Racional .................................................................. 70

1.2.2.20. Límites de Control ..................................................................... 70

1.2.3. Bases Legales y Normativas ........................................................... 70

1.2.4. Glosario de Términos ...................................................................... 71

1.3. Marco Metodológico ............................................................................... 73

1.3.1. Tipo de Proyecto ............................................................................. 73

1.3.2. Área de Conocimiento..................................................................... 73

1.3.3. Área de Aplicación .......................................................................... 73

1.3.4. Métodos ........................................................................................... 74

1.3.4.1. Método Estadístico. ..................................................................... 74

1.3.4.2. Investigación de Campo .............................................................. 74

1.3.4.3. Investigación de Documental ..................................................... 75

1.3.4.4. Ingeniería de Requerimientos ...................................................... 75

1.3.4.5. Ingeniería de Software ................................................................. 75

1.3.4.6. Ingeniería Económica .................................................................. 76

1.3.4.7. Ciclo de Proyecto ........................................................................ 76

xiii

1.3.5. Técnicas........................................................................................... 76

1.3.5.1. Muestreo Piloto ........................................................................... 77

1.3.5.2. Observación Directa .................................................................... 77

1.3.5.3. Entrevista No Estructurada .......................................................... 78

1.3.5.4. Cuaderno de Campo .................................................................... 78

1.3.5.5. Matriz de Selección ..................................................................... 78

1.3.5.6. Modelado de Sistemas ................................................................. 79

1.3.5.7. Descomposición Orientada a Objetos ......................................... 79

1.3.5.8. Modelación de Control Centralizado........................................... 80

1.3.5.9. Pruebas Estructurales .................................................................. 80

1.3.5.10. Pruebas Basadas en Requerimientos ......................................... 80

1.3.5.11. Diagrama de Flujo ..................................................................... 81

1.3.6. Procedimientos ................................................................................ 81

1.3.6.1. Recolección de Datos .................................................................. 81

1.3.6.2. Elaboración de Diagramas ........................................................... 81

1.3.6.3. Desarrollo de Interfaces Gráficas ................................................ 82

1.3.6.4. Redacción de Códigos Fuentes .................................................... 82

1.3.6.5. Configuración de equipos ............................................................ 82

1.3.6.6. Inspecciones del Software ........................................................... 82

REQUERIMIENTOS .............................................................................................. 81

2.1. Análisis de La Situación Actual .............................................................. 81

2.1.1. Experimento Piloto Ejecutado en La Línea de Envases Menores de

Planta de Grasas: ............................................................................................. 83

2.1.2. Experimento Piloto Ejecutado en La Línea de Envasado Canco de

Planta de Aceites ............................................................................................. 93

2.1.3. Análisis de los Resultados Obtenidos de los Experimentos Pilotos

de Planta de Grasas y Planta de Aceites.......................................................... 93

2.2. Listado de Requerimientos ...................................................................... 95

2.2.1. Requerimientos Técnicos: ............................................................... 95

2.2.1.1. Requerimientos Mínimos del Sistema Basado en PC ................. 95

2.2.2. Requerimientos Operativos: ............................................................ 96

2.2.3. Requerimientos Funcionales: .......................................................... 96

DISEÑO .................................................................................................................. 98

3.1. Diseño Conceptual .................................................................................. 98

xiv

3.1.1. Descripción de Los Componentes del Diseño .............................. 100

3.1.1.2. Computador Personal ................................................................ 100

3.1.1.2.1. El Hardware ........................................................................ 100

3.1.1.2.2. El Software ......................................................................... 100

3.1.1.3. Interfaz de Comunicación ......................................................... 102

3.2. Diseño Básico ....................................................................................... 103

3.2.1. Disponibilidad de Tecnologías ...................................................... 103

3.2.1.1. Estudios Técnicos ...................................................................... 103

3.2.1.1.1. Selección de la Balanza Electrónica ................................... 104

3.2.1.1.2. Selección de la Interfaz de Comunicación ......................... 106

3.2.1.1.3. Selección de Plataformas de Desarrollo ............................. 106

3.2.1.1.4. Selección Hardware del Computador ................................. 107

3.2.1.1.5. Especificaciones Técnicas del Diseño: .............................. 109

3.2.1.2. Estudios Económicos ................................................................ 109

3.2.1.3. Modelo Básico del Sistema Propuesto ...................................... 111

3.3. Diseño en Detalles................................................................................. 114

3.3.1. Listado de Componentes ............................................................... 114

3.3.2. Descripción de Planos ................................................................... 115

3.3.2.1. Plano de Ubicación de Equipos ................................................. 115

3.3.2.2. Plano de Mueblería .................................................................... 115

3.3.2.3. Plano de Conexión Física .......................................................... 116

3.3.3. Diagrama de Flujo del Software ................................................... 118

3.3.3.1. Diagrama de Flujo del Software de Adquisición ...................... 118

3.3.3.2. Diagrama de Flujo del Software de Procesamiento ................. 119

3.3.4. Descripción de Las Interfaces Gráficas......................................... 119

3.3.4.1. Ventana Control de Bienvenida y Control de Acceso ............... 120

3.3.4.2. Ventana Principal ...................................................................... 120

3.3.4.3. Ventana Interna Operadores ...................................................... 121

3.3.4.4. Ventana Interna Productos ........................................................ 123

3.3.4.5. Ventana Interna Lotes ............................................................... 125

3.3.4.6. Ventana Configurar ................................................................... 128

3.3.4.7. Ventana Usuarios ...................................................................... 129

3.3.4.8. Ventana Acerca de ..................................................................... 130

xv

IMPLEMENTACIÓN ........................................................................................... 137

4.1. Fabricación ............................................................................................ 137

4.1.1. Configuración de la Conexión con la Balanza Scout Pro ............. 138

4.1.2. Configuración de la Conexión con el Servidor de MySQL .......... 139

4.2. Programación ........................................................................................ 141

4.2.1. Paquetes......................................................................................... 142

4.2.2. Clases Implementadas ................................................................... 145

4.3. Interfaces Gráficas ................................................................................ 148

4.4. Montaje y Conexión .............................................................................. 152

4.5. Puesta En Marcha .................................................................................. 153

4.5.1. Prueba Estructural ......................................................................... 153

4.5.2. Pruebas Basadas en Requerimientos ............................................. 155

5.1. Conclusiones ......................................................................................... 164

5.2. Recomendaciones .................................................................................. 166

5.2.1. A la empresa .................................................................................. 166

5.2.2. A la Universidad ........................................................................... 166

BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................. 167

LISTA DE SIMBOLOS Y ABREVIATURAS .................................................... 171

ANEXOS .............................................................................................................. 172

xvi

INDICE DE TABLAS

Tabla A. Plan de Actividades Propuesto ................................................................ 12

Tabla B. Comparación del Plan de Actividades Propuesto y el Realizado ........... 29

Tabla C. Convención del Protocolo RS-232 .......................................................... 65

Tabla D. Cuadro Resumen de la Metodología a Emplear ...................................... 84

Tabla E. Mediciones del contenido neto (g) de cartuchos en línea de envases

menores planta de grasas. ............................................................................................ 85

Tabla F. Tabla resumen de resultados del Experimento Piloto Línea de Aceites

Canco ………………………………………………………………………….94

Tabla G. Matriz de selección de la balanza electrónica ....................................... 104

Tabla H. Cotejo del Computador Adquirido con los requerimientos .................. 108

Tabla I. Especificaciones finales deseadas del Sistema de Adquisición y

Procesamiento de Datos ............................................................................................ 109

Tabla J. Estimación de Recursos Informáticos ................................................... 110

Tabla K. Estimación de Recursos Humanos ........................................................ 110

Tabla L. Estimación de Materiales ...................................................................... 111

Tabla M. Listado de Componentes del Sistema ................................................... 114

Tabla N. Tabla de Valores de Entrada para la Prueba Estructural ....................... 153

Tabla O. Tabla de Valores de Salidas Esperados ................................................. 153

xvii

LISTA DE FIGURAS

Figura. 1. Estructura Organizativa Industrias Venoco 2011 ................................. 9

Figura. 2. Estructura Organizativa Gerencia de General ..................................... 10

Figura. 3. Estructura Organizativa Gerencia de Manufactura ............................. 11

Figura. 4. Departamento de Mantenimiento CANGL-ADINOVEN ................... 11

Figura. 5. Vista Satelital Adinoven C.A .............................................................. 18

Figura. 6. Reactor ubicado en Edificio Fabricación Adinoven CA ..................... 19

Figura. 7. Patio de tanques I Adinoven ............................................................... 19

Figura. 9. Diagrama del Patio de tanques I Adinoven ......................................... 40

Figura. 10. Diagrama del Patio de tanques II Adinoven ....................................... 40

Figura. 11. Estación de embalado de la línea de Liga de Adinoven...................... 41

Figura. 12. Diagrama de Control de Automatización Estación de Embalaje ........ 41

Figura. 13. Tablero de control del con vista al PLC GLOFA ............................... 42

Figura. 14. Diagrama de tuberías e instrumento realizado. ................................... 42

Figura. 15. Programa en escalera del contador de tapas. ....................................... 43

Figura. 16. Diseño de la interfaz Gráfica en el Software EasyBuilder8000 .......... 43

Figura. 17. Tablero de control del sistema de conteo de tapas .............................. 44

Figura. 18. Sistema de alineación dispensador y conteo de tapas ......................... 44

Figura. 19. Tablero de control del Sistema de Pesaje de Pailas. ........................... 45

Figura. 20. Formato del Grafico de Control de Promedio y Rango ...................... 43

Figura. 21. Arquitectura Genérica de los sistemas de adquisición de datos .......... 53

Figura. 22. Diagrama de Bloques de un SAD genérico......................................... 55

Figura. 23. Métodos usuales para la adquisición de datos .................................... 58

Figura. 24. Celda de Carga con Galgas en Configuración Puente Wheastone ...... 59

Figura. 25. Transductor de Presión de Silicio difundido ....................................... 60

Figura. 26. Diagrama en Bloque de una Balanza Digital Industrial ...................... 62

Figura. 27. Gráfico de control X-S ........................................................................ 68

Figura. 28. Deficiencias del CEP Manual en CANGL .......................................... 83

Figura. 29. Gráfico de Control de Promedio, muestreo piloto en Planta de Grasas.

…………………………………………………………………….....89

Figura. 30. Gráfico de Control de Rango, muestreo piloto en Planta de Grasas. .. 90

pp

xviii

Figura. 31. Módulo de Adquisición de Datos ...................................................... 100

Figura. 32. Arquitectura del Software propuesto. ................................................ 101

Figura. 33. Diagrama en bloque del Diseño Conceptual. .................................... 102

Figura. 34. Balanza Ohaus Scout Pro .................................................................. 105

Figura. 35. Case computador HP Compaq D220 MT. ........................................ 108

Figura. 36. Diagrama en bloque del Modelo Básico propuesto .......................... 112

Figura. 37. Diagrama del modelo básico propuesto mostrando los elemento del

hardware ……………………………………………………………………...112

Figura. 38. Diagrama del modelo de Software básico propuesto ........................ 113

Figura. 39. Arquitectura del Software de Aplicación .......................................... 113

Figura. 40. Plano de Ubicación en Planta del Sistema ........................................ 115

Figura. 41. Mueblería del computador y de la balanza vista isométrica y superior.

……………………………………………………………………...116

Figura. 42. Conectores DB9 Macho y Hembra ................................................... 117

Figura. 43. Conexión entre la balanza y el computador ...................................... 117

Figura. 44. Diagrama de Flujo de Aplicación de Adquisición de datos. ............. 118

Figura. 45. Diagrama de Flujo de Aplicación de Procesamiento Estadístico...... 119

Figura. 46. Ventana inicial de bienvenida y control de acceso al sistema .......... 120

Figura. 47. Ventana Principal del Sistema .......................................................... 121

Figura. 48. Ventana Operadores, con formulario de ingreso abierto .................. 122

Figura. 49. Dialogo explorador de imágenes. ...................................................... 122

Figura. 50. Formulario de edición de operador abierto ....................................... 123

Figura. 51. Ventana Interna Productos ................................................................ 124

Figura. 52. Dialogo de edición de productos ....................................................... 124

Figura. 53. Ventana Interna Lotes. ...................................................................... 125

Figura. 54. Dialogo de Nuevo Lote Panel Principal. ........................................... 126

Figura. 55. Dialogo de Nuevo Lote, Panel Monitor. ........................................... 126

Figura. 56. Dialogo de Nuevo Lote, Panel Tablas............................................... 127

Figura. 57. Dialogo de Nuevo Lote, Panel Resultados. ....................................... 127

Figura. 58. Ventana de Configurar, panel Servidor MySQL.............................. 128

Figura. 59. Ventana de Configurar, panel Balanza.............................................. 129

Figura. 60. Ventana Administración de Usuarios.............................................. 129

Figura. 61. Ventana Agregar un nuevo usuario. .................................................. 130

xix

Figura. 62. Ventana Acerca de. ........................................................................... 130

Figura. 63. Mueblería en Fabricación .................................................................. 138

Figura. 64. Dialogo de Configuración de la Balanza Scout Pro .......................... 139

Figura. 65. Configuración de Conexión con el servidor de base de datos MySQL

……………………………………………………………………...140

Figura. 66. Dialogo de Configuración del Servidor mostrando éxito en la prueba

de conexión con el Servidor MySQL. ....................................................................... 141

Figura. 67. Paquetes de la Aplicación SCEC ...................................................... 142

Figura. 68. Paquete SCEC y clases contenidas ................................................... 143

Figura. 69. Paquete Lotes y clases contenidas..................................................... 143

Figura. 70. Paquete Operadores y clases contenidas ........................................... 144

Figura. 71. Paquete Productos y clases contenidas ............................................. 144

Figura. 72. Paquete InterfazSerial y clases contenidas ........................................ 145

Figura. 73. Paquete usuario y clase TransferenciaU ........................................... 145

Figura. 74. Desarrollo de la Interfaz de Configuración y Adquisición de datos en

Netbeans IDE 7.01 .................................................................................................... 149

Figura. 75. Diseñando la ventana de bienvenida al sistema en Netbeans IDE 7.0.1

……………………………………………………………………...150

Figura. 76. Interfaz del Monitoreo Estadístico en Netbeans IDE 7.0.1 ............... 150

Figura. 77. Añadiendo un evento a un boton en Netbeans IDE 7.0.1 ................. 151

Figura. 78. Codigo del Panel Lotes en Netbeans IDE 7.0.1 ................................ 151

Figura. 79. Sistema instalado en La Línea de Envases Menores de Grasas de

CANGL ……………………………………………………………………...152

Figura. 80. Dialogo de Ingreso de Nuevo Producto Resaltando los resultados... 154

Figura. 81. Dialogo Configurar Nuevo lote. ........................................................ 155

Figura. 82. Dialogo Nuevo Lote en pestaña de panel principal .......................... 156

Figura. 83. Dialogo de Ingreso de Nuevo Producto Resaltando los resultados... 156

Figura. 84. Scout Pro colocada a “0”................................................................... 157

Figura. 85. Midiendo el contenido de un envase de Grasa Venlicom ARP. ....... 157

Figura. 86. Enviando el dato hacia el computador. ............................................. 158

Figura. 87. Dialogo interrogatorio de confirmación de medición. ...................... 158

Figura. 88. Tabla de datos visualizando el peso adquirido. ................................. 159

Figura. 89. Dialogo de la ventana de adquisición de datos ................................. 159

Figura. 90. Tabla de datos y dentro de ella el promedio y rango. ....................... 160

xx

Figura. 91. Gráfico de control X-R con un 1 punto graficado............................. 160

Figura. 92. Gráfico de Control X-R con muestras dentro de la zona permisible de

3σ. 161

Figura. 93. Tabla de datos del gráfico de control ................................................ 161

Figura. 94. Panel Nuevo Lote Pestaña Histograma ............................................. 162

Figura. 95. Dialogo Impresión de Reporte .......................................................... 162

Figura. 96. Dialogo de Advertencia indicando una situación fuera de control. .. 163

Figura. 97. Gráfico de Control con un punto fuera de la zona permisible. ......... 163

INTRODUCCIÓN

En la actualidad debido al crecimiento poblacional que genera una aumentada

demanda de productos y servicios sumado a un mercado inflacionario lleno de

altibajos a nivel económico, ha conllevado a la necesidad de las empresas

manufactureras a emplear técnicas que permitan disminuir los tiempos de producción

garantizando la calidad del producto, es por ello que la Compañía Anónima Nacional

de Grasas y Lubricantes emplea métodos estadísticos para la detección oportuna de

las causas asignables para corregir el proceso y evitar productos defectuosos. Donde

la situación problemática es el pobre rendimiento que posee la aplicación de técnicas

de control estadístico de forma manual en el proceso de envasado de grasas y aceites

lubricantes. Las técnicas aplicadas de forma manual impiden la identificación

oportuna del proceso cuando se ha descontrolado, lo que podría ocasionar llenados

fuera de las tolerancias con respecto al contenido neto declarado en los envases. Un

bajo llenado representa una amenaza a recibir demandas por parte los consumidores y

un alto llenado es una perdida acumulativa por cada envase que repercute de forma

negativa en las diferencias de inventarios.

Este informe está dividido en dos partes bien diferenciadas a nivel de

presentación sin embargo van de la mano en los hechos ocurridos. Al inicio de la

primera en el Capítulo I parte se presenta el Marco Organizacional de Industrias

Venoco. C.A, mostrando su topología administrativa y valores con los que la empresa

se rige en sus políticas internas. En el Capítulo II se muestra un cuadro propuesto

para las actividades del pasante, para luego presentar semanalmente las actividades

realizadas por el mismo. Continuando con el contraste o cruce de las actividades

realizadas con las propuestas. Finalizando en el Capítulo III se muestra aquellas

actividades que realizo el pasante que están fuera del cronograma propuesto los

cuales son consideradas aportes hacia el departamento.

2

La segunda parte explica de forma cronológica el desarrollo del proyecto, en

el Capítulo I abarca la problemática, y los objetivos propuestos para solventarla, con

su respectivo alcance, justificación, presentación de investigaciones anteriores, y

conceptos que servirán de apoyo durante la ejecución del diseño. Posteriormente se

presenta el marco metodológico que engloba los métodos, técnicas y procedimientos

a emplear y el amparo legal de las leyes y normas que justifican y avalan la

realización del proyecto.

Posteriormente se presenta en el Capítulo II un estudio del análisis de la

situación actual en planta de grasas y aceites, y el listado de requerimientos que

servirán de insumo para la realización del diseño que presentado en el Capítulo III

desarrollado en sus tres etapas, preliminar o conceptual, básico y en detalles, para

finalmente en el Capítulo IV presentar la implementación en campo y la realización

de pruebas hacia el sistema de adquisición y procesamiento para cerrar con las

conclusiones y recomendaciones obtenidas durante del desarrollo de este proyecto de

pasantías industriales largas.

PARTE I. ACTIVIDADES DEL PASANTE

CAPITULO I

MARCO ORGANIZACIONAL

1.1. La Empresa

El autor realizó sus actividades y proyecto de Pasantías Industriales Largas en

Industrias Venoco C.A puntualmente en la filial llamada: Compañía Anónima

Nacional de Grasas y Lubricantes (CANGL), donde se presenta en el transcurso de

este capítulo el marco organizacional y un resumen de sus antecedentes extraído de su

página web www.venoco.com.

1.1.1. Industrias Venoco C.A (IVCA)

IVCA es la empresa holding del grupo de empresas Venoco. Constituye una

organización cuyas empresas son coordinadas por sus directores, ejecutivos y

trabajadores para la satisfacción de cada una de aquellas partes involucradas: clientes,

accionistas, empleados y la comunidad, inspirados sobre los principios fundamentales

de Venoco: contribuir a la industrialización de las principales materias primas

nacionales, incrementar las exportaciones de productos no tradicionales y de este

modo desarrollar una efectiva fortaleza tecnológica, todo esto gobernado por un

estricto código de ética.

Desde el inicio de sus primeras operaciones industriales en 1960, Venoco ha

obtenido y mantenido diversos reconocimientos nacionales e internacionales debido

5

al alto índice de calidad tanto en sus productos como en los procesos de elaboración

de los mismos.

1.1.2. Compañía Anónima Nacional de Grasas Lubricantes (CANGL)

CANGL fue fundada en 1958 y comenzó operaciones en 1960 fabricando

grasas lubricantes para las empresas petroleras internacionales que operaban en

Venezuela para aquella época. En 1963 comenzó la producción de aceites lubricantes.

En 1973 el gobierno de Venezuela emitió la ley de reserva del mercado nacional de

hidrocarburos al estado a través de la empresa Corporación Venezolana del Petróleo

(CVP). CANGL continuó la fabricación de lubricantes para la empresa del estado a la

vez que un mercado de exportación para su marca VENOCO.

En 1993 el gobierno venezolano permitió la participación de otras empresas

en el mercado nacional. En 1994 MOBIL INTERNATIONAL PETROLEUM

CORPORATION (Hoy en día ExxonMobil) compró el 50% de las acciones de

CANGL a INDUSTRIAS VENOCO, C.A. y así la empresa pasó a fabricar las

marcas MOBIL y VENOCO, las cuales son distribuidas por sus respectivas

organizaciones comerciales independientes.

La empresa posee también un acuerdo de manufactura para elaborar los

productos marca BP para BP Exploración de Venezuela, S.A. y de grasas marca

PDV. Al igual que manufactura las marcas TrebolGas y Llanopetrol.

CANGL tiene una capacidad de fabricación de 10.000 TM/año de grasas

lubricantes trabajando a un turno por día y 90 millones de litros de capacidad de

mezcla de aceites sobre la base de un turno de trabajo diario. Cangl cuenta con la

certificación ISO-9002 y con la marca Norven en algunos de sus productos.

6

1.1.3. Lubricantes Venoco Internacional, C.A (LVICA)

LVICA fue fundada en 1994 a los fines de mercadear la marca de lubricantes

"VENOCO". La empresa posee su propia red de distribución nacional e internacional

la cual le ha permitido aumentar su participación de mercado, mantener una estrecha

relación con sus clientes y un alto grado de satisfacción de los mismos.

1.1.4. Servicios Técnico Administrativos Venoco C.A (STAVCA)

En 1972 INDUSTRIAS VENOCO, C.A. (IVCA) funda para proveer recursos

humanos y soporte técnico y administrativo a las otras empresas afiliadas a IVCA.

Anteriormente estos servicios eran suministrados por CANGL bajo contrato con el

resto de las empresas afiliadas.

Los recursos humanos son orientados básicamente hacia la satisfacción directa

de las necesidades en las áreas de manufactura y mercadeo así como también en las

operaciones de planta. Los soportes técnicos y administrativos están dados bajo el

concepto de descentralización/centralización, y de esta manera maximizar las

economías de escala.

Estos servicios incluyen diferentes departamentos tales como tesorería,

contabilidad, auditoria, informática, consultoría, laboratorio, mantenimiento de

instalaciones, almacén, ingeniería, relaciones laborales, procura, seguridad integral,

control de medio ambiente y protección de planta física, control de calidad,

investigación y desarrollo, entre otras.

7

1.1.5. Química Venoco, C.A. (QVCA)

QVCA fue fundada en 1966 como la primera empresa petroquímica mixta

donde el estado venezolano a través del INSTITUTO VENOZOLANO DE

PETROQUÍMICA (IVP) se asoció con capitales privados venezolanos y extranjeros

con el fin de desarrollar la industria petroquímica venezolana.

1.1.6. Aditivos Orinoco de Venezuela (ADINOVEN)

ADINOVEN fue fundada como una asociación de INDUSTRIAS VENOCO,

C.A. (IVCA) con el 55% del capital social e INFINEUM DE VENEZUELA, S.A.

(subsidiaria de INFINEUM INTERNATIONAL) con una participación del 45%,

como parte de la integración de los negocios de aditivos para lubricantes de

ExxonMobil y Shell (anteriormente existía una asociación entre IVCA y Exxon

Chemicals llamada ADINOCO) y así fabricar los aditivos para lubricantes usando las

tecnologías Paramins de ExxonMobil así como también las tecnologías de Shell.

En 1994, pasó a ser la primera empresa en Venezuela en obtener la certificación

ISO-9002 de parte de una empresa auditora de reconocimiento internacional.

Igualmente, la empresa ha sido líder en los récords de seguridad entre las empresas

que operan con la tecnología Paramins alrededor del mundo.

1.1.7. Misión

Venoco, teniendo como principio guía la satisfacción de las necesidades de sus

clientes, promueve, opera y lideriza negocios rentables propios o en asociación dentro

de la industria química, petroquímica, de lubricantes y sus actividades conexas

8

orientadas al mercado nacional e internacional, valiéndose de sus propios méritos y

capacidades y de sus ventajas competitivas reales en tecnología y recursos humanos.

1.1.8. Visión

Venoco asume el reto de consolidarse como empresa líder, modelo de

organización y gestión profesional, guiada por la moral y la ética, que atiende

exitosamente a sus clientes en las áreas químicas y petroquímicas en los mercados

nacional e internacional.

1.1.9. Ética

Profesamos un riguroso apego a los principios morales y éticos que garantizan

una conducta ejemplar.

1.1.10. Excelencia

Somos una empresa orientada a la acción y obtención de resultados

cualitativos. Nos empeñamos en elevar los niveles de exigencias y fomentar nuevas y

mejores formas de hacer nuestro trabajo, participando así en la filosofía del

mejoramiento continuo.

1.2. Estructura Organizativa

El pasante fue asignado a laborar en Compañía Anónima Nacional de Grasas y

Lubricantes que está bajo la jurisdicción de Gerencia General de División de

Lubricantes.

9

Figura. 1. Estructura Organizativa Industrias Venoco 2011

Fuente: Industrias Venoco C.A 2012

La Gerencia General División Lubricantes tiene a cargo otras subordinadas que

cumplen su función dentro de la estructura organizativa, el pasante depende de la

gerencia de manufactura cumple las funciones de dirigir las operaciones y

mantenimiento para mantener las producción dentro de los niveles dictaminados de

acuerdo a la demanda.

El pasante fue asignado al departamento de Mantenimiento el cual cumple las

labores de ejecutar las filosofías de mantenimiento dentro de las instalaciones que

involucran el proceso de producción. Por otro lado también diseña planifica y ejecuta

proyectos de mejoras en las áreas de electricidad, mecánica e instrumentación a los

10

equipos y maquinarias de las plantas de Adinoven y CANGL tomando en

consideración, factores como ergonomía, seguridad, calidad y rapidez de producción.

Figura. 2. Estructura Organizativa Gerencia de General


Este departamento se rige bajo el tipo de mantenimiento preventivo a los

equipos mecánicos o rotatorios, y correctivo a los equipos de naturaleza eléctrico o

electrónico, sin embargo todos estos poseen programadas inspecciones visuales por

parte del personal técnico para detectar situaciones de averías.

La administración, seguimiento y gestión de las órdenes de mantenimiento es

llevada a cabo por el programador de mantenimiento a través de un software

especializado de gestión de mantenimiento llamado “MP2”.

Por último el pasante estará a cargo de la división de Electricidad e

Instrumentación del departamento de mantenimiento, para ello forma parte del equipo

11

de trabajo para la realización de los proyectos de mejoras a desarrollar en este

informe de pasantías.

Figura. 3. Estructura Organizativa Gerencia de Manufactura


Figura. 4. Departamento de Mantenimiento CANGL-ADINOVEN


Jefe de Mantenimiento

Programador de Mantenimiento

Supervisor Electricidad e

Instrumentación

Técnicos

Electricistas

Técnicos

Instrumentistas

Supervisores

Mecánica

Técnicos

Mecánicos

CAPITULO II

PLAN DE ACTIVIDADES

2.1. Plan de Actividades Propuesto

Tabla A. Plan de Actividades Propuesto

SEMANA DEBERES Y

RESPONSABILIDADES

A DESARROLLAR

OBSERVACIONES

1

11-10-2011

al 14-10-2011

Inducción y Adaptación. Generación

de listados de equipos en líneas

(Liga) de envasado para el proyecto

de actualización de la data de

ADINOVEN en el software de

gestión de mantenimiento “MP2”.

Generación de listados de equipos en

líneas de envasado (Acuoso) para el

proyecto de actualización de da la

data de ADINOVEN en el software

de gestión de mantenimiento “MP2”.

Generación de listados

de elementos por

estación clasificados

según tipo (Eléctricos,

Instrumentación,

Mecánicos), trascripción

a hoja de cálculo,

revisión y depuración

final. Entrega al

programador(a) de

mantenimiento.

2

17-10-2011

al 21-10-2011


líneas de envasado (Aditivos) para el





edificio de fabricación, para el




Generación de listados

de elementos por

estación, clasificados

según tipo (Eléctricos,

Instrumentación,

Mecánicos), trascripción

a hoja de cálculo,

revisión y depuración

final. Entrega al

programador(a) de

mantenimiento.

13

Continuación de Plan de Actividades Propuesto

SEMANA DEBERES Y

RESPONSABILIDADES

A DESARROLLAR

OBSERVACIONES

3 - 4

24-10-2011

al 4-11-2011


Patio de tanques 1 y 2, para el





Patio de Zona de Bombeo área de

calderas y compresores, para el




5

07-11-2011

al 11-11-2011

Interfaz para la adquisición

procesamiento y almacenamiento de

datos hacia un computador

Determinar la situación actual del

sistema de control estadístico.

Determinar los requerimientos

técnicos, operativos y funcionales

del sistema a diseñar.

.

6-10

14-11-2011

al 16-12-2011

Plantear las posibles soluciones que

podrían cubrir los requerimientos de

diseño, y realizar la selección.

Planificar la ejecución del diseño del

sistema del sistema, (procura).

Ejecutar la fabricación del diseño, en

su fase de detalles. Programar

interfaces, y códigos fuentes.

Validar el funcionamiento mediante

pruebas en frió.

Generar documentación (manuales

de uso) y realizar entrega y cierre del

prototipo.

14

Continuación de Plan de Actividades Propuesto

SEMANA DEBERES Y

RESPONSABILIDADES

A DESARROLLAR

OBSERVACIONES

11

19-12-2011

al 23-12-2012

Diseño de un control inalámbrico,

para la grúa móvil, de planta de

grasas, de CANGL.


control de la grúa de carga de planta

de grasas, y determinar

requerimientos técnicos operativos y

funcionales del control inalámbrico a

desarrollar.



diseño y seleccionar la más adecuada

para el caso posteriormente realizar

la selección de los componentes.

12-16

03-01-2012

al 03-02-2012

Realizar diseño, validar en

simulador, y listar componentes

necesarios para el diseño.

Planificar la ejecución, listando

materiales, equipos, y la cantidad de

tiempo necesario, y proceder con la

procura.

Realizar pruebas en frio, para luego

proceder con la implementación del

diseño, pruebas en caliente y puesta

en marcha.

2.2. Plan de Actividades Realizado

Semana I (11-10-2011 al 14/10/2011)

En la primera semana, el pasante cumplió con el procedimiento de ingreso, el

cual consiste en el llenado de las planillas de seguro, y el recibimiento de las charlas

15

de higiene y seguridad para garantizar el buen comportamiento dentro de la planta.Se

recibió la dotación de equipos de seguridad, para minimizar los riesgos dentro de la

planta y un recorrido por las instalaciones para conocer los procesos productivos

dentro de industrias Venoco. Posteriormente se le doto de carnet de identificación el

cual es de uso obligatorio dentro de las instalaciones de la empresa. Esta semana es

de adaptación e incurre por parte del pasante conocer el clima de trabajo y estar al

tanto de las normas y procedimientos de seguridad.

El pasante le asignan como primera actividad la recaudación de información

de los elementos que constituyen a los equipos de las líneas de envasado de

ADINOVEN, como se mencionó en la primera sección, Aditivos Orinoco de

Venezuela, es una filial de Industrias Venoco, la cual se encarga de la fabricación de

especialidades químicas y productos petroquímicos, como los aditivos mejoradores

de viscosidad y octanaje, la misma está compuesta por tanques de mezclado y líneas

de llenado en envases de productos acuosos, fluidos para frenos y aditivos. La línea

de envasado de “Liga para Frenos” es la primera a la que el pasante le realizó el

levantamiento, primeramente se identificaron los equipos pertenecientes de la línea y

se realizó el conteo de las estaciones:

Etiquetado.

Codificado.

Llenado.

Tapado.

Sellado por Inducción.

Encajado y cocción.

Paletizado.

Posteriormente finalizada esta actividad el pasante se encarga de generar los

listados de elementos de los equipos de la línea de productos “Acuosos”, en ella se

16

envasan los productos: limpia parabrisas, refrigerante automotor, en sus

presentaciones roja y verde, ambos de la gama de productos llamada “Mr Car”

recorriendo las siguientes estaciones:

Etiquetado: Descrita en la sección 1 de la línea de liga para frenos.

Codificado.

Llenado.

Tapado.

Sellado por Inducción.

Encajado.

Encintado y Codificado.

Paletizado y Embalado.

.

Los resultados obtenidos durante esta semana es básicamente el listado de

elementos de campo, de los equipos de la línea de envasado de ligas para frenos y

productos acuosos, donde los elementos fueron clasificados dependiendo de su

naturaleza, ya sea eléctricos, mecánicos o de instrumentación. Estos listados servirían

como insumo a la gestión llevado por el programador del departamento, para

actualizar la información en el software de programación de mantenimiento

preventivo.

El levantamiento de este listado sirvió como medio de adaptación, ya que con

la identificación y generación del mismo, el pasante interactuó con el personal de la

planta, a través de la entrevista no estructurada se obtuvo información por parte de los

operadores y técnicos especializados de las partes o elementos críticos que

constituyen los equipos de cada estación de la línea de producción.

17

Semana II (17-10-2011 al 21/10/2011)

Como continuación del levantamiento y generación de listados de las líneas de

envasado de ADINOVEN, el pasante abordo la línea de envasado de aditivos,

destacando las estaciones a continuación:

Etiquetado.

Codificado.

Llenado de aditivos.

Llenado de Acuosos.

Llenadora de Ducha Grafitada.

Tapadora.

Encajado encintado y codificado

Paletizado y embalado.

Habiendo concluido con los listados de equipos y componentes de las líneas de

producción del edificio de envasado, el pasante procede se traslada a levantar el

listado de equipos que pernotan en el edificio de fabricación de Adinoven.

El edificio de fabricación posee dos niveles planta baja, y mezanina, está

compuesta por tanques de mezclas, reactores y un “masticador” industrial donde se

realizan los compuestos que luego son almacenados en los tanques que se encuentran

en el exterior para tal fin. Durante la mitad de la semana II el pasante se encargó de

recolectar el desglose de instrumentos y elementos de campo pertenecientes de cada

uno de los equipos en su respectiva ubicación técnica. Los resultados obtenidos

durante esta semana es la lista de elementos de campo clasificados por eléctricos,

mecánicos, y de instrumentación de la línea de envasado de aditivos y del edificio de

fabricación de Adinoven, los cuales servirán de insumo para la actualización y

depuración del sistema de gestión de mantenimiento, controlado por la programadora

Ingeniera María Pagnini.

18

Como se mencionó en el edificio de fabricación pernotan tanques, reactores de

variados tamaños y capacidad. La figura mostrada a continuación es uno de los

proyectos más recientes realizado por el departamento de ingeniería de STAVCA.

Donde para la fecha aún se encuentra en periodo de pruebas para su entrega formal al

personal de operaciones de la planta.

Figura. 5. Vista Satelital Adinoven C.A

Fuente: Google maps

Semana III (24-10-2011 al 28/11/2011)

A medida que el pasante avanza con la realización de los listados, del mismo

modo lo hace con los sectores de Adinoven que inspecciona. En esta semana se

dedicó exclusivamente a la identificación de los elementos de campo presentes del

Patio de Tanques I y II donde se almacenan los productos para su posterior envasado.

La variedad de los mencionados es numerosa, sin embargo los de mayor rotación son:

Liga Dot3, liga Dot4, refrigerante verde, rojo, limpiaparabrisas, y aceite dieléctrico.

19

El Patio de tanques es una extensión de terreno pavimentado donde se

encuentra los tanques de almacenamiento y mezcla de los productos ya mencionados

que produce Adinoven C.A.

Figura. 6. Reactor ubicado en Edificio Fabricación Adinoven CA

Fuente: Adinoven 2011

Figura. 7. Patio de tanques I Adinoven

Fuente: Adinoven (2011)

20

Los elementos de campos más frecuentes inventariados de cada uno de los

tanques del patio de tanques I y II destacan:

Motores Eléctricos Trifásicos.

Tableros de control.

Transmisores de nivel y temperatura.

Termómetros.

Manómetros.

Válvulas reguladoras de control.

Reductores Mecánicos.

Para facilitar la tarea de captura de información de los tanques, el pasante

realizo un diagrama con la ubicación de los tanques a recorrer. Esta herramienta

ayuda en la identificación de los tanques en los momentos que se realiza la redacción

del borrador del listado de elementos de campos que poseen los tanques.

Semana IV (31-10-2011 al 04/11/2011)

Cumpliendo a cabalidad el cronograma de actividades, el pasante se encarga

de realizar los levantamientos de los listados de elementos de campo de la zona de

bombeo, sala de compresores y calderas de Adinoven.

Primeramente se inventarió los elementos de la zona de bombeo, la cual es

donde se reciben las cisternas que traen consigo las materias primas para ser

almacenadas en tanques contenedores.

21

La sala de compresores es un área de servicio que consta de 4 compresores

industriales que trabajan de forma alternada. Proveen la presión de aire comprimido

que alimenta todos los sectores de la planta de ADINOVEN y CANGL.

El cuarto de calderas fue la última zona en inventariar, posee tres calderas piro

tubular de las cuales dos de ellas están en funcionamiento operativo. Estas son la

fuente de vapor saturado a todas las áreas de fabricación de Adinoven.

Los listados realizados se transcribieron en una hoja de Microsoft Excel 2003,

donde se muestra a continuación una muestra de la hoja de cálculo y un resumen de la

cantidad de elementos inventariados.

En total se inventarió 780 equipos de los cuales 227 son mecánicos, 257 de

instrumentación y 296 eléctricos.

Semana V (07-11-2011 al 11/11/2011)

El pasante da inicio a la realización del proyecto el cual como se conoce en el

cronograma es la realización de un Sistema De Adquisición y Procesamiento de

Datos A Para Establecer Un Control Estadístico De Contenido Neto en las Líneas de

Envases Menores De Grasas y Aceites (Canco).

Como primera actividad se realizó un recorrido en las líneas en cuestión y se

determinó la situación actual del sistema de control estadístico, destacando sus

deficiencias, tomando notas de los aspectos a mejorar en cuanto al desempeño del

sistema manual. Se entrevistó al personal de operadores de las líneas de producción

de grasas y aceites tomando nota de la situación actual.

22

Figura. 8. Hoja de Inventario Línea de Envasado Acuosos de Adinoven

Se realizó un muestreo piloto en planta de grasas con la finalidad de recabar los

parámetros estadísticos necesarios para establecer los límites de control para la

presentación de cartucho del producto grasa Venlicom Arp, obteniendo como

resultados la media, rango promedio, desviación estándar y capacidad del proceso.

Los parámetros mencionados son de suma importancia ya que anteriormente los

límites de control estaban realizados bajo un criterio de especificación arbitrario, sin

ningún fundamento real acerca de la capacidad real del proceso de llenado en planta

de grasas y aceites.

23

Los resultados obtenidos se resumen en los parámetros estadísticos referentes al

proceso de llenado como los límites de control de promedio y rango para la línea de

planta de grasas y las anotaciones acerca de las deficiencias y situación actual del

sistema manual de control estadístico de proceso.

Semana VI (14-11-2011 al 18/11/2011)

Se realizan entrevistas con el personal cliente del proyecto del sistema de

adquisición de datos, se levantan la lista de requerimientos, llegando a un consenso en

cuanto al alcance del sistema. Además se solicitó apoyo del departamento de

Aseguramiento de Calidad para proporcionar información referente a Graficas de

Control Shewhart basadas en normas de calidad venezolanas (Covenin).

Posteriormente levantado los requerimientos se procede a realizar el diseño de

la arquitectura considerando, ciertos factores como:

Facilidad de uso.

Simplicidad de diseño.

Ergonomía al operador.

Los resultados obtenidos, en esta fase son la lista de requerimientos y el diseño

conceptual del prototipo del sistema de adquisición de datos y procesamiento para el

control estadístico de contenido.

24

Semana VII (21-11-2011 al 25/11/2011)

Realizado el diseño conceptual se procede a investigar los elementos necesarios

en el mercado actual para seleccionar la solución más adecuada, se realizaron

estudios mediante matrices de selección y obteniendo así la lista de posibles

elementos que cumplen con los requerimientos.

Se inicializó la redacción de los códigos fuentes del software de adquisición

del computador. En resumen se obtuvieron los planos de la estructura, parte del

núcleo del software de adquisición y finalmente el listado de tecnologías a emplear

durante el desarrollo del sistema.

Semana VIII (28-11-2011 al 02/12/2011)

Se continuó con la redacción de los códigos fuentes del sistema de adquisición,

y el diseño de las interfaces gráficas. Se instaló un punto de electricidad de 120

voltios adyacente al sitio de ubicación del sistema computarizado. Se colectaron

muestras de envases de presentación de un cuarto de galón (1/4 G) durante una

jornada y mitad de la segunda, permitiendo obtener el promedio y rango del proceso

de llenado en la línea CANCO. Obteniendo así un perfil estadístico en cuanto a

promedio de volumen llenado y variación del proceso.

Se realizaron los cálculos de los límites de control para el proceso de llenado en

la línea Canco y el cálculo de la capacidad del proceso, donde este último determina

si existe la necesidad de realizar reingeniería al sistema para que produzca los

resultados dentro de la banda de especificaciones.

25

Semana IX (05-12-2011 al 09/12/2011)

Se realizaron pruebas de comunicación con la balanza Scout Pro 6001, a través

del manual de usuario se consultó la configuración y los comandos de dialogo de la

balanza, documentando así los necesitados para el proyecto. Los resultados de las

pruebas de comunicación entre la Scout Pro y el computador además de la escritura

de las capturas en la base de datos del servidor MySQL, se ejecutaron a cabalidad.

Cumpliendo así con la primera fase del proyecto como lo es la adquisición de datos.

Semana X (12-12-2011 al 16/12/2011)

Se empieza la redacción del código fuente del sistema de procesamiento, los

fundamentos estadísticos para el diseño de las Gráficas de Control Shewhart fue

facilitado por una bibliografía. Por otro lado se diseñó una estructura física que será

la mueblería del computador con la balanza y accesorios, en el programa Google

Sketchup, donde las medidas fueron obtenidas a través de la medición de los

componentes físicos (computador balanza y accesorios), y mediante consultas con

personal conocedor del área de ergonomía como lo es un Ingeniero Industrial.

Semana XI (19-12-2011 al 23/12/2011)

Para esta semana la adquisición de datos, era todo un hecho, logrando

almacenar las mediciones en una tabla en el Sistema de Gestión de Base de Datos

Mysql, a partir de aquí empezó el proceso de redacción de la etapa de los códigos

fuentes de los módulos de procesamiento, estableciendo como punto de partida la

interfaz principal donde el usuario interactuará. Se realizó la entrega de los planos de

26

la mueblería al departamento de soldadura para que ejecutara en físico el diseño,

comprometiéndose a realizarla en tres semanas, en hierro forjado y en color azul

marino.

Semana XII (03-01-2012 al 05/01/2012)

Se continuó la redacción de los algoritmos y códigos que almacenan los datos

del operador, producto y la clase que genera automáticamente los límites para cartas

de control por variables de promedio y rango. Para ello se utilizó como herramienta

de validación una hoja de cálculo que permitió comparar los resultados obtenidos con

el programa diseñado para este proyecto y realizar ajustes o cambios pertinentes en

el proceso de depuración.

Semana XIII (08-01-2012 al 12/01/2012)

Se continúan las actividades de programación del sistema de procesamiento

enfocándose en la redacción de los métodos que gobiernan el conteo regresivo de

tiempo de espera entre muestra y muestra. Además se empezó a redactar los códigos

que realizan la graficación de los promedios y rangos en una ventana del programa,

donde la graficación estará cargo de la librería “JfreeChart” la cual es de Open

Source y permite trazar gráficos de diversa índole.

27

Semana XIV (15-01-2012 al 19/01/2012)

Teniendo el avance de la programación aproximadamente en un setenta por

ciento (70 %), se ejecuta la programación de las etapas de guardado, y generación del

reporte imprimible que podrá generarse a partir de los datos almacenados en el

sistema indexado por el número de lote de producción, los módulos del programa

son probados y depurados utilizando herramientas del entorno de programación para

tal fin, tomando en consideración los errores ocultos, por lo que se aplicaron técnicas

de pruebas de software descritas en el desarrollo del proyecto. En paralelo se instaló

en Planta de Grasas la mueblería y el computador asignado para este proyecto, dando

el primero paso de la implementación del prototipo.

Semana XV (22-01-2012 al 26/01/2012)

Se concluye la programación, y se realiza la instalación en el computador en

Planta de Grasas donde este será la estación de trabajo tanto para la línea de grasas

como para la línea de aceites, y se proceden a realizar pruebas de validación, para

constatar el correcto funcionamiento. Se da una breve inducción, finalizando con una

evaluación de los datos cargados por los operadores. Se toman sugerencias del

Departamento Operaciones, y Aseguramiento de Calidad, además durante esa semana

se realizaron leves cambios en las líneas de código del programa.

Semana XVI (29-01-2012 al 03/01/2012)

Se realiza la redacción final del instructivo, y se realiza la entrega final del

mismo al departamento de Ingeniería de Procesos, se actualiza la versión del software

con las mejoras adicionadas y se procede a su verificación, puesta en marcha y

28

entrega final, durante esta semana se hizo seguimiento al uso que le da el programa

los operadores y supervisores, brindando asistencia ante alguna eventualidad y

reforzar el correcto uso de la aplicación. Para esta etapa se realiza el cierre del

proyecto, y la entrega formal de todos los componentes del equipo al personal de

operadores y supervisores de CANGL quedando abierto para modificaciones y

mejoras en el futuro.

2.3. Comparación Entre El Plan De Actividades Propuesto y Realizado

El plan propuesto difiere del realizado en las últimas cuatro semanas donde se

extendió el desarrollo del Sistema de Adquisición y Procesamiento de Datos para

establecer un control estadístico de proceso, aprovechando la cancelación del

proyecto del control remoto de la grúa móvil de planta de grasas, la justificación es de

índole técnico y económico por lo que se anexa el manifiesto del tutor industrial

dando fe de lo antes expuesto. Sin embargo el tiempo de sobra fue invertido en

actividades de adiestramiento y rediseño del sistema a través de las mejoras

propuestas.

Los cambios realizados en el cronograma están justificados en los anexos

mediante una comunicación escrita del tutor industrial, donde se manifiestan las

razones de los mismos, demostrando así que fueron por factores externos y ajenos a la

voluntad del pasante, por otro lado cabe destacar que la culminación de las

actividades se realizó el día tres de febrero, y no el siete del mismo mes como lo

expresa la carta de culminación de pasantías.

Resumiendo los cambios durante el transcurso de las actividades fueron no

fueron decisivos para el desempeño de los anteriormente planteado en el plan de

actividades propuesto.

29

Por otro lado es importante señalar que debido a la poca información al

momento de la definición del título del proyecto fue cambiado de “Interfaz para la

adquisición procesamiento y almacenamiento de datos hacia un computador”, a

“Sistema de Adquisición y Procesamiento de Datos para el Control Estadístico de

Contenido Neto de Grasas y Aceites en Industrias Venoco”.

Tabla B. Comparación del Plan de Actividades Propuesto y el Realizado

SEMANA PLAN DE ACTIVIDADES

PROPUESTO

PLAN DE ACTIVIDADES

REALIZADO

1

11-10-2011

al 14-10-2011

Inducción y Adaptación.

Generación de listados de

equipos en líneas (Liga) de

envasado para el proyecto de

actualización de la data de


gestión de mantenimiento

“MP2”.


equipos en líneas de envasado

(Acuoso) para el proyecto de

actualización de da la data de



“MP2”.

Inducción y Adaptación.


equipos en líneas (Liga) de

envasado para el proyecto de


ADINOVEN en el software

de gestión de mantenimiento

“MP2”.



(Acuoso) para el proyecto de


ADINOVEN en el software

de gestión de mantenimiento

“MP2”.

30

Continuación de Comparación del Plan Propuesto y Realizado


PROPUESTO

PLAN DE ACTIVIDADES

REALIZADO

2

17-10-2011

al 21-10-2011



(Aditivos) para el proyecto de




“MP2”.


equipos en edificio de

fabricación, para el proyecto de




“MP2”.



(Aditivos) para el proyecto de




“MP2”.


equipos en edificio de

fabricación, para el proyecto de




“MP2”..

3 - 4

24-10-2011

al 4-11-2011


equipos en Patio de tanques 1 y

2, para el proyecto de




“MP2”.


equipos en Patio de Zona de

Bombeo área de calderas y

compresores, para el proyecto de




“MP2”.


equipos en Patio de tanques 1 y

2, para el proyecto de




“MP2”.


equipos en Patio de Zona de

Bombeo área de calderas y

compresores, para el proyecto de




“MP2”.

31



PROPUESTO

PLAN DE ACTIVIDADES

REALIZADO

5 07-11-2011

al 11-11-

2011

Interfaz para la adquisición

procesamiento y

almacenamiento de datos

hacia un computador

Determinar la situación actual

del sistema manual de pesado

estación de llenado de la línea

de aceite y grasas.

Determinar los

requerimientos técnicos,

operativos y funcionales del

sistema a diseñar.

Desarrollo de un Sistema Adquisición

Procesamiento y de datos para establecer

un control estadístico de proceso en las

líneas de envasado de grasa y aceites

.Muestreos Pilotos en Línea de Grasas y

Aceites.

Determinación de Parámetros

Estadísticos.


sistema manual de control estadístico.

Determinar los requerimientos técnicos,

operativos y funcionales del sistema a

diseñar.

6-10

14-11-2011

al 16-12-

2011

Plantear las posibles

soluciones que podrían cubrir

los requerimientos de diseño,

y realizar la selección.



diseño, y realizar la selección.

Planificar la ejecución del

diseño del sistema, (procura).

Ejecutar la fabricación del

diseño, en su fase de detalles.

Programar interfaces, y

códigos fuentes.

Validar el funcionamiento

mediante pruebas en frió.

Generar documentación

(manuales de uso) y realizar

entrega y cierre del prototipo.

Planificar la ejecución del diseño del

sistema del sistema, (procura).

Ejecutar la fabricación del diseño, en su

fase de detalles. Programar interfaces, y

códigos fuentes.

32



PROPUESTO

PLAN DE ACTIVIDADES

REALIZADO

11

19-12-2011

al 23-12-2012

Diseño de un control

inalámbrico, para la grúa móvil,

de planta de grasas, de CANGL.

Determinar la situación actual

del control de la grúa de carga

de planta de grasas, y determinar

requerimientos técnicos

operativos y funcionales del

control inalámbrico a

desarrollar.

Plantear las posibles soluciones

que podrían cubrir los

requerimientos de diseño y

seleccionar la más adecuada para

el caso posteriormente realizar

la selección de los componentes.

Programación de códigos fuentes

del sistema de control estadístico

de contenido.

Pruebas al sistema, depuración

de errores, Validación del

funcionamiento mediante

pruebas en frió.

12-16

03-01-2012

al 03-02-2012

Realizar diseño, validar en

simulador, y listar componentes

necesarios para el diseño.

Planificar la ejecución, listando

materiales, equipos, y la

cantidad de tiempo necesario, y

proceder con la procura.

Realizar pruebas en frio, para

luego proceder con la

implementación del diseño,

pruebas en caliente y puesta en

marcha.

Charla al personal de planta de

grasas.

Generar documentación

(manuales de uso) y realizar

entrega y cierre del prototipo

CAPITULO III

APORTES DEL PASANTE

Durante la estadía del pasante se realizaron actividades fuera del cronograma

que a pesar de no estar contempladas en el mismo, sirvieron como aporte para la

organización como para el pasante, permitiendo así la adquisición de experiencia, e

intercambio de ideas durante la realización de dichas actividades las cuales fueron:

Elaboración de planos de ubicación del Patio de Tanque I y II de Adinoven,

ya que esta información está reservada por el departamento de Ingeniería, y

estos planos servirán de apoyo del Departamento de Mantenimiento. Para la

elaboración de los mismos se realizó a través de la herramienta de dibujo

Visio. El resultado obtenido se puede observar a través de la figura 9 y figura

10 donde se detallan los diagramas de ambos Patios de Tanques.

Se colaboró el dibujado (ver figura 12) de la etapa de control del proyecto de

automatización de la estación de embalaje de la Línea de Liga en Adinoven.

La programación fue realizada a través del software de programación GMWin

de la compañía LS, filial de LG con un PLC de la misma marca LS modelo

G7M-DRT30U .Para esta automatización fue necesario direccionar un total de

catorce entradas y nueva salidas, absolutamente todas son digitales.

40

Figura. 9. Diagrama del Patio de tanques I Adinoven


Figura. 10. Diagrama del Patio de tanques II Adinoven


41

Figura. 11. Estación de embalado de la línea de Liga de Adinoven

0COM0 1 2 3 COM1 4 5 6 7 COM2 8 COM3 9

L N 24V 0V COM0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

G7M-DRT30U

FU1

COM1 12 13

I3

FU2

˜120 V

I4 I5 I6 I7 I8 I9 I10I1 I2 I11 I12 I13I0

Q1Q0 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8

Figura. 12. Diagrama de Control de Automatización Estación de Embalaje

42

Figura. 13. Tablero de control del con vista al PLC GLOFA

Dibujo de un diagrama de tuberías e instrumentos del Manifold dos, de Planta

de Aceites (ver Figura 14), para ello se utilizó la herramienta de dibujo

Microsoft Visio. Este diagrama es de suma utilidad para el análisis de futuras

mejoras propuestas por el departamento de Ingeniería de Procesos.

P

Automotor

OCME 1

Automotor

OCME 2

2T Agua

OCMEATF

OCMECANCO TB-2 PA-2 H-2 H-1 H-3 H-4 PA-1 TB-1

Hacia OCME (Envasado)

Hacia totes

Hacia totes

Hacia totes

Hacia totes

Desde OCME (Levadura)

Envasado Tambores 1

Envasado Tambores 2

Envasado de Paila 2

Envasado de Paila 1

TQ15

TQ28

TQ48

TQ14

TQ47

TQ16

TQ49

TQ09

TQ06

TQ50

TQ02

TQ31

TQ3

TQ-

TQ5

TQ30

TQ7

TQ501

TQ4

TQ13

TQ19

TQ10

TQ11

TQ12

TQ08

TQS02

TQ DUCHA

TQ13

DIAGRAMA DE TUBERÍAS E INSTRUMENTOS MANIFOLD 2 PLANTA DE ACEITES

Envasadora CANCO

Figura. 14. Diagrama de tuberías e instrumento realizado.

43

Diseño y programación de interfaces gráficas de una HMI y del PLC del

proyecto de actualización de sistema de conteo de tapas en Venoenvases

(Planta de Tambores), para ello se utilizó el programa Easy Builder de la

firma Weintek.

Figura. 15. Programa en escalera del contador de tapas.

Figura. 16. Diseño de la interfaz Gráfica en el Software EasyBuilder8000

44

Figura. 17. Tablero de control del sistema de conteo de tapas

Figura. 18. Sistema de alineación dispensador y conteo de tapas

Fuente: Venoenvases 2012.

45

Realización de un instructivo impreso para el uso de un sistema de pesaje para

la Línea de Pailas en Planta de Aceites (ver Anexo M). Este sistema fue

realizado por el departamento de mantenimiento en el área de

instrumentación. Este equipo es capaz de ser programado para emitir una

alarma visual a través de una coctelera que posee dos luces pilotos.

Las Pailas de aceites son pesadas en una plataforma donde están

instaladas las celdas de carga sobre el riel de envasado. Cuando existe una

paila fuera de las tolerancias de envasado el operador puede ser visualizado a

través las luces mencionadas. Donde una condición anormal de llenado es

indicado con el brillo de la luz piloto rojo, por el contrario si el peso se

encuentra dentro de las tolerancias la luz piloto enciende verde.

Figura. 19. Tablero de control del Sistema de Pesaje de Pailas.

Fuente: CANGL 2012

PARTE II. PROYECTO DESARROLLADO

CAPITULO I

CONTEXTO TEÓRICO Y METODOLÓGICO

1.1. El Problema

1.1.1. Planteamiento del Problema

En los últimos años se ha deseado mejorar la calidad de los productos, tanto de

parte de los vendedores y consumidores. Para ello es indispensable por parte de

cualquier fabricante implante un procedimiento para detectar cualquier desviación

considerable del estándar de calidad deseada. Para que un producto cumpla con los

requerimientos del cliente generalmente deberá fabricarse con un proceso que sea

estable o repetible. Puntualizando, es necesario que el proceso opere con poca

variabilidad en las dimensiones objetivo o nominales de las características de calidad

del producto.

Actualmente en la Compañía Anónima Nacional de Grasas y Lubricantes

(CANGL), específicamente en la Línea de Envases Menores de Planta De Grasas y

la Línea Canco de Planta de Aceites, se utiliza un Sistema de Control Estadístico para

detectar desviaciones en el llenado de los diversos productos, sin embargo este posee

deficiencias evidentes, ya que el monitoreo de dicho control es llevado a través de un

gráfico de Shewhart realizado por el operador de forma manual (ver Figura 17) , lo

43

cual genera retrasos en las capturas del peso, sumado al posterior cálculo de los

parámetros estadísticos indispensables (promedio, rango) para conocer el estado del

proceso, y realizar las acciones correctivas oportunas cuando la variabilidad del

proceso está fuera de los límites de control.

Figura. 20. Formato del Grafico de Control de Promedio y Rango

Fuente: Planta de Grasas CANGL (2011).

El control llevado de manera manual ha sido crítica reincidente en diversas

auditorías realizadas por los entes que emiten las certificaciones de calidad. Debido a

que este último es propenso a errores y retrasos de índole humano, impidiendo la

detección oportuna, de las causas asignables presentes cuando el proceso está fuera de

control; trayendo como daño colateral el despacho de producto no conforme al

mercado.

Un proceso de llenado descontrolado podría ocasionar productos envasados con

déficit de contenido trayendo consigo sanciones por parte de los entes inspectores

(SENCAMER) cuando los lotes inspeccionados se encuentran fuera de las

tolerancias permitidas, otro perjuicio es el rechazo de la de mercancía por parte de los

44

clientes distribuidores y si aún esto último no ocurriese la perdida de potenciales

consumidores finales sería inminente, donde los consumidores migrarían a otras

marcas por sentirse estafados de pagar un contenido neto declarado ofrecido y más no

brindado por parte del fabricante, esto disminuirá las ventas y los estados financieros

de la empresa se verían seriamente comprometidos

Por contraparte un proceso de llenado descontrolado podría ocasionar un

llenado excesivo en cada envase que repercute de forma acumulativa en aumentar las

diferencias de inventarios entre los lotes de productos fabricados y envasados

(producto gratuito al consumidor), lo que significa una pérdida hacia la compañía.

Las extremas situaciones descritas son indeseadas y se evitan realizando acciones de

control que centren el proceso de llenado en el contenido neto objetivo o declarado.

La situación problemática antes mencionada ha conllevado a considerar la

automatización en el trazado del gráfico de control como técnica de detección de

fallos a través de un Sistema de Adquisición de Datos capaz de capturar y procesar la

cantidad de llenado de una muestra y realizar los gráficos de control para su posterior

interpretación y toma de acciones regulatorias cuando el proceso lo requiera y evitar

los bajo o altos llenados que traen consigo los males mencionados. Como propósito

de este desarrollo se plantean las siguientes interrogantes.

¿Cuáles son los requerimientos técnicos operativos y funcionales de la

propuesta de un Sistema de Adquisición de Datos y Procesamiento para el Control

Estadístico de las Líneas de Envasado de Grasas y Aceites de CANGL?

¿Cuáles son las tecnologías actuales necesarias para la realización del diseño

del sistema automatizado de control estadístico a desarrollar?

¿Cuál es la arquitectura del software necesaria para implementar el sistema de

adquisición y procesamiento estadístico?

45

¿Cuál sería el desempeño del sistema de adquisición y procesamiento, durante

las jornadas de producción de las líneas de Envases Menores de Planta de Grasas y

Planta de Aceites Canco?

1.1.2. Objetivos

1.1.2.1. Objetivo General

Desarrollar un Sistema de Adquisición y Procesamiento de Datos que permita

establecer un Control Estadístico de Contenido Neto, en la Línea de Envases Menores

de Planta de Grasas y la Línea Canco en Planta de Aceites de la Compañía Anónima

Nacional de Grasas y Lubricantes Filial de Industrias Venoco.

1.1.2.2. Objetivos Específicos

Diagnosticar la situación actual del control estadístico de contenido neto en

las estaciones de llenado de envases menores de Planta de Grasas y la línea

Canco en Planta de Aceites.

Investigar los lineamientos para establecer un adecuado control estadístico de

procesos de envasados volumétricos y gravimétricos.

Determinar los requerimientos técnicos, operativos y funcionales del sistema.

Diseñar el sistema de adquisición y procesamiento de datos para establecer

un control estadístico de contenido neto en la Línea de Envases Menores y

Línea de Aceites Canco.

46

Ejecutar la fabricación, programación e implementación del Sistema de

Adquisición y Procesamiento de fácil manejo, en las Líneas de Envases

Menores de Planta de Grasas y Línea Canco de Planta Aceites de CANGL.

Realizar pruebas para la validación y generar documentación de uso del

sistema.

1.1.3. Justificación

La realización del Sistema de Adquisición y Procesamiento para el Control

Estadístico de Proceso de envasado, proveerá un gran beneficio tangible al momento

de justificar su realización, ya que permitirá:

Disminuir la intervención del operador, limitándose solo al muestreo de los

envases y una breve atención al computador, permitiéndole monitorear el proceso y

recibir alertas para hacer ajustes oportunos, evitando los errores humanos y

acelerando las tareas que actualmente se realizan de manera manual, aprovechando la

potencia de la herramienta computacional a nivel de cálculo y graficación.

La importancia de este desarrollo, se fundamenta en la creación de una

herramienta tecnológica permita ejercer el control estadístico del contenido neto de

los productos envasados garantizando así un llenado en cada envase dentro de las

tolerancias exigidas por la ley y satisfaciendo los requerimientos del cliente

manteniendo así el prestigio y buena imagen de Venoco en el mercado nacional e

internacional evitando que los consumidores migren a la compra de otras marcas

manteniendo así la posición privilegiada de los cierres financieros de la empresa. Por

otro lado se favorece los balances de inventarios, al obtener un proceso de llenado

centrado (sin sobrellenados) donde las pérdidas de envasados serán insignificantes

con respecto a las magnitudes envasadas lo que se traduce en beneficio económico

para CANGL al no obsequiar ni sustraer producto a los consumidores.

47

1.1.4. Alcance

El alcance del presente proyecto incluye el diseño, fabricación y puesta en

funcionamiento a nivel de hardware y software de un Sistema de Adquisición de

Datos para el Control Estadístico del Contenido Neto en la Línea de Envases

Menores de Planta de Grasas y la Línea Canco en Planta de Aceites. La

implementación piloto se realizara en la planta de grasas, donde los operadores de

ambas líneas compartirán el sistema, hasta que la empresa decida invertir en otra

estación de trabajo exclusivamente para la Línea de Aceites Canco.

Primeramente se levantará el listado de requerimientos técnicos operativos y

funcionales que debe poseer el sistema, indicando los tópicos del diseño que deben

estar cubiertos para garantizar su adecuada implementación para proceder con el

Diseño Conceptual del sistema de adquisición, destacando sus etapas y funciones

básicas, utilizando herramientas gráficas. Se avanza hacia el Diseño Básico, con el

planteamiento de tecnologías actuales que satisfaga las especificaciones técnicas y la

banda presupuestaria de la organización, para la estimación del costo se emplearan las

tablas de estimación y disponibilidad de recursos.

Durante la ejecución del Diseño en detalles, se obtendrán los planos de la

estructura física, conexión eléctrica y plano de ubicación en planta, módulos del

software y las pantallas de usuario. En la construcción, se obtendrán los diagramas de

flujo de la secuencia de funcionamiento del sistema, y de la ejecución del programa

de aplicación. En la implementación se instalará y configurará el prototipo en el lugar

designado a operar.

Para la validación del prototipo, se realizara el protocolo que establecerá la

secuencia de operación para corroborar funcionamiento esperado. La documentación

48

final estará constituida por una guía rápida de usuario que servirá como soporte al

momento de realizar la capacitación del personal que operará el sistema.

1.1.5. Limitaciones

Dentro de las limitaciones se encuentra la plataforma del sistema operativo del

computador que ejecutara la aplicación de control estadístico, exclusivamente se

ejecutará bajo Microsoft Windows XP por políticas organizacionales. Por otro lado

CANGL desea que la determinación del contenido neto de los envases sea a través de

del uso de una balanza comercial que posea internamente toda la electrónica de

adquisición, a través de un puerto compatible con un PC-IBM.

1.2. Marco Teórico

1.2.1. Estudios Previos

Los investigadores deben emplear sus proyectos de alguna manera en

experiencias que otros han logrado desarrollar, en ocasiones sólo se requiere de un

pequeño apoyo que contribuye de alguna manera directa e indirectamente en el

entendimiento y logro de la nueva investigación, por eso se citarán algunos trabajos

que de alguna forma sirven de base a la realización de este proyecto.

Peñuela F. Martha E., (2007). Diseño de un prototipo de sistema de

adquisición y transmisión de datos para la medición de parámetros relacionados

49

con la calidad del aire. Informe Final de Cursos en cooperación técnica y desarrollo

social, Universidad Simón Bolívar.

Resumen: el objetivo de este proyecto fue el de diseñar e implementar un

prototipo de medición que permitiera la medición, almacenamiento y transmisión de

parámetros relacionados con la calidad del aire, de manera que se puedan monitorear

posibles niveles de contaminación y tomar medidas preventivas y/o correctivas.

Aportes: La investigación propone una estructura acerca de cómo realizar la

adquisición de datos y el posterior a análisis mediante software hecho a la medida

mediante programación grafica en LabView, aporto una perspectiva muy coherente y

clasificada de las etapas de un Sistema de Adquisición de Datos.

Amaya S., Zadkiel M. (2008). Banco de pruebas para medidores

electrónicos de energía eléctrica en ENELBAR. Informe de Pasantías Largas

entregado para optar por el título de Ingeniería Electrónica mención Control en la

Universidad Nacional Experimental de la Fuerza Armada.

Resumen: la compañía Anónima Energía Eléctrica de Barquisimeto (C.A.

ENELBAR) para la fecha había adquiriendo un gran lote de medidores electrónicos

de energía de diferentes modelos y fabricantes, los cuales al momento de llegar al

Departamento de Administración de Medidores necesitaban un trato especial debido a

que el proceso de mantenimiento, reparación, pruebas de funcionalidad,

programación y calibración era diferente al acostumbrado que se realizaba a los

medidores electromecánicos. Es por ello que la empresa con la finalidad de mejorar la

eficiencia en el servicio prestado a sus cliente y aumentar el número de medidores

calibrados planteó la necesidad de diseñar e implementar un Banco de pruebas para

los medidores Electrónicos de Energía Eléctrica contando con la aprobación del

Servicio Autónomo Nacional de Normalización, Calidad, Metrología y Reglamentos

50

Técnicos (SENCAMER), el cual es el ente rector de la certificación de los equipos

electrónicos.

Aportes: Este informe presenta las nociones referente a los distintos rangos de

estandarización de las señales que admiten los sistemas de adquisición de datos

actuales, así como también una noción de cómo reconocer y estructurar los

requerimientos para cubrir las necesidades de un sistema de adquisición de datos.

Barretos M., Pablo (2007). Desarrollo de un sistema de adquisición de datos

en vuelo para cohete indígena del centro de investigación y desarrollo de la

compañía anónima venezolana de industrias militares (CAVIM)-Maracay.

Trabajo Especial de Grado entregado para optar por el título de Ingeniería Electrónica

mención Control en la Universidad Nacional Experimental de la Fuerza Armada.

Resumen: El Informe de Pasantías Industriales Largas describe el diseño e

implementación de un prototipo de sistema de adquisición de datos en vuelo del

cohete Indígena. El sistema posee como funciones principales, la captura y

almacenamiento de diversas variables de interés para determinar el comportamiento

del cohete en vuelo. Dichas variables son: latitud, altitud, velocidad y tiempo de

vuelo.

Aportes: Muestra las etapas de una adquisición de datos y sus lineamientos

para el almacenamiento de múltiples sensores donde se emplean técnicas de

multiplexación para monitorear de forma simultanea las diferentes variables.

Valencia Pedro (2010). Desarrollo de una interfaz para el control estadístico

de procesos utilizando herramientas de Matlab. Tesis para obtener el título

profesional de Ingeniero Industrial ante la Universidad Tecnológica de la Mixteca,

Huajuapan de León, Oaxaca, México.

51

Resumen: Presenta un análisis de la necesidad de desarrollar una interfaz

aplicada a las gráficas de control y capacidad del proceso, además se muestran

también las etapas de manera general para su desarrollo. El proyecto de tesis tiene

como finalidad desarrollar una Interfaz para el control estadístico de procesos, que

sirva como herramienta para brindar a los usuarios un análisis e interpretación del

comportamiento de los datos de un determinado proceso que se desee analizar. La

interfaz se desarrolló utilizando la herramienta GUIDE del software Matlab, la cual

permitió generar las ventanas para mostrar las gráficas de control por variables y

atributos, en dicha interfaz se puede seleccionar de entre 3 líneas de producción cada

una para 3 productos.

La importancia de la interfaz radica en brindar al usuario un análisis breve de la

variación de alguna característica de calidad de un proceso, indicando patrones o

tendencias más comunes de inestabilidad y así como también los coeficientes de

capacidad del proceso, a través de una hoja de texto de Microsoft Word.

Aportes: Este documento fue uno de los principales insumos para establecer el

fundamento estadístico de este trabajo, más que el estudio del código fuente y de las

interfaces gráficas de usuarios desarrolladas en Matlab, sirvió como soporte para

conocer los lineamientos para establecer un adecuado algoritmo de control de

procesos estadístico, considerando los patrones de inestabilidad que son indicadores

de situaciones de descontrol.

1.2.2. Bases Teóricas

1.2.2.1. Sistema de Adquisición de Datos (SAD)

Los sistemas de adquisición de datos (SAD) recogen datos de sensores para su

posterior procesamiento y análisis. Estos sistemas se utilizan en circunstancias en las

52

que los sensores han recogido grandes cantidades de datos del entorno del sistema y

no es necesario procesar los datos en tiempo real. Los sistemas de adquisición de

datos se usan normalmente en experimentos científicos y sistemas de control de

procesos en los que los procesos físicos, tales como reacción química, ocurren

rápidamente.

En sistemas de tiempo real que implican la adquisición y el procesamiento de

datos, las velocidades y periodos del proceso de adquisición (el productor) y el

procesamiento (el consumidor) pueden no estar sincronizados. Cuando se requiere un

procesamiento significativo, la adquisición de datos puede ser más rápida que el

procesamiento de los datos. Sí solamente es necesario realizar cálculos sencillos, el

procesamiento puede ser más rápido que la adquisición de datos. Para suavizar estas

diferencias de velocidad, los sistemas de adquisición de datos almacenan los datos de

entrada en un búfer circular. (Somerville I (2005), Ingeniería del Software, pp. 323).

Otra definición:

La adquisición de datos o adquisición de señales, consiste en la toma de

muestras del mundo real (sistema analógico) para generar datos que puedan ser

manipulados por un ordenador u otras electrónicas (sistema digital). Consiste, en

tomar un conjunto de señales físicas, convertirlas en tensiones eléctricas y

digitalizarlas de manera que se puedan procesar en una computadora o PAC. Se

requiere una etapa de acondicionamiento, que adecua la señal a niveles compatibles

con el elemento que hace la transformación a señal digital. El elemento que hace

dicha transformación es el módulo de digitalización o tarjeta de Adquisición de Datos

(DAQ). (Wikipedia 2012).

53

Figura. 21. Arquitectura Genérica de los sistemas de adquisición de datos

Fuente: Somerville I, Ingeniería del Software (2005).

1.2.2.2. Elementos de un Sistema de Adquisición de Datos.

Los siguientes conceptos y definiciones fueron según Ureña M. Manuel (2006) en su

publicación titulada Adquisición de Datos

1.2.2.2.1. Sensores o transductores

Convierten las variables física a medir (temperatura, humedad, presión, entre

otras) en señales eléctricas. Estas señales eléctricas suele ser de muy bajo nivel, por lo

que generalmente se requiere un acondicionamiento previo, consiguiendo así niveles

de tensión/corriente adecuados para el resto de los módulos.

1.2.2.2.2. Multiplexor

Selecciona las señales de entrada que va a ser tratada en cada momento. En el

caso de que solamente deseáramos tratar una única señal este circuito no sería

necesario.

54

1.2.2.2.3. Amplificador de Instrumentación

La función de este bloque es amplificar la señal de entrada del SAD para que su

margen dinámico se aproxime lo máximo posible al margen dinámico del conversor

A/D (ADC) consiguiendo de esta forma máxima resolución. En SAD con varios

canales de entrada, cada canal tendrá un rango de entrada distinto, con lo que será

necesario que este amplificador sea de ganancia programable.

1.2.2.2.4. S & H (Sample & Hold, Muestreo y Retención)

Toma las muestras del canal seleccionado (Sample) y las mantiene (Hold)

durante el tiempo que dure la conversión. Este circuito es necesario siempre que la

señal de entrada sufra variaciones apreciables durante el tiempo que dura la

conversión. Si el ADC posee su propio circuito S & H, no será necesario añadirlo a su

entrada.

1.2.2.2.5. ADC (Conversor A/D):

Realiza la conversión analógica/digital propiamente dicha, proporcionando un

código digital que representa el valor de la muestra adquirida en cada momento. Es

un módulo fundamental en cualquier SAD y sus características pueden condicionar al

resto de los módulos/circuitos del sistema.

1.2.2.3. ¿Cómo se Adquieren los datos?

La adquisición de datos se inicia con el fenómeno físico o la propiedad física de

un objeto (objeto de la investigación) que se desea medir. Esta propiedad física o

fenómeno podría ser el cambio de temperatura o la temperatura de una habitación, la

55

intensidad o intensidad del cambio de una fuente de luz, la presión dentro de una

cámara, la fuerza aplicada a un objeto, o muchas otras cosas. Un eficaz sistema de

adquisición de datos puede medir todas estas diferentes propiedades o fenómenos.

Figura. 22. Diagrama de Bloques de un SAD genérico.

Fuente: Ureña M., Manuel (2006). Adquisición de Datos

Un sensor es un dispositivo que convierte una propiedad física o fenómeno en

una señal eléctrica correspondiente medible, tal como tensión, corriente, el cambio en

los valores de resistencia o condensador, etc. La capacidad de un sistema de

adquisición de datos para medir los distintos fenómenos depende de los transductores

para convertir las señales de los fenómenos físicos mensurables en la adquisición de

datos por hardware. Transductores son sinónimo de sensores en sistemas de DAQ

(Data AcQuisition). Hay transductores específicos para diferentes aplicaciones, como

la medición de la temperatura, la presión, o flujo de fluidos. DAQ también despliega

diversas técnicas de acondicionamiento de Señales para modificar adecuadamente

diferentes señales eléctricas en tensión, que luego pueden ser digitalizados usando

CED.

56

Las señales pueden ser digitales (también llamada señales de la lógica) o

analógicas en función del transductor utilizado.

El acondicionamiento de señales suele ser necesario si la señal desde el

transductor no es adecuado para la DAQ hardware que se utiliza. La señal puede ser

amplificada o desamplificada, o puede requerir de filtrado, o un cierre patronal, en el

amplificador se incluye para realizar demodulación. Varios otros ejemplos de

acondicionamiento de señales podría ser el puente de conclusión, la prestación actual

de tensión o excitación al sensor, el aislamiento, linealización, etc. Este pre

tratamiento de la señal normalmente lo realiza un pequeño módulo acoplado al

transductor.

Los DAQ por hardware son por lo general las interfaces entre la señal y un PC.

Podría ser en forma de módulos que pueden ser conectados a la computadora de los

puertos (paralelo, serie, USB, etc...) o ranuras de las tarjetas conectadas a (PCI, ISA)

en la placa madre. Por lo general, el espacio en la parte posterior de una tarjeta PCI es

demasiado pequeño para todas las conexiones necesarias, de modo que una ruptura de

caja externa es obligatoria. El cable entre este recuadro y el PC es cara debido a los

numerosos cables y el blindaje necesario y porque es exótico. Las tarjetas DAQ a

menudo contienen múltiples componentes (multiplexores, ADC, DAC, TTL-IO,

temporizadores de alta velocidad, memoria RAM). Estos son accesibles a través de

un bus por un microcontrolador, que puede ejecutar pequeños programas.

Driver software normalmente viene con el hardware DAQ o de otros

proveedores, y permite que el sistema operativo pueda reconocer el hardware DAQ y

dar así a los programas acceso a las señales de lectura por el hardware DAQ.

(Wikipedia 2012).

57

1.2.2.4. Clasificación de Los SAD y su Conexión a Los Equipos de

Proceso

En muchos casos tiende a identificarse un SAD con las ya clásicas Tarjetas de

Adquisición de Datos (TAD), al ser esta la opción más común por su simplicidad y

bajo costo. Sin embargo, el campo de la instrumentación aporta una serie de

interfaces estándar con sus correspondientes entornos de programación y protocolos.

Dichos interfaces permiten una comunicación cómoda y elegante entre el equipo de

control o procesador principal y el instrumento de medida correspondiente, que

suministra o recibe la información necesaria. De este modo, pueden establecerse dos

clases genéricas de SAD:

SAD basados en Tarjetas de Adquisición de Datos (TAD). Bus interno.

SAD basados en interfaces estándar para instrumentación. Bus externo.

En algunas ocasiones y de forma muy esporádica, suelen utilizarse circuitos

integrados para adquisición de datos. Estos chips encuentran su principal campo de

utilización en diseños que se orientan hacia una aplicación específica y suelen

incorporar la mayor parte de los subsistemas necesarios para realizar la adquisición

de las señales analógicas: amplificador de instrumentación, S/H, ADC,

temporizadores, etc. En este tema nos vamos a centrar en el estudio y análisis de los

dos SAD citados inicialmente (bus interno y externo) ya que son los más difundidos,

teniendo la posibilidad de un control fácil y cómodo desde un equipo de proceso tipo

ordenador/estación de trabajo. De este modo, una esquematización de los SAD de

más uso en la actualidad sería la mostrada en la figura 20, en la cual podemos

observar como el PC/Estación de trabajo está presente para cualquiera de los sistemas

utilizados, convirtiéndose en la herramienta que más nos facilita la labor de

Adquisición y Control sobre el proceso que se esté analizando. (Ureña M. Manuel

(2006). Adquisición de Datos).

58

Figura. 23. Métodos usuales para la adquisición de datos

Fuente: Ureña M., Manuel (2006). Adquisición de Datos

1.2.2.5. Balanza Electrónica

Instrumento capaz de obtener la cantidad másica de la muestra del envase, debe

realizar la medición del peso con suficiente precisión, y un rango de medición

superior al peso declarado de la presentación de mayor peso producido en las Líneas

de Envases Menores de Planta de Grasa y Aceites Canco. Además poseer una interfaz

de comunicación física (puerto digital) compatible con el computador personal en un

sistema operativo de Windows XP Service Pack 3. Por otro lado se debe garantizar

servicio y soporte por parte del fabricante y operación en temperaturas desde 10° C

hasta 35°C.

La balanza a seleccionar estará constituida por tres de los elementos del sistema

de adquisición de datos Sensores o Transductores, Acondicionadores de Señal y

Modulo de Adquisición de Datos, explicados a continuación.

59

1.2.2.5.1. Sensores y Transductores

Celdas de carga y galgas extensiométricas

Se basan en la variación de longitud del diámetro, y por lo tanto de resistencia,

que tiene lugar cuando un hilo de resistencia se encuentra sometido a une tensión

mecánica por la acción de una presión. La galga forma parte de un puente de

Wheatstone y cuando esta sin tensión tiene una resistencia eléctrica determinada. Se

aplica al circuito una tensión nominal tal que la pequeña corriente que circula por la

resistencia crea una caída de tensión en la misma y el puente se equilibra para estas

condiciones. Cualquier variación de presión que mueva el diafragma del transductor

cambia la resistencia de la galga y desequilibra el puente (Creus A.(1997 pp 82)

Instrumentación Industrial).

Figura. 24. Celda de Carga con Galgas en Configuración Puente

Wheastone

Fuente: Gilberto Enríquez Harper (2004)

1.2.2.5.2. Acondicionadores de Señal

Es un circuito que es capaz de adecuar una débil y/o ruidosa señal proveniente

de un elemento primario ya sea un sensor de temperatura, humedad o fuerza y es

capaz de entregar a su salida una señal dentro de un rango en el que fácilmente se

podría determinar sus parámetros relevantes.

60

Las mediciones de carga requieren detectar cambios muy pequeños de

resistencia, el circuito de puente Wheatstone se usa predominantemente. La forma

habitual de obtener una señal eléctrica como resultado de una medida empleando un

puente Wheatstone, es mediante el método de deflexión. Este método, se mide la

diferencia de voltaje entre ambas ramas o la corriente a través de un detector

dispuesto en el brazo central.(Alzate J. (2007), Universidad Autónoma del Estado de

México).

Cuando no hay presión, las tensiones E1 y E2 son iguales y, al aplicar la

presión del proceso Rb y Rc disminuyen sus resistencias y Ra y Rd la aumentan

dando a lugar caídas de tensión distintas y a una diferencia entre E1 y E2. Esta

diferencia se aplica a un amplificador diferencia de alta ganancia que controla un

regulador de corriente variable. Un margen de corriente continua de 3 a 19 mA con 1

mA del puente produce una señal de salida de 4 a 20 mA c.c. Esta corriente circula a

través de la resistencia de realimentación Rfb y produce una caída de tensión que

equilibra el puente. Como esta caída es proporcional a Rfb esta resistencia fija el

intervalo de medida (span) del transductor. El cero del instrumento se varía

intercalando resistencias fijas en el brazo izquierdo del puente (cero basto).

Figura. 25. Transductor de Presión de Silicio difundido

Fuente: Creus A. (1997) Instrumentación Industrial pp 83

61

1.2.2.5.3. Módulo de Adquisición de Datos

El módulo de adquisición a desarrollar en este proyecto estará compuesto por los

siguientes componentes.

1.2.2.5.3.1. Convertidor Analógico Digital

Realiza la conversión analógica/digital propiamente dicha, proporcionando un

código digital que representa el valor de la muestra adquirida en cada momento. Es

un módulo fundamental en cualquier SAD y sus características pueden condicionar al

resto de los módulos/circuitos del sistema. (Ureña M. Manuel (2006). Adquisición de

Datos).

1.2.2.5.3.2. Microcontrolador

“Es un chip (Circuito Integrado) que contiene un computador completo junto a

diversos recursos auxiliares con prestaciones y capacidades limitadas de muy bajo

costo y tamaño reducido”. (Rodríguez J. (2008), Microprocesadores &

Microcontroladores).

Dentro de la balanza el microcontrolador cumple la función de recibir la

conversión proveniente del convertidor analógico digital, y controlar la pantalla que

indica a los usuarios la magnitud de la medición en gramos. Además el

microcontrolador interactúa con el módulo de comunicaciones que se encarga de

transmitir y recibir información bajo protocolo establecido de otros equipos,

computador u otros DTE dependiendo sea el caso.

62

1.2.2.5.3.3. Módulo de Comunicación

Se encarga del envío y recepción de información desde el micro a otros

dispositivos, o viceversa, posee la circuitería que permite la adecuación de señales a

los protocolos industriales utilizados (RS232 y RS485), Ethernet etc.

Figura. 26. Diagrama en Bloque de una Balanza Digital Industrial

Fuente: texasinstruments.com (2012).

63

1.2.2.6. Funciones de los PC en la Industria

Un PC es un ordenador de propósito general con aplicación en muy diversas

áreas, muy eficiente en el tratamiento de información no critica en el tiempo, y en la

interfaz con usuario a través de pantallas e impresoras que presentan resultados

fácilmente interpretables por operadores, gestores y técnicos. Según la descripción

anterior, si se estructuran las tareas de automatización de una planta en los llamados

modelos jerárquicos, los PC son especialmente adecuados para cubrir las funciones

asignadas al control de producción y supervisión de planta, aunque su funcionalidad

permite extender su empleo a niveles más inferiores de mando y regulación. En

aplicaciones de baja complejidad incluso pueden utilizarse para planificación y

gestión, en estos niveles de la automatización y dentro todavía del nivel de

producción de fábrica donde corren aplicaciones CAD/CAM/CAE (Computer Aided

Design/Manufacturing/Engineering), las instalaciones basadas en PC bajo

DOS/Windows cede posiciones frente a las plataformas de coste bajo Unix, que

permiten conexión directa en red multiusuario y ofrecen facilidades adicionales para

el desarrollo de la llamada ingeniería concurrente.

Bajando los niveles de planta, pues, el PC realiza diferentes funciones siendo

las más frecuentes- fuera de las aplicaciones de oficina y contabilidad- las siguientes

(ordenadas con cierto sentido histórico):

Laboratorio, control de calidad y almacenamiento.

Adquisición y tratamiento de información del proceso.

Programación y prueba de otros equipos de control (API, PID, etc).

Simulación de procesos y formación del personal.

Estación de trabajo (terminales de explotación).

Control de procesos, mando y regulación de planta.

64

Los requisitos que necesita un PC para aplicaciones de laboratorio, control de

calidad, almacenamiento y en general adquisición y tratamiento de la información no

son tan rigurosos como aquellos otros exigibles en aplicaciones de producción, ya

que en tanto las condiciones reinantes como la criticidad (en costes) de una anomalía

son mucho menores. Ello explica la temprana incorporación del PC a estos sectores

auxiliares de producción donde desarrolla funciones como:

Captura, procesado y archivo de valores de medida.

Ejecución de pruebas de funcionamiento.

Captura de datos de máquina y producción.

Control de ensayos de laboratorio.

Control de sistemas de transporte interno.

Control de almacén, etc.

Dentro de la estructura jerárquica de la planta, el control producción es el nivel

encargado de la toma de decisiones, selección de los menús de producción evaluación

de los resultados para mantenimiento, etc. Los equipos colocados en este nivel

ocupan un lugar clave en el sistema de automatización, como nexo de unión entre la

fábrica y la gestión directiva del nivel superior. El núcleo de un controlador para este

nivel puede ser perfectamente una arquitectura PC compatible y, de hecho, esta

solución es hoy mayoritaria frente a otras más específicas, sobre todo en aplicaciones

de funcionalidad media-alta por la familiarización existente con el PC de uso general,

la mejora de las prestaciones graficas la creciente potencia de cálculo y la existencia

de sistemas operativos adecuados, que permiten controlar estas aplicaciones en

tiempo real. La oferta de software para control contribuye también a extender el uso

del PC en estas áreas, resolviendo funciones como:

Preparación de menús de producción y listado de piezas.

Coordinación de procesos (just in time).

Tratamiento de datos de producción para análisis de costes, etc.

65

Almacenamiento masivo de información.

Generación de históricos y resúmenes.

Programación en planta de API y otros reguladores.

Soporte de programas de aplicación de usuario (SCADA, etc).

(Balcells J. y otros (1997), Autómatas Programables pp 355)

1.2.2.7. Recommended Standard 232 (RS-232)

RS232 (Recommended Standard 232, también conocido como Electronic

Industries Alliance RS-232C) es una interfaz que designa una norma para el

intercambio de una serie de datos binarios entre un DTE (Equipo terminal de datos) y

un DCE (Data Communication Equipment, Equipo de Comunicación de datos),

aunque existen otras en las que también se utiliza la interfaz RS-232. (Wikipedia.org

(2012))

El RS-232 consiste en un conector tipo DB-25 (de 25 pines), aunque es normal

encontrar la versión de 9 pines (DE-9), más barato e incluso más extendido para

cierto tipo de periféricos (como el ratón serie del PC). (Wikipedia.org (2012))

Tabla C. Convención del Protocolo RS-232

Voltaje Señal Nivel Lógico Control

+3 a +15 Espacio 0 On

-3 a –15 Marca 1 Off

Fuente: Wikipedia.org (2012)

http://es.wikipedia.org/wiki/EIA

http://es.wikipedia.org/wiki/EIA

http://es.wikipedia.org/wiki/Interfaz_(electr%C3%B3nica)

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Norma_marimacha_(tecnolog%C3%ADa)&action=edit&redlink=1

http://es.wikipedia.org/wiki/Dato

http://es.wikipedia.org/wiki/Binario

http://es.wikipedia.org/wiki/ETD

http://es.wikipedia.org/wiki/Terminal_de_computadora

http://es.wikipedia.org/wiki/ETCD

http://es.wikipedia.org/wiki/DB-25

http://es.wikipedia.org/wiki/DE-9

66

1.2.2.8. Sistema Operativo

Él sistema operativo es un programa que administra los recursos del

computador, proporciona servicios a los programadores y planifica la ejecución de

otros programas. Un sistema operativo es un programa que controla la ejecución de

los programas de aplicación y actúa como interfaz entre el usuario y el hardware del

computador. (Stallings W. (2006) Organización y arquitectura de computadores pp

255).

1.2.2.9. Base de Datos

Una base de datos es una colección estructurada de datos. Puede ser cualquier

cosa, desde una simple lista de compra a una galería de pintura o las más vastas

cantidades de información en una red corporativa. Para añadir, acceder, y procesar los

datos almacenados en una base de datos, necesita un sistema de gestión de base de

datos como MySQL Server. Al ser los computadores muy buenos en tratar grandes

cantidades de datos, los sistemas de gestión de bases de datos juegan un papel central

en computación, como aplicaciones autónomas o como parte de otras aplicaciones.

(Manual de Referencia MySQL (2006) 5.0 pp 5)

1.2.2.10. Structured Query Language (SQL)

El lenguaje de consulta estructurado o SQL (por sus siglas

en inglés structured query language) es un lenguaje declarativo de acceso a bases de

datos relacionales que permite especificar diversos tipos de operaciones en estas. Una

de sus características es el manejo del álgebra y el cálculo relacional permitiendo

efectuar consultas con el fin de recuperar de una forma sencilla información de

interés de una base de datos, así como también hacer cambios sobre ella.

(Wikipedia.org (2012).

http://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_ingl%C3%A9s

http://es.wikipedia.org/wiki/Lenguajes_declarativos

http://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos

http://es.wikipedia.org/wiki/Base_de_datos

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81lgebra_relacional

http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A1lculo_relacional

http://es.wikipedia.org/wiki/Consulta_(base_de_datos)

http://es.wikipedia.org/wiki/Informaci%C3%B3n

67

1.2.2.11. El Control Estadístico de Procesos (CEP)

El CEP, es un concepto que está muy ligado con la calidad, porque lo que es

una herramienta que muestra el estado de un proceso de transformación en términos

estadísticos, lo cual va a permitir monitorearlo y establecer los parámetros para su

más adecuado control. EL CEP se ha desarrollado a pasos agigantados después de la

Segunda Guerra Mundial, teniendo un desarrollo más completo en Japón, donde fue

ampliamente utilizado en la industria manufacturera para controlar la variabilidad y

mejorar los procesos. (Valencia Pedro (2010). Desarrollo de una interfaz para el

control estadístico de procesos utilizando herramientas de Matlab).

1.2.2.12. Causas Fortuitas

Son aquellas inherentes al proceso y no penalizan el desempeño del mismo

donde la variabilidad generada por estas causas es el efecto acumulado de muchas

causas pequeñas y particularmente inevitables.

1.2.2.13. Causas Asignables

Estas no forman parte del patrón de las causas fortuitas y son originadas por:

maquinas mal controladas o ajustadas, errores del operador o materia prima

defectuosa. Ocasionando una perjudicial repercusión en la salida del proceso, esta

situación permite calificarlo como fuera de control.

1.2.2.14. Gráfico de Control

Propuesto por el Dr Walter Shewhart en 1924 como herramienta estadística

para detectar variaciones en procesos por causas asignables las cuales afectan de

manera negativa el desempeño del mismo.

68

Figura. 27. Gráfico de control X-S

Fuente: cicalidad.com (2012).

1.2.2.15. Nivel de Confianza

Es la probabilidad de que el verdadero valor del parámetro estimado en la

población se sitúe en el intervalo de confianza obtenido. El nivel de confianza se

denota por (1-α), aunque habitualmente suele expresarse con un porcentaje ((1-

α)·100%). Es habitual tomar como nivel de confianza un 95% o un 99%, que se

corresponden con valores α de 0,05 y 0,01 respectivamente. (Wikipedia.org (2012).

1.2.2.16. Valor crítico

Se representa por Zα/2. Es el valor de la abscisa en una determinada distribución

que deja a su derecha un área igual a α/2, siendo 1-α el nivel de confianza.

Normalmente los valores críticos están tabulados o pueden calcularse en función de la

distribución de la población. Por ejemplo, para una distribución normal, de media 0 y

http://es.wikipedia.org/wiki/Distribuci%C3%B3n_normal

69

desviación típica 1, el valor crítico para α = 0,05 se calcularía del siguiente modo: se

busca en la tabla de la distribución ese valor (o el más aproximado), bajo la columna

"Área"; se observa que se corresponde con -1,64. Entonces Zα/2 = 1,64. Si la media o

desviación típica de la distribución normal no coinciden con las de la tabla, se puede

realizar el cambio de variable t =(X-μ)/σ para su cálculo. (Wikipedia.org (2012).

1.2.2.17. Índice de Capacidad de Proceso

El índice de capacidad del proceso, Cpk, también denominado ratio de

capacidad del proceso, es un cálculo estadístico sobre la capacidad del proceso: La

capacidad de un proceso para producir un resultado dentro de unos límites

predefinidos (TS, tolerancia superior y TI, tolerancia inferior). El concepto de

capacidad del proceso es solo válido para procesos que están sometidos a control

estadístico. Este índice juega un papel fundamental en las plantas de producción a la

hora de demostrar que un proceso es fiable y está bajo control. (Wikipedia.org

(2012)).

1.2.2.18. Gráficos de Control para Variables y Atributos

Los gráficos de control se pueden utilizar bien sea para datos de "variables" o

para datos de "atributos". Los datos de variables representan observaciones obtenidas

midiendo y registrando la magnitud numérica de una característica para cada una de

las unidades del grupo que se está considerando. Esto involucra la referencia a una

escala continua de alguna clase. Los datos de atributos representan observaciones

obtenidas registrando la presencia (o ausencia) de alguna característica o atributo en

cada una de las unidades del grupo que se está considerando, y contando cuantas

unidades poseen (o no poseen) el atributo, o cuantos de tales eventos ocurren en la

http://www.digitalreview.com.ar/distribucionnormal/

70

unidad, el grupo, el área o el volumen de la muestra. (Norma Covenin 3208 (1996)

publicación de Fondonorma).

1.2.2.19. Sub Grupo Racional

Un subgrupo racional es un subgrupo o muestra, elegido por razones técnicas,

dentro del cual se puede considerar que las variaciones se deben únicamente a causas

aleatorias no asignables (o comunes), pero entre las cuales puede haber variaciones

debidas a causas asignables (o especiales), cuya presencia se considera posible y que

es importante detectar. (Norma Covenin 3208 (1996) publicación de Fondonorma).

1.2.2.20. Límites de Control

Los límites de control se usan como criterios para señalar la necesidad de

aplicar una acción, o para juzgar si un conjunto de datos indica o no un "estado de

control estadístico". A veces también se usa un segundo conjunto de límites que se

llaman "límites de advertencia" y los límites de control son entonces llamados

"límites de acción". La acción puede ser:

a. investigar la(s) fuente(s) de una “causa asignable;

b. hacer un ajuste al proceso; o

c. detener el proceso.

(Norma Covenin 3208 (1996) publicación de Fondonorma).

1.2.3. Bases Legales y Normativas

El desarrollo del Sistema de Adquisición y Procesamiento de Datos para el

Control Estadístico en CANGL está sustentando en las siguientes leyes y/o normas:

71

Manual de Pasantías Industriales Largas de la UNEFA, promulgado en Julio

del 2003.

Ley Orgánica de Prevención, Condiciones y Medio Ambiente de Trabajo

(LOPCYMAT), promulgado en la gaceta oficial Nro. 38236, del 26 Julio de

2005.

Norma Covenin 3208: 1996, Gráficos de Control. Guía General e

Introducción.

Norma Covenin 3140: 1995, Gráficos de Control de Shewhart.

Gaceta oficial No 32 504 del Ministerio de Fomento de la República de

Venezuela.

1.2.4. Glosario de Términos

Interfaz Gráfica: es el medio con que el usuario puede comunicarse con una

máquina, un equipo o una computadora, y comprende todos los puntos de contacto

entre el usuario y el equipo. (Aguilar, L. y Martínez, I. (2005) Programación en C,

metodología, algoritmos y estructura de datos)

Driver’s: programas o software, que es capaz de controlar un dispositivo, para

su correcto funcionamiento. (Aguilar, L. y Martínez, I. (2005) Programación en C,

metodología, algoritmos y estructura de datos)

72

Gráfico de Control de Shewart: Propuesto por el Dr Walter Shewhart en 1924

como herramienta estadística para detectar variaciones en procesos por causas

asignables las cuales afectan de manera negativa el desempeño del mismo.

Hardware: Se refiere a toda la infraestructura tecnológica, componentes

físicos, computadoras, servidores y componentes periféricos (Impresoras, unidades de

almacenamiento externo, scanner, entre otros). (Aguilar, L. y Martínez, I. (2005)

Programación en C, metodología, algoritmos y estructura de datos)

Software: Conjunto de instrucciones codificadas para ser leídas e interpretadas

por una computadora. Estas instrucciones fueron concebidas para el procesamiento

electrónico de datos. (Aguilar, L. y Martínez, I. (2005) Programación en C,

metodología, algoritmos y estructura de datos).

Rango: En términos de estadística, se refiere a la diferencia algebraica entre el

elemento de mayor magnitud y el de menor magnitud en un Subgrupo racional. El

rango permite apreciar la variabilidad instantánea de una muestra.

Promedio: Es la cantidad total de variables distribuida uniformemente y se

calcula sumando todos los elementos de la serie y siendo divididos entre el número de

ellos. El promedio en gráficos de control de Shewhart en es la principal fuente de

información acerca de cómo evoluciona la variabilidad de un proceso en el tiempo.

73

1.3. Marco Metodológico

1.3.1. Tipo de Proyecto

La presente investigación está enmarcada dentro de la modalidad de un

proyecto de factible, debido a que mediante una propuesta de un modelo operativo

viable, con solución posible, permite solventar un problema. La Universidad

Pedagógica Experimental El Libertador (2006), define proyecto factible como: “es la

investigación, elaboración y desarrollo de una propuesta de un modelo operativo

viable para solucionar problemas, requerimientos o necesidades de organizaciones o

grupos sociales; puede referirse a la formulación de políticas, programas, tecnologías,

métodos o procesos” (pp.7).

1.3.2. Área de Conocimiento

El proyecto se pertenece al área de Ingeniería y Tecnología, específicamente

Ingeniería Electrónica y de Sistemas para el Control de Calidad.

1.3.3. Área de Aplicación

El proyecto está enmarcado en el área de aplicación de Instrumentación

Industrial, Desarrollo de Software y Arquitectura del Computador.

74

1.3.4. Métodos

Método (del griego meta (más allá) y hodos (camino), literalmente camino o vía

para llegar más lejos). Modo ordenado y sistemático de proceder para llegar a un

resultado o fin determinado: las investigaciones científicas se rigen por el llamado

método científico, basado en la observación y experimentación, recopilación de datos

y comprobación de las hipótesis de partida. (Wikipedia 2012).

Para el desarrollo de las diferentes fases del proyecto se utilizó como insumo

los métodos a nombrar a continuación, los cuales serán aplicados en las diferentes

etapas de su diseño, e implementación del prototipo:

1.3.4.1. Método Estadístico.

El método estadístico consiste en una secuencia de procedimientos para el

manejo de los datos cualitativos y cuantitativos de la investigación. Dicho manejo de

datos tiene por propósito la comprobación, en una parte de la realidad, de una o

varias consecuencias verificables deducidas de la hipótesis general de la

investigación. Las características que adoptan los procedimientos propios del método

estadístico dependen del diseño de investigación seleccionado para la comprobación

de la consecuencia verificable en cuestión. (Obregón J.2010).

1.3.4.2. Investigación de Campo

Es el análisis sistemático de problemas en la realidad, con el propósito bien sea

de describirlos, interpretarlos, entender su naturaleza y factores constituyentes,

explicar sus causas y efectos, o predecir su ocurrencia, haciendo uso de métodos

característicos de cualquiera de los paradigmas o enfoques de investigación

75

conocidos o en desarrollo. Los datos de interés son recogidos en forma directa de la

realidad; en este sentido se trata de investigaciones a partir de datos originales o

primarios. (Universidad Pedagógica Experimental Libertador (2006) p p.5).

1.3.4.3. Investigación de Documental

La investigación Documental, es el estudio de problemas con el propósito de

ampliar y profundizar el conocimiento de su naturaleza, con apoyo, principalmente,

en trabajos previos, información y datos divulgados por medios impresos,

audiovisuales o electrónicos. (Universidad Pedagógica Experimental Libertador

(2006) pp.6).

1.3.4.4. Ingeniería de Requerimientos

Los requerimientos para un sistema son la descripción de los servicios

proporcionados por el sistema y sus restricciones operativas. Estos requerimientos

reflejan las necesidades de los clientes de un sistema que ayude a resolver algún

problema como el control de un dispositivo, hacer un pedido o encontrar una

información. El proceso de descubrir, analizar, documentar y verificar estos servicios

y restricciones se denomina ingeniería de requerimientos (RE). (Somerville I (2005),

Ingeniería del Software, pp. 108).

1.3.4.5. Ingeniería de Software

La ingeniería del software es una disciplina de la ingeniería que comprende

todos los aspectos de la producción del software desde las etapas iniciales de la

especificación del sistema, hasta el mantenimiento de este después de que se utiliza.

(Somerville I (2005), Ingeniería del Software, pp. 6).

76

1.3.4.6. Ingeniería Económica

Ingeniería Económica conlleva la valoración sistemática de los resultados

económicos de las soluciones sugeridas a cuestiones de ingeniería. Para que sean

aprobables en lo económico, las resoluciones de los problemas deben impulsar un

balance positivo del rendimiento a largo plazo, en relación con los costos a largo

plazo y también deben promover el bienestar y la conservación de una organización,

construir un cuerpo de técnicas e ideas creativas y renovadoras, permitir la fidelidad y

la comprobación de los resultados que se esperan y llevar una idea hasta las últimas

consecuencias en fines de un buen rendimiento. (Sullivan.W, y otros (2004),

Ingeniería Económica de DeGarmo., pp.3).

1.3.4.7. Ciclo de Proyecto

Para facilitar la gestión, los directores de proyectos o la organización pueden

dividir los proyectos en fases, con los enlaces correspondientes a las operaciones de

la organización ejecutante. El conjunto de estas fases se conoce como ciclo de vida

del proyecto. Muchas organizaciones identifican un conjunto de ciclos de vida

específico para usarlo en todos sus proyecto. (Guía de los Fundamentos de la

Dirección de Proyectos (2004) pp. 19).

1.3.5. Técnicas

Una técnica, del griego (tejne, destreza) es un procedimiento o conjunto de

reglas cuyo objetivo es obtener un resultado predeterminado, sea en el campo de las

ciencias y tecnologías, de la acción racional o el de cualquier actividad manual o

intelectual. (Leroi-Gourhan, A., El Hombre y la materia (Evolución y técnica I pp 21)

(1988)).

77

Las técnicas a emplear durante la realización del sistema son las siguientes:

1.3.5.1. Muestreo Piloto

“En estadística se conoce como muestreo a la técnica para la selección de

una muestra a partir de una población”. (Wikipedia 2012).

Por otro lado la muestra es un subconjunto representativo seleccionado de una

población. La palabra representativo es la clave de esta idea. Una buena muestra es

aquella que refleja las características esenciales de la población a la que se obtuvo.

(Canavos G. (1988). Probabilidad y Estadística).

El muestreo Piloto se empleará para rediseñar los Gráficos de Control de

Shewhart, además permitirá obtener un perfil del comportamiento del proceso,

definiendo su capacidad y parámetros estadísticos de interés del Departamento de

Aseguramiento de Calidad.

1.3.5.2. Observación Directa

Es una técnica que consiste en observar atentamente el fenómeno, hecho o caso,

tomar información y registrarla para su posterior análisis. La observación es un

elemento fundamental de todo proceso investigativo; en ella se apoya el investigador

para obtener el mayor número de datos. Es directa cuando el investigador se pone en

contacto personalmente con el hecho o fenómeno que trata de investigar. (Puente W.

(2000)).

Se empleara para detectar las debilidades del sistema manual de control

estadístico en el momento que se implementa en la planta.

http://es.wikipedia.org/wiki/Estad%C3%ADstica

http://es.wikipedia.org/wiki/Muestra_estad%C3%ADstica

http://es.wikipedia.org/wiki/Poblaci%C3%B3n_estad%C3%ADstica

78

1.3.5.3. Entrevista No Estructurada

La entrevista será utilizada para interactuar con el personal de planta dentro de

lo que destacan los operadores y supervisores de planta de aceites y grasas, bajo los

lineamientos de la siguiente definición de Puente W., con el fin de levantar parte de

los requerimientos del prototipo.

La entrevista es una técnica para obtener datos que consisten en un diálogo

entre dos personas: El entrevistador "investigador" y el entrevistado; se realiza con el

fin de obtener información de parte de este, que es, por lo general, una persona

entendida en la materia de la investigación. (Puente W., (2000)).

1.3.5.4. Cuaderno de Campo

El concepto de “cuaderno de campo” está históricamente ligado a la

observación participante y es el instrumento de registro de datos del investigador de

campo, donde se anotan las observaciones (notas de campo) de forma completa,

precisa y detallada. (Monistrol R. O. (2007), El trabajo de campo en investigación

cualitativa (II)).

Esta técnica permitirá recabar sugerencias, datos de interés y requerimientos de

adquisición y procesamiento del sistema a diseñar.

1.3.5.5. Matriz de Selección

La Matriz de selección es un gráfico de filas y columnas que permite priorizar

alternativas de solución, en función de la ponderación de criterios que afectan a

dichas alternativas. La matriz de selección es a utilizar es de tipo comparativa y se

79

evaluaran aspectos técnicos, en cuanto a prestaciones soporte, y económico referente

a costo y disponibilidad local.

Esta técnica permite seleccionar (bien aplicada) los mejores elementos que

conformarían el Sistema de Adquisición, usando para ello los criterios definidos

producto de las limitaciones y exigencias establecidas que permitirían la elaboración

del sistema. (Chirinos A. (2009) Desarrollo de un sistema de adquisición de datos

configurable con interfaz de comunicación USB 2.0).

1.3.5.6. Modelado de Sistemas

Consiste en modelar sistemas a partir de los requerimientos dichos de otro

modo, consiste en documentar las especificaciones del sistema como un conjunto de

modelos de sistema. Donde estos modelos son representaciones gráficas que

describen el sistema que tiene que ser desarrollado. Debido al uso de representaciones

gráficas los modelos son frecuentemente de mucha mayor comprensión que las

descripciones escritas.

1.3.5.7. Descomposición Orientada a Objetos

La descomposición orientada a objetos permitirá definir objetos en base al

modelado del sistema, donde estos poseen cualidades y funciones innatas,

comunicándose entre sí para realizar labores en conjunto para cubrir los

requerimientos deseados del sistema de adquisición y procesamiento. Es una técnica

capaz de distribuir las funciones necesarias a elementos virtuales claramente

definidos y diferenciados entre sí, pudiendo descomponer al sistema en pequeños

modelos en la programación.

80

1.3.5.8. Modelación de Control Centralizado

La modelación de control centralizado se utilizara en el software de adquisición

y procesamiento además permitirá modelar un sistema principal que gestiona la

ejecución de los demás subsistemas, secuencialmente o en paralelo, veamos una

definición formal de un modelo de control centralizado:

En un modelo de control centralizado, un subsistema se diseña como el

controlador del sistema y tiene la responsabilidad de gestionar la ejecución de otros

subsistemas. Los modelos de control centralizado se dividen en dos clases, según que

los subsistemas controlados se ejecuten secuencialmente o en paralelo. (Somerville I

(2005), Ingeniería del Software, pp. 108).

1.3.5.9. Pruebas Estructurales

Las pruebas estructurales son un tipo de Casos de Prueba que se utilizaran para

la evaluación, validación y depuración del software y consistirá en la generación de

casos Hipotéticos modificando el orden y forma de presentación de los datos de

entradas en búsqueda de alguna anomalía en la salida del sistema, esta técnica será

utilizada principalmente en los algoritmos de cálculos estadísticos.

1.3.5.10. Pruebas Basadas en Requerimientos

Serán las pruebas más comunes a lo largo del desarrollo de este proyecto,

donde se buscan errores en alguna de las secuencias de programación utilizando

como elementos de prueba las funciones declaradas que desempeñará el sistema de

adquisición de datos, estas pruebas incluyen desde las capturas provenientes del

81

elemento primario de medición hasta el procesamiento estadístico. Esto garantizara

que el resultado o salidas satisfacen los requerimientos planteados por CANGL.

1.3.5.11. Diagrama de Flujo

El diagrama de flujo (flowchart) como una de las técnicas de representación de

algoritmos más antigua y a la vez más utilizada, aunque su empleo ha disminuido

considerablemente, sobre todo, desde la aparición de lenguajes de programación

estructurados. Un Diagrama de flujo es un diagrama que utiliza los símbolos (cajas)

estándar y que tiene los pasos de algoritmo escritos en esas cajas unidas por flechas,

denominadas líneas de flujo, que indican la secuencia en que se debe ejecutar.

(Aguilar, L. y Martínez, I. (2005) Programación en C, metodología, algoritmos y

estructura de datos).

1.3.6. Procedimientos

1.3.6.1. Recolección de Datos

Consiste en recabar toda la información de las mediciones de llenado en planta

de grasas y planta de aceites para establecer los adecuados límites de control y la

determinación de la capacidad del proceso. También se utilizara para determinar las

condiciones del área de operación donde será instalado del prototipo, como

temperatura, tomas de energía eléctrica.

1.3.6.2. Elaboración de Diagramas

Se refiere al dibujado mediante herramientas de diseño asistido por

computadora del sistema de adquisición de datos, y procesamiento. Destacando sus

82

componentes físicos, como los componentes intangibles como lo es el software a

desarrollar.

1.3.6.3. Desarrollo de Interfaces Gráficas

Las interfaces Gráficas proporcionan un entorno visual sencillo para permitir la

comunicación entre el usuario con el sistema operativo y/o aplicaciones. La actividad

de desarrollo de interfaces gráficas, consiste en la ubicación de los componentes en

las ventanas y paneles de usuario utilizando herramientas de desarrollo de software.

1.3.6.4. Redacción de Códigos Fuentes

El propósito de la redacción de los códigos fuentes es que los programas

exhiban comportamientos deseados. Para ello se requiere el uso de un lenguaje de

programación y un entorno de compilación ejecución y depuración.

1.3.6.5. Configuración de equipos

Consiste en un procedimiento de colocar los parámetros bajo convenio para

garantizar el correcto funcionamiento de los componentes del sistema. La

configuración se basa principalmente en puesta a punto de los elementos que

permiten realizar la adquisición, y el procesamiento de datos.

1.3.6.6. Inspecciones del Software

Se refiere al monitoreo del programa durante su etapa de validación estando

atentos a posibles incidentes o errores no percibidos durante la etapa de desarrollo, la

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_operativo

83

finalidad de este procedimiento es detectar errores ocultos o situaciones que generen

salidas incoherentes o no deseadas del sistema.

Resumiendo todas los métodos, técnicas y procedimientos a ejecutar durante el

proyecto, se presente un cuadro que asigna estos últimos a los objetivos del proyecto,

cada uno de los elementos utilizar permitirán obtener los productos tangibles del

alcance.

84

Tabla D. Cuadro Resumen de la Metodología a Emplear

OBJETIVOS MÉTODOS TÉCNICAS PROCEDIMIENTOS

• Diagnosticar la situación

actual del control

estadístico en las estaciones

de llenado de envases

menores de Planta de

Grasas y la línea Canco en

Planta de Aceites, e

investigar los lineamientos

para establecer un control

estadístico de proceso.

Método Estadístico

Investigación de Campo

Muestreo Piloto

Observación Directa

Entrevista no

Estructurada

Recolección de datos.

• Determinar los

requerimientos técnicos,

operativos y funcionales y

diseñar el sistema de

adquisición y

procesamiento de datos

para establecer un control

estadístico de contenido

neto.

Ing. de Requerimientos

Ing. de Sistemas

Investigación de Campo

Investigación Documental

Ciclo de Proyecto

Ingeniería Económica

Entrevista no

estructurada

Cuaderno de Campo

Modelado de Sistemas

Matrices de Selección

Elaboración de

Diagramas del Sistema.

• Ejecutar la fabricación,

programación e

implementación del sistema

de adquisición y

procesamiento de fácil

manejo, en las Líneas de

Envases Menores de Planta

de Grasas y Línea Canco de

Planta Aceites de CANGL.

Ing. de Software

Ciclo de Proyecto

Descomposición

Orientada a Objetos

Modelación de Control

Centralizado

Diagrama de Flujo

Desarrollo de Interfaces

Graficas.

Redacción de Códigos

Fuentes.

• Realizar pruebas, depurar

y validar el funcionamiento

del sistema, generar

documentación de uso.

Ing. de Software Pruebas Estructurales

Pruebas Basadas en

requerimientos

Configuración de

Equipos.

Inspecciones del

software.

CAPITULO II

REQUERIMIENTOS

2.1. Análisis de La Situación Actual

En las Líneas de Envases Menores de Grasas y Aceites (Canco) de CANGL,

se aplican gráficos de control de Shewhart de promedio y rango como herramienta de

control estadístico de proceso (CEP) para el control del contenido neto envasado.

Estos gráficos son realizados por el operador en un formato físico, donde los puntos

necesarios para su graficación se calculan manualmente.

Durante el proceso de producción el operador encargado de la estación de

llenado periódicamente cada treinta minutos, toma una muestra de envases, donde el

número de estos, depende de la cantidad de picos de la llenadora en uso. En la línea

de envases menores de grasas se colectan cuatro (4) muestras, y en el caso de la

llenadora de aceites Canco se toman veintiún (21) muestras. Estas son pesadas en una

balanza electrónica y se registran las mediciones en el formato mencionado para

posteriormente realizar el cálculo y la graficación, donde de inmediato se evalúan si

existen puntos fuera de los límites de control, si tal es la situación el operador buscará

las causas que generaron tal desviación y deberá realizar las acciones correctivas

hasta ajustar el proceso de envasado, en caso que no pueda solventar por sus propios

medios solicita soporte del personal de mantenimiento de la empresa.

82

El procedimiento descrito es coherente, más no eficaz para detectar

desviaciones oportunas y mantener el proceso bajo control, al poseer las siguientes

debilidades al momento de ejecutarse:

Genera tiempos muertos en la línea: Durante el proceso de muestreo y

registro de los pesos, cálculo y graficación de los puntos del promedio y rango

se generan retrasos, lo que a largo plazo se traduce en una penalización de la

productividad.

Es propenso a errores humanos: La debilidad más notoria, debido la gran

intervención del personal en cuanto a transcripción, cálculo y graficación,

genera incertidumbre sobre algún error cometido desapercibidamente por el

mismo, colocando en duda la información plasmada en el gráfico de control.

Por otro lado el cumplimiento del periodo de muestreo queda por

responsabilidad del operador, colocando el riesgo el omitir algún muestreo o

realizar muestreos no periódicos.

Posee cierto grado de corruptibilidad: Los datos ingresados por el operador

son muy vulnerables a la falsificación, lo cual ocasiona cierta desconfianza

sobre el historial recabado hasta la fecha.

Las debilidades mencionadas se atenuarán con el desarrollo de este proyecto,

acelerando las capturas de peso a través de un Sistema de Adquisición y

Procesamiento de Datos, donde los cálculos estadísticos, y la generación del gráfico

de control los realizará una aplicación informática hecha a la medida, eliminando los

errores matemáticos y agregando un grado de confiabilidad al obtener los pesajes

directamente del instrumento de medición, permitiendo almacenar las capturas en un

banco de información recabando así un histórico y la emisión de reportes de la

jornada a solicitud del usuario.

83

Figura. 28. Deficiencias del CEP Manual en CANGL

Fuente: El Autor (2011).

Por otro lado se detectó que los Gráficos de Control deben ser rediseñados a

razón de que a través de entrevistas con los operadores, se hizo a conocer que los

Limites de Control del proceso de llenado en ambas líneas eran obtenidos bajo

ningún fundamento experimental, solo bajo la hipótesis de un 1% de desviación

estimada del proceso, es por ello que mediante un muestreo piloto en ambas líneas se

replantearan los límites de control de promedio y rango, además se determinará la

capacidad del proceso utilizando la metodología recomendada por la norma Covenin

3140: 1995 y el autor Montgomery D.(2004) en su obra Control Estadístico de la

Calidad .

2.1.1. Experimento Piloto Ejecutado en La Línea de Envases Menores de

Planta de Grasas:

Se conoce que las cartas de control a diseñar son gráficos de control para

variables de Promedio y Rango . Donde el gráfico permite monitorear el nivel

de calidad promedio del proceso, mientras que el gráfico mide la variabilidad

84

dentro de una muestra. Dicho de otro modo, el gráfico , monitorea la variabilidad

entre muestras (la variabilidad del proceso con el tiempo), y el gráfico mide la

variabilidad dentro de las muestras (la variabilidad instantánea del proceso en un

tiempo dado).

Para la determinación de los límites de control LSC y LIC de los gráficos de

control, se requiere realizar un muestreo a intervalos regulares de tiempo durante el

proceso de llenado de los envases (ver Tabla E), que permita obtener de manera

directa los valores de promedio y rango de prueba.

La ejecución de este muestreo es obligatorio a razón de que se desconoce el

valor de la media y desviación estándar de la distribución del proceso necesarios

para un diseño rápido del gráfico de control. Por ello se optó por el método “ningún

valor estándar dado” especificado en la norma Covenin 3140:1995 la cual es una

adopción de la ISO No.8258:1991 (ver Anexo H).

Apoyándonos en el teorema de límite central el cual establece que los

promedios tienden a estar distribuidos normalmente aun cuando las observaciones no

lo estén, es razonable suponer normalidad para los gráficos aun cuando el tamaño

de los subgrupos sean pequeños de tres a cinco (3 a 5), sin embargo en la distribución

de los rangos no se presenta normalidad, aunque el estimar constantes para obtener

límites de control, suponiendo una normalidad aproximada cubrirá los requerimientos

de un procedimiento de decisión empírica.

El muestreo piloto se realizado bajo las siguientes condiciones de operación:

Planta: Grasas.

Línea: Envases Menores.

Producto: Grasa Venlicom AR EP Azul.

Presentación: Cartucho.

85

Contenido Neto Declarado: 397gramos.

Intervalo de muestreo: 30 minutos.

Tamaño del Subgrupo: 4

Tabla E. Mediciones del contenido neto (g) de cartuchos en línea de envases

menores planta de grasas.

Numero de

Muestra

Observaciones Media i Rango

i

1 398 400 395 396 397.250 5

2 396 397 392 392 394.250 5

3 397 401 396 395 397.250 6

4 395 397 394 401 396.750 7

5 398 399 393 395 396.250 6

6 397 399 395 395 396.500 4

7 395 396 390 392 393.250 6

8 399 403 399 395 399.000 8

9 399 401 398 399 399.250 3

10 402 400 400 394 399.000 8

11 398 400 395 399 398.000 5

12 392 397 395 404 397.000 12

13 397 398 395 394 396.000 4

14 396 400 396 394 396.500 6

15 398 400 398 395 397.750 5

16 396 401 395 396 397.000 6

17 396 398 400 400 398.500 4

18 393 396 395 391 393.750 5

19 390 395 397 401 395.750 11

20 401 399 400 399 399.750 2

Σ = 7938.750 118.000

= 396.938 = 5.900

86

La bibliografía recomienda colectar 20 o 25 muestras en subgrupos pequeños

entre 3 y 5 unidades, con el propósito de obtener un perfil acerca del comportamiento

del proceso bajo control. El promedio permite comparar si este tiende

numéricamente al contenido neto declarado en los envases (Prueba de Hipótesis) y el

rango indica la variabilidad promedio del proceso.

Por otro lado mediante un cálculo indirecto se halla una estimación de la

desviación estándar indispensable para obtener el índice de capacidad en porcentaje

“ P ”, que no es más que indicador estadístico sobre la capacidad del proceso para

producir el resultado dentro de las especificaciones de contenido neto deseadas.

Estableciendo convenientemente el valor 3 para la constante Zα/2, lo cual

garantiza de nivel de confianza (1-α) de un 99.73 %, se calculan los límites control

“tres sigma”:

Los límites de control de promedio vienen dados por las siguientes formulas:

LSCX = Limite Superior de Control de Promedio

LICX = Límite Inferior de Control de Promedio

LSCX = + A2.

LICX = - A2.

Para n = 4, A2 = 0.729 según tabla para construir cartas de control para

variables (ver anexos).

LSCX = 396.938 + (0.729)(5.9) = 401.239 g

87

LICX = 396.938 - (0.729)(5.9) = 392.636 g

Los límites de control de rango vienen dados por:

LSCR =

LICR =

Para n = 4, D3 = 0, D4 = 2.282; según tabla para construir cartas de control para

variables (ver anexos).

LSCR = 13.46 2.282* (5.9)

LICR = 0 0*(5.9)

Para n = 4, d2 = 2.059

Los límites de especificación del proceso se determinan por la gaceta oficial

No. 32 504 emitida por el Ministerio de Fomento en 1982, que establece en su

artículo 5 un +-3% de tolerancia máximo para comprobaciones unitarias y en

comprobaciones en series es de +-1%.

88

Tu = 3/100 = 0.03%

Cn = 397 g

Donde “Cn” es el contenido neto declarado en el envase.

LSE: Límite Superior de Especificación.

LIE: Límite Inferior de Especificación.

LSE = Cn + Cn*Tu

LSE = 397 + (397)*(0.03)

LSE = 408.91 g

LIE = Cn - Cn*Tu

LIE = 397 - (397)*(0.03)

LIE = 385.09 g

La capacidad del proceso viene dada por:

)865.2(6

09.38591.408ˆ

pC

89

)865.2(6

09.38591.408ˆ pC

386.1ˆ pC

Expresada en porcentaje ( P ) será:

%100.ˆ

1ˆ

pCP

%100.386.1

1ˆ

P

%15.72ˆ P

Figura. 29. Gráfico de Control de Promedio, muestreo piloto en Planta de

Grasas.

90

Figura. 30. Gráfico de Control de Rango, muestreo piloto en Planta de Grasas.

Para determinar el tamaño de los subgrupos y la frecuencia de muestreo, se

tomara como referencia las prácticas actuales en la industria las cuales tienden a

muestras pequeñas y frecuentes a diferencia de muestras grandes a intervalos más

prolongados, para evitar producir grandes volúmenes de producción antes de detectar

desviaciones en el proceso.

Para conocer cuántas mediciones se requieren para descubrir situaciones

anormales en la llenadora, se utilizara La Longitud Promedio de la Corrida, ARL

por sus siglas en ingles la cual es el número promedio de puntos que deben graficarse

antes de que un punto indique una condición fuera de control. Para observaciones no

correlacionadas la ARL se expresa:

)(

1

alarmaPARL

P de alarma es la probabilidad que cualquiera de los puntos exceda los límites

de control, donde la probabilidad de que un punto este fuera de los límites para 3σ es

91

de 0.0027 cuando el proceso está bajo control. Por ende el promedio de la corrida

para el gráfico de promedio , cuando el proceso esté bajo control es de:

3700027.0

1ARL

Es decir aun cuando el proceso esté bajo control se generara una falsa alarma

cada 370 veces. Del mismo modo en ocasiones es conveniente expresar el desempeño

del gráfico de control en términos de su tiempo promedio hasta la señal ATS (por sus

siglas en ingles). Si se toman muestras en intervalos fijos que están separados “h”

horas.

ARLhATS

)5.0.(370 hATS

hATS 185

Considerando el proceso de llenado habrá una falsa alarma cada 185 horas si se

realizan muestreos cada 1/2 hora.

Para evaluar el desempeño del gráfico de control para detectar corrimientos se

plantea el siguiente supuesto: Suponiendo que el proceso se sale de control y el

promedio se corre un 1% por encima del valor nominal para n = 4.

Se requiere calcular la probabilidad de alarma la cual viene dada por:

( ) (

√

√ )

92

( ) (

√ )

g907.400

=396.938

4n

hh 5.0

gLSCX 239.401

( ) (

√ )

2317.0)( ZPalarmaP

7764.0)( alarmaP

288.17764.0

1ARL

)5.0.(288.1 hATS

hATS 644.0

93

Cuando el promedio se desvié un 1% se requiere 0.644 horas para detectarlo,

como el muestreo se realiza cada 1/2 hora, se puede aproximar el valor a 1 hora

requerida para detectar el corrimiento supuesto, lo cual satisface los requerimientos

de calidad deseados.

2.1.2. Experimento Piloto Ejecutado en La Línea de Envasado Canco de

Planta de Aceites

Planta: Aceites.

Línea: Canco.

Producto: Aceite para Transmisiones Sincrónicas GL-5 SAE 80W-90.

Presentación: Cuarto de Galón.

Contenido Neto Declarado: 946 ml

Intervalo de muestreo: 30 minutos.

Tamaño del Subgrupo: 21.

Densidad: 0.8837 g/ml.

Aplicando el mismo procedimiento descrito en la sección anterior (1.1.1), se

obtienen los resultados presentados en la siguiente tabla resumen del experimento.

Sin embargo en el caso de aceites hay que realizar un cálculo extra utilizando la

densidad del producto se halla el volumen ocupado por el mismo en el envase siendo

el volumen de llenado la variable que se desea controlar.

2.1.3. Análisis de los Resultados Obtenidos de los Experimentos Pilotos de

Planta de Grasas y Planta de Aceites

Los resultados obtenidos demuestran que los procesos de llenado en la Línea

de Envases Menores en Planta de Grasas y Línea Canco de Planta de Aceites son

94

capaces de entrar en la banda de especificaciones por sostener un P de 72 y 53%

respectivamente estando debajo del porcentaje crítico del 90%.

Tabla F. Tabla resumen de resultados del Experimento Piloto Línea de Aceites

Canco

(ml)

(ml)

LSCX

(ml)

LICX

(ml)

LSCR

(ml)

LICR

(ml)

(ml)

%

949.079 19.953 952.531 945.627 31.426 8.48003 5.281 55.82 %

La capacidad del proceso ( P ), expresa la magnitud de porcentaje de

utilización del proceso de llenado a la banda de especificaciones dictaminadas por la

Gaceta Oficial de Ministerio de Fomento, siendo un porcentaje cercano o superior a

100% un desempeño crítico de entrar el producto en cuanto a especificaciones legales

se refiere. Cuando esté es el caso, el proceso debe ser sometido a investigación de las

causas de bajo desempeño, para tratar de identificar cuál de ellas tiene mayor

repercusión en la alta desviación y tratar de mitigarla. Si las causas son innatas de la

naturaleza del equipo, este debe ser rediseñado por el departamento encargado,

descartada esta situación, se realiza una evaluación acerca de las materias primas, o

actitudes de los operadores.

En conclusión las llenadoras de envases Menores de Planta de Grasa y Planta

de Aceites Canco, no necesitan ser mejoradas o rediseñadas por el departamento de

mantenimiento. Con los experimentos realizados se evidenció que en las condiciones

actuales permiten establecer Control Estadístico de Proceso (CEP), teniendo estas

condiciones favorables se puede proseguir con el levantamiento de los requerimientos

del Sistema de Adquisición y Procesamiento de Datos.

95

2.2. Listado de Requerimientos

A través de la entrevista no estructurada con el personal de operadores y

reuniones con el personal involucrado en el proyecto se pudieron recabar la lista de

requerimientos que debe poseer el sistema.

2.2.1. Requerimientos Técnicos:

El sistema de adquisición debe capturar las mediciones de llenado en una

Base de Datos instalada en un computador con Windows XP Service Pack 3.

La determinación del contenido neto de los envases debe ser realizada a través

del uso de una balanza comercial que posea internamente toda la electrónica

de adquisición a través de un puerto compatible con PC.

El instrumento de medición de peso debe poseer una precisión y un rango que

satisfaga los requerimientos del control estadístico de llenado.

El sistema debe operar con tensión monofásica de 120 VAC 60 Hz y en un

rango de temperatura ambiental desde 10°C a 35 °C.

La aplicación de adquisición y procesamiento debe ser de escritorio, es decir

de ejecución local para garantizar el acceso a los componentes de hardware,

(puertos) además de asegurar una independencia de ejecución sin importar el

estado de la red.

2.2.1.1. Requerimientos Mínimos del Sistema Basado en PC

Procesador X86 Intel o AMD, 800 Mhz o superior, con 256MB disponibles

de memoria RAM física.

Unidad de CD ROM.

Super VGA (1024 x 768) o de mayor resolución con 65536 colores (16 bits).

Ratón o dispositivo señalador compatible.

96

Al menos 20 Gb de memoria del dispositivo de almacenamiento principal.

Puerto de comunicaciones serial de conector tipo DB9.

2.2.2. Requerimientos Operativos:

Al presionar un botón en la balanza el sistema debe capturar la medición de

llenado de los envases, en el computador, y mostrarlos al usuario mediante

una interfaz gráfica.

Al iniciar el proceso el sistema debe alertar al operador cuando debe realizar

el muestreo y la cantidad de muestras a pesar además el tiempo remanente

para tomar las próximas muestras.

El programa debe poder alertar el operador cuando un nuevo punto graficado

se encuentra fuera de los límites de control de promedio y rango

preestablecidos.

El operador debe poder visualizar el grafico de control de promedio, rango y

los límites de control, desviación estándar, media y capacidad del proceso en

porcentaje.

En caso de que el sistema de adquisición presenta avería por parte del

hardware, el sistema de procesamiento debe poder permitir el ingreso de

datos por el teclado.

2.2.3. Requerimientos Funcionales:

La aplicación de procesamiento podrá permitir editar y borrar los campos

asociados a productos dentro del control estadístico.

El sistema debe calcular los límites de control al introducir la media y el rango

del proceso.

97

El sistema debe generar un reporte imprimible por lote, mostrando: código,

nombre del producto, nombre y código de identificación del operador, fecha

de emisión, valores capturados, media, rango desviación estándar, gráficos de

control de promedio y rango, límites de control y especificación.

El reporte debe ser almacenable en un archivo imprimible como PDF.

CAPITULO III

DISEÑO

3.1. Diseño Conceptual

Partiendo de la necesidad de monitorear mediante técnicas estadísticas el

contenido neto de los envase, se requiere primero definir a través de cual variable se

puede obtener directa o indirectamente el contenido de un producto.

Mediante la observación y entrevista con el personal, se evidenció que la

cantidad de producto de los envase de Grasa y Aceite es determinado mediante la

cantidad de masa en gramos medida desde una balanza electrónica. Donde en el caso

de Grasas el contenido medido es directo, a razón de que en el envase ofrecido al

consumidor se declara masa, con la única corrección de restar el peso del envase

vacío (tara) para obtener el contenido neto envasado, y para el caso de aceites

también se aplica este descuento más sin embargo el contenido es calculado de forma

indirecta ya que se ofrece al consumidor volumen en centímetros cúbicos (cc) y

mediante la fracción de la masa (g) del aceite contenida en el envase sobre la

densidad (ρ) a 35°C, obtenida mediante análisis de laboratorio, se obtiene el volumen

de producto contenido en el envase.

( ) ( ) ( ) ( ) ( )

99

Se puede discernir claramente que en el caso de aceites la aproximación del

contenido del envase es más imprecisa, por la propagación del error del método

indirecto agregando la variación del volumen del producto al momento de envasado

por la temperatura ambiental que no es nominal durante toda la jornada, debido a que

oscila hasta 10°C en el día por factores climáticos. Por tal razón el cálculo del

contenido del aceite envasado tienda a ser es más impreciso y errático que en el caso

de grasas, sin embargo esta situación se mejoraría considerablemente mediante un

lazo de control de temperatura en los tanques de almacenamiento, mas no es alcance

de este trabajo, a pesar de ello se hizo la sugerencia a la empresa.

Observando la necesidad de medir, y recolectar el peso de los envases de

producto para su posterior procesamiento se define que la variable de medición

primaría es la masa neta de producto envasado. Teniendo claro este punto de inicio,

se plantea la primera etapa de este diseño el cual es un Sistema de Adquisición de

Datos hacia un computador bajo Windows XP como sistema operativo.

Los elementos necesarios para realizar un sistema de adquisición y

procesamiento de datos son:

Transductores y sensores.

Acondicionadores de señal.

Módulo de adquisición de datos.

Controlador (Computador).

Para este proyecto la balanza a seleccionar debe poseer los elementos

indispensables para realizar la adquisición de datos, englobando dentro de su

electrónica internas la etapa de transductores, acondicionadores y el módulo de

adquisición de datos a petición de la empresa, quedando por parte del pasante

desarrollar la interfaz del software e integrar los elementos para cumplir el cometido.

100

Figura. 31. Módulo de Adquisición de Datos

Fuente: Jímenez F. (2006).

3.1.1. Descripción de Los Componentes del Diseño

3.1.1.2. Computador Personal

3.1.1.2.1. El Hardware

El computador personal se requiere que posean los periféricos de entrada y

salida esenciales: teclado, ratón, monitor etc, puertos de comunicación para

periféricos, dentro de ellos, USB 2.0, Serial (RS-232), y paralelo (IEEE 1284) para

garantizar la compatibilidad con las diferentes DTE (Equipo terminal de datos).

3.1.1.2.2. El Software

El computador debe ser capaz de ejecutar la aplicación que realizara las

capturas de los datos recibidos desde la balanza electrónica para su posterior

almacenamiento en un banco de datos, y permitir al operador un monitoreo del estado

101

del proceso utilizando la herramienta de control estadístico, puntualmente gráficos de

control de Shewhart de promedio y rango.

El programa debe permitir añadir, editar, borrar los productos en sus respectivas

presentaciones, y generar un reporte imprimible por lote donde se observen las

capturas realizadas, los resultados de parámetros estadísticos, el gráfico de control y

permitir la consulta del reporte de algún lote realizado con anterioridad.

Definido con detalle las funciones básicas del programa, se propone la siguiente

arquitectura conceptual del software que abarca los requerimientos funcionales

anteriormente mencionados. Donde el usuario interactuara con las aplicaciones de

adquisición y procesamiento de forma continua.

El diseño consiste en obtener los datos provenientes de la balanza estableciendo

un protocolo de comunicación entre la aplicación de adquisición y el módulo de

comunicación de la misma, almacenar los contenidos netos en un banco de datos

donde este servirá de insumo a la aplicación de procesamiento que realizara las

funciones de cálculo y graficación.

Figura. 32. Arquitectura del Software propuesto.

Fuente: El autor 2011

102

3.1.1.3. Interfaz de Comunicación

Se refiere a la conexión física entre el computador y la balanza electrónica,

permitirá la comunicación oportuna entre ambos dispositivos para la transferencia de

datos de la balanza al computador e instrucciones del computador a la balanza. Se

requiere que la interfaz cumpla con los requerimientos en cuanto a velocidad de

transmisión, fiabilidad y facilidad de uso en la comunicación.

Abarcando lo antes mencionado se proyecta la siguiente arquitectura del

sistema a diseñar, presentando sus bloques funcionales. El diagrama continuación

presenta de manera gráfica las diferentes componentes que conformaran el sistema de

adquisición y procesamiento de datos para establecer el control estadístico del

proceso de llenado en las líneas envases menores de grasa y aceites Canco.

Figura. 33. Diagrama en bloque del Diseño Conceptual.


103

3.2. Diseño Básico

Conociendo las etapas que constituyen el Sistema de Adquisición y

Procesamiento de Datos, se hace necesario materializar cada uno de los elementos

descritos en el diseño conceptual, ubicando tecnologías existentes que satisfagan los

requerimientos y elaborar un planteamiento de cada una de ellas para seleccionar

finalmente la que más se ajuste a las necesidades del proceso y de la empresa.

3.2.1. Disponibilidad de Tecnologías

3.2.1.1. Estudios Técnicos

El sistema deseado puede adquirirse de varias formas, una opción es comprar

los elementos por separado e integrarlos a la medida del proceso ó adquirir un

paquete completo a través de un fabricante experto en desarrollar sistemas de control

estadístico.

Ambas opciones poseen sus ventajas y limitaciones, siendo la primera más

flexible a futuro (crecimiento del software) y de menor costo, sin embargo la segunda

opción cuenta con el respaldo de un fabricante especializado y con años de

experiencia en el ramo, a una inversión mayor en moneda extranjera.

Evaluada estas opciones y en conversaciones con el personal líder del proyecto,

se decidió bajo requerimientos de la Gerencia de Manufactura de CANGL comprar

los elementos de hardware y realizar la integración con un programa de aplicación

hecho a la medida.

104

3.2.1.1.1. Selección de la Balanza Electrónica

Para cotizar las opciones en cuanto a balanzas digitales se utilizará una matriz

de selección por requerimientos, que es una técnica que permita descartar los

elementos en evaluación que no posean algunas de las cualidades requeridas y

seleccionar aquel que las posea en totalidad.

Tabla G. Matriz de selección de la balanza electrónica

REQUERIMIENTOS Lexus

Fenix-03

Ohaus

Scout Pro

SP-6001

Mettler Toledo

PL4001-L

Tensión de Operación

de 120 VAC 60Hz

Interfaz de comunicación

compatible con PC

Temperatura de operación

entre 10 y 35°C

Rango de al menos 1Kg y

0.1g de precisión.

Costo menor a 5.000 BsF

Disponibilidad Local

Leyenda

Cubre el requerimiento.

No cubre el requerimiento.


La balanza seleccionada es el modelo: Scout Pro SP-6001, del fabricante

norteamericano Ohaus por poseer los atributos requeridos.

105

Diseñada para su uso en aplicaciones de laboratorio, industria o educación, la

balanzas Scout™ Pro es muy sencilla de usar, cuenta con dos botones de operación,

una pantalla LCD de alto contraste, múltiples unidades de pesaje, cuatro modos de

aplicación, y la opción de RS232 o USB , la Scout Pro es la balanza portátil ideal

para sus necesidades de pesaje.

Diseñada para uso en laboratorio, industria ó educación.

Pantalla LCD de alto contraste que indica claramente los datos de peso y

aplicaciones, así como indicadores de estabilidad, condiciones de sobrecarga y

estado de las baterías.

Dos botones para su fácil operación.

Platillos redondos ó cuadrados de acero inoxidable.

Gancho integrado para pesar por debajo de la balanza permitiendo realizar

determinaciones de densidad ó hacer cálculos de pesos específicos de cuerpos.

Conectividad USB ó RS232 opcionales.

Elemento de seguridad anti-robos. (ohaus.com.mx/ (2010)).

Figura. 34. Balanza Ohaus Scout Pro

Fuente: ohaus.com.mx (2011).

106

3.2.1.1.2. Selección de la Interfaz de Comunicación

La balanza Scout Pro posee la capacidad de realizar la comunicación con otros

dispositivos utilizando una interfaz de comunicación como accesorio, la cual el

fabricante la ofrece en dos estándares:

Serial usando protocolo RS-232.

Universal Serial Bus (USB 2.0).

Para efectos prácticos, el autor selecciono la versión Serial RS-232, donde su

operación es más simple al no requerir un controlador específico para su

funcionamiento como su contraparte USB, además de permitir enlaces con distancias

de hasta 15 metros de longitud.

3.2.1.1.3. Selección de Plataformas de Desarrollo

El módulo de programación de procesamiento y monitoreo realizara en

lenguaje de programación orientada a objetos Java, esta selección fue realizada por el

autor, se justifica al poseer licencia de código abierto, amplia flexibilidad para

expansión y compatibilidad con Windows XP a través de la ejecución de código

interpretado por la JVM (Java Virtual Machine de sus siglas en ingles).

La base de datos se almacenara en un servidor del gestor de base de datos

MySQL, que ofrece altas prestaciones de seguridad, rendimiento al estar escrito en C,

y nulo costo de inversión por ser de OpenSource.

El módulo de adquisición de datos también será realizado en Java y formara

parte del programa de procesamiento de forma solapada. El hecho de utilizar Java en

la programación brinda las bondades antes mencionadas, permitiendo obtener las

107

capturas y almacenaje de las mismas en una tabla de la base de datos destinada para

tal fin.

Cabe destacar que debido a que en la adquisición de datos no es necesario

realizarse en tiempo real en otras palabras el procesamiento y la adquisición de

forma simultánea, un entorno virtualizado como lo es la Java Virtual Machine, no trae

consecuencias negativas como en el caso para requerimientos en tiempo real, para

tales casos se recomienda otros lenguajes de código nativo como C++, C#, ó Basic.

Por otro lado se garantiza el acceso al puerto serie con la librería Gyovinet

1.3, que utiliza una dll (Dynamic Link Library del inglés) llamada libSerialPort.dll, la

cual accede, escribe y lee el puerto serie físico del computador invocando código

nativo de Windows XP bajo demanda de la aplicación cliente en Java.

3.2.1.1.4. Selección Hardware del Computador

El hardware necesario para ejecutar el programa de control de contenido,

debe poseer unos requisitos mínimos para garantizar el funcionamiento. Para

conocerlos es necesario identificar los requerimientos de cada uno de los módulos

del software. Solapando y sumando los requerimientos de todos los bloques del

programa se toman los más altos de cada categoría para asi obtener los

requerimientos que cumplirán con todos los módulos del software definidos y

nombrados en la parte II del Capítulo II en la fase de Requerimientos Mínimos del

Sistema Basado en PC de este informe.

Se realizó la solicitud al departamento de informática, donde este hizo entrega

de un computador HP Compaq modelo DX 220 MT para ser sometido a comparación

con los requerimientos necesarios para valorar si cumple con los requisitos mínimos

exigidos que garanticen con fluidez la ejecución del software que tendrá el

108

comportamiento previsto en la fase de programación. La selección de un computador

es clave para lograr obtener una buena interacción entre el usuario y el software del

computador ya que si las características físicas no son las adecuadas, es posible que

el usuario sienta lentitud de ejecución y perdida de su tiempo en su jornada laboral,

algo indeseada. Por lo que se optará por la selección de un equipo que rebase por

completos los requisitos de sistema.

Figura. 35. Case computador HP Compaq D220 MT.

Fuente: superwarehouse.com (2011).

Tabla H. Cotejo del Computador Adquirido con los requerimientos

Requerimientos: HP Compaq D220MT Cumplimiento

Memoria => 256 MB 1024 MB

Disco duro =>10 GB 80GB

Procesador =>800 Mhz Intel Pentium 4 2.8GHz

Almacenamiento Óptico CD ROM 48X CD-ROM

Ratón Compatible Sí

Puerto Serial RS-232 1

SO. Windows XP SP3 Sí

Super VGA (800 x 600)

16 Bits 65.536 Colores

1024x768 32 Bits, Color Real

Leyenda

Cubre el requerimiento.

No cubre el requerimiento.

109

3.2.1.1.5. Especificaciones Técnicas del Diseño:

Las especificaciones finales del diseño se tabularon a continuación y son

producto del estudio de los diversos componentes que estructuran el sistema.

Tabla I. Especificaciones finales deseadas del Sistema de Adquisición y

Procesamiento de Datos

Especificaciones Técnicas Prototipo

Requerimientos de Alimentación 120 VAC 60hz

Rango de Temperatura de Operación 10°C - 35°C

Capacidad Máxima de Peso(g) 6000

Tiempo de Estabilización pesada 3 Segundos

Precisión (g) ± 0.1

Protocolo y configuración

de comunicación

RS-232

2400 Baudios, Palabra de 7 Bits, sin

paridad, 1 bit de parada

Balanza compatible Ohaus Scout Pro

(todos los modelos)

Número de Conexiones Simultanea 1

Máximo tamaño de la muestra

(longitud del subgrupo)

25

Intervalo de Muestreo Variable (1-100 minutos)

3.2.1.2. Estudios Económicos

Se presentan tablas demostrativas acerca de la inversión necesaria para la

implementación de la propuesta operativa desarrolla, esto no incluye los costos de los

servicios básicos. El objetivo de es evaluar la factibilidad económica el proyecto.

110

Tabla J. Estimación de Recursos Informáticos

Item Objeto Cant Unidad Costo

Unitario

Subtotal

1 Uso del computador

con acceso a internet

98 Horas

2.0.00 Bs 196.0

2 Netbeans IDE 1 Pqt - Bs -

3 Librería Gyovinet 1.3 1 Pqt - Bs -

4 Windows XP SP3

Licencia Corporativa

1 Pqt

500.0.00 Bs 500.0

5 Suite Oficce 2000 1 Pqt

300.0.00 Bs 300.0

TOTAL: Bs 996.0

Tabla K. Estimación de Recursos Humanos

Item Empleado Cant Unidad Costo

Unitario

Subtotal

1 Honorarios

Ingeniero

Electrónico

150 Horas

Hombre

40 Bs 6000.0.00

2 Honorario Técnico

Soldador

32 Horas

Hombre

40 Bs 1280.0.00

Total: Bs 7280.0.00

111

Tabla L. Estimación de Materiales

Item Descripción Cant Unidad Costo

Unitario

Subtotal

1 Computador Hp Compaq

D220 MT

1 Pz Bs 3.000 Bs 3.000

2 Bálanza Ohaus Scout Pro

SP-6001

1 Kit Bs 3.600 Bs 3.600

3 Juego de Interface, RS 232 1 Kit Bs 1.100 Bs 1.100

4 Materiales Herrería 30 Kg Bs 50 Bs 1.500

5 Artículos de oficina 1 Pqt Bs 100 Bs 100

Total: Bs 9.300

El costo total de diseño e implementación, es de 17.576,00 BsF, entrando

dentro de los presupuestos de adquisición por parte de la empresa por lo que la

propuesta del Sistema de Adquisición y Procesamiento de Datos Estadístico para el

Control de Contenido Neto de Grasas y Aceites, CANGL lo considera

económicamente factible y realizable.

3.2.1.3. Modelo Básico del Sistema Propuesto

El modelo básico se presenta a continuación donde la balanza Scout Pro

enviara las mediciones al computador para su posterior análisis estadístico y

determinación de la normalidad del proceso de llenado de los diversos productos que

se manufacturan en planta, el software procesará y almacenara los datos permitiendo

realizar los gráficos de control y generar alertas al operador al encontrar alguna

anomalía estadística en los contenidos de los envases muestreados.

112

Figura. 36. Diagrama en bloque del Modelo Básico propuesto

Figura. 37. Diagrama del modelo básico propuesto mostrando los elemento del

hardware

113

Figura. 38. Diagrama del modelo de Software básico propuesto

Figura. 39. Arquitectura del Software de Aplicación


Sistema de Gestión de Base de

Datos MySQL

Módulos Aplicación Procesamiento y Monitoreo (JAVA)

Módulos Aplicación de

Adquisición

Controlador E/S (Drivers Puertos)

Gyovinet 1.3

114

3.3. Diseño en Detalles

Considerando las tecnologías con las cuales operará el sistema, se procede a

diseñar en detalle los elementos del mismo, abarcando sus componentes físicos, y

estructura del software de adquisición y procesamiento.

3.3.1. Listado de Componentes

Se presenta de forma breve los componentes eléctricos, electrónicos y

mecánicos necesarios para llevar a cabo la propuesta del sistema.

Tabla M. Listado de Componentes del Sistema

Item Descripción

1 Computador HP Compaq D220

2 Monitor CRT 20” HP

3 Teclado Alfanumerico HP

4 Ratón Hp

5 Bálanza, Ohaus Scout Pro SP-6001

6 Juego de Interface,Ohaus RS 232

7 Mueble de Computador y Balanza

8 Regulador de Voltaje 120 VAC 1500W

115

3.3.2. Descripción de Planos

3.3.2.1. Plano de Ubicación de Equipos

Se realizaron las modificaciones del plano de ubicación en planta, donde se

determinó que el lugar más idóneo para la ubicación fue en Planta de Grasas,

mientras se proyecta la implementación de otro computador para la Línea de Aceites

Canco, los operadores pueden compartir de forma alternada el sistema. Cabe destacar

que ambas líneas están a 25 pasos de llenadora a llenadora.

Figura. 40. Plano de Ubicación en Planta del Sistema

Fuente: CANGL (2012).

3.3.2.2. Plano de Mueblería

Muestra el diseño de la mesa que servirá como mueblería tanto a la balanza

como al computador, a la balanza se le diseño una cabina para evitar perturbaciones

116

del viento durante la medición, las medidas de base y altura fueron realizadas

tomando en consideración cierto grado de ergonomía para el operador, y las

dimensiones de la balanza Scout Pro, y del computador HP Compaq D220 MT. Será

fabricada en hierro, y pintada en azul marino.

Figura. 41. Mueblería del computador y de la balanza vista isométrica y superior.

3.3.2.3. Plano de Conexión Física

La conexión entre la balanza Scout Pro y el computador se realiza a través de

un conector DB9, donde la conexión es cruzada, y las características de la transmisión

serial son las siguientes:

Protocolo RS-232.

2400 baudios.

Palabra de datos 7 de bits .

117

Sin bit de paridad.

1 bit de parada.

Figura. 42. Conectores DB9 Macho y Hembra

Fuente: iearobotics.com (2011)

Figura. 43. Conexión entre la balanza y el computador

118

3.3.3. Diagrama de Flujo del Software

3.3.3.1. Diagrama de Flujo del Software de Adquisición

El algoritmo consta de simples pasos, los cuales primeramente se declaran las

variables y constantes a utilizar, se intenta inicializar el puerto de comunicaciones, en

caso de afirmativo se procede a configurar la balanza, esta configuración consiste en

solicitarle que todas las mediciones se realicen en gramos, que solo envié valores

estables y desactivar la impresión automática.

Si no se logra configurar la balanza; la aplicación lo detectara al no recibir

respuesta, emanando un mensaje de error al usuario. Posteriormente se espera alguna

medición de la balanza cuando el operador presiona el botón “Print”, se almacena el

valor en la base de datos; si ocurre alguna falla con la conexión del driver JOBDC se

emite un mensaje informando tal situación.

<Adquisición de Datos>

32

1 Si

No

Si

Si

No

SiNo

Esperar

RespuestaBalanza

Configurada?Inicio

Se Guardo

Dato?

Inicializar

Puerto

Mostrar

Aviso

Usuario

Puerto

Inicializado?

Configurar

Balanza

Mostrar

Aviso

Usuario

Mostrar

Aviso

Usuario

Inicializar

Variables

Fín

Esperar

Medición

Iniciar

Guardado

Se recibió

Dato?

No

Figura. 44. Diagrama de Flujo de Aplicación de Adquisición de datos.

119

3.3.3.2. Diagrama de Flujo del Software de Procesamiento

El procesamiento consiste en tomar los datos almacenados por la aplicación

de adquisición (productora) y realizar una serie de operaciones aritméticas como el

cálculo de media y rango, se almacenan los pesos o volúmenes a la base de datos,

para posteriormente con el uso de una librería especializada en trazado de gráficos

dibujarlas en un lienzo para evaluar si la muestra se encuentra dentro de los límites

permisibles. Por otro lado cabe destacar que el programa evalúa si el tipo de llenado

del producto es gravimétrico o volumétrico, si este último es el caso antes de procesar

el dato se realizara la conversión de gramos a volumen.

<Procesamiento Estadístico de Datos>

32

1 Si

NoSi

No

Hay nuevo

Dato?Inicio

Conectar a

Base de

Datos

Conexión

Lista?

Revisar

Tabla Buffer

Inicializar

Variables

No

Extraer y

Convertir

Dato Xi

Si Xi > N?

No

Armar

Vector Datos

Existen Puntos

Fuera de Control?

Esperar

Tiempo de

Muestreo

Mostrar

Mensaje

Error

Fin

Alertar

Usuario

Solicitar

Muestreo

Sí

Guardar

Datos

Gráficar

X y R

Figura. 45. Diagrama de Flujo de Aplicación de Procesamiento Estadístico

3.3.4. Descripción de Las Interfaces Gráficas

El programa de adquisición de datos está inmerso del mismo proyecto que el

programa de procesamiento, sin embargo a nivel de programación son paquetes

independientes.

120

3.3.4.1. Ventana Control de Bienvenida y Control de Acceso

Esta ventana es la primera que emerge al ejecutar la aplicación, permite filtrar

de los usuarios que son operadores de los que son administradores (Supervisores de

Planta), ya que estos últimos poseen privilegios en cuanto al manejo de información

crítica.

Figura. 46. Ventana inicial de bienvenida y control de acceso al sistema

3.3.4.2. Ventana Principal

Está compuesta por una barra de herramientas que posee los botones de

acceso directo a los listados, de Operadores, Productos, y Lotes. Donde el usuario al

presionar uno de ellos despliega una ventana interna que se sitúa sobre el panel de

escritorio que está ubicado en la media derecha. La función principal de esta interfaz

es como servir de un menú maestro para el acceso de todos los listados referentes al

proceso, fue diseñada usando la librería Swing y el “look and feel” llamado

“Synthetica Black eye”.

121

Figura. 47. Ventana Principal del Sistema

3.3.4.3. Ventana Interna Operadores

Permite añadir, editar, borrar, buscar, seleccionar e imprimir información

referente a los operadores. El dialogo de edición admite agregar una fotografía del

operador para su posterior visualización. Esta enlazado con la tabla “operadores” del

servidor de base de datos de MySQL. La función de esta tabla es llevar un registro

controlado de los operadores que realizarán las labores de muestreo e interpretación

de las mediciones de contenido neto de grasas y aceites. Para las labores de consulta y

escritura se utilizó el lenguaje para bases de datos SQL ejecutándose a través del

conector JDBC.

122

Figura. 48. Ventana Operadores, con formulario de ingreso abierto

Presionando el botón editar sobre alguno de los registros mostrados en la tabla

se despliega el dialogo de visualización y edición, donde permite ver los campos del

número de identificación, nombres y apellidos además de una fotografía tipo carnet

del operador. Es un dialogo bastante simple y de aspecto limpio, con el botón en

forma de lupa se puede explorar un directorio para colocar una fotografía.

Figura. 49. Dialogo explorador de imágenes.

123

Figura. 50. Formulario de edición de operador abierto

3.3.4.4. Ventana Interna Productos

Permite añadir, editar, borrar, buscar, seleccionar e imprimir información

referente a los productos. Además calcula automáticamente los límites de control de

promedio y rango introduciendo la media y el rango promedio del proceso ,

donde todos los datos llenados en el formulario se asentaran en la tabla productos del

servidor de base de datos MySQL.

El formulario permite mostrar los datos como código y nombre de producto,

tipo de llenado, el tamaño del subgrupo y los límites de control y especificaciones

determinadas por la gaceta de SENCAMER, el botón Registrar permite confirmar los

cambios y guardar el registro en la base de datos.

124

Figura. 51. Ventana Interna Productos

Figura. 52. Dialogo de edición de productos

125

3.3.4.5. Ventana Interna Lotes

Esta ventana interna almacena los lotes guardados con anterioridad para su

posterior revisión por los supervisores o los entes de calidad que deseen revisar la

gestión de algún lote procesado en el pasado, muestra en el jTable, los campos de:

número de lote, nombre del producto, fecha de inicio y fecha de finalización.

Figura. 53. Ventana Interna Lotes.

La próxima ventana permite realizar los muestreos desde la balanza, y

almacenar los pesos asociándolos a un número de lote de producto, además que

realiza las funciones de alerta, graficación, los cálculos estadísticos de media, rango,

capacidad del proceso, graficación de la función de distribución proceso versus la

función de distribución objetivo (asumiendo normalidad), del mismo modo traza el

histograma de los datos colectados. Posee un cronometro regresivo y un botón de

126

arranque/ pausa y detención, para que los operadores puedan retirarse a descanso o

relevo sin perder la cuenta regresiva.

Figura. 54. Dialogo de Nuevo Lote Panel Principal.

Figura. 55. Dialogo de Nuevo Lote, Panel Monitor.

127

Figura. 56. Dialogo de Nuevo Lote, Panel Tablas.

Figura. 57. Dialogo de Nuevo Lote, Panel Resultados.

128

3.3.4.6. Ventana Configurar

Esta ventana es la encargada de realizar la configuración con el servidor de

base de datos MySQL, además con la balanza Ohaus Scout Pro, permite crear y

probar la conexión con el servidor de datos además de configurar la balanza.

Además a través de la interfaz se puede monitorear los datos recibidos del

instrumento. Los campos a configurar son:

DSN o IP del servidor.

Numero de puerto de acceso.

Nombre de usuario.

Contraseña de acceso.

Nombre del puerto serie en el PC, (COM1, COM2…).

Velocidad de Transmisión. (2400/4800/9600 Baudios).

Figura. 58. Ventana de Configurar, panel Servidor MySQL.

129

Figura. 59. Ventana de Configurar, panel Balanza.

3.3.4.7. Ventana Usuarios

La ventana usuarios proporciona la gestión de los registros de las personas que

pueden ingresar al sistema, solo puede ser abierta por un administrador de sistema, y

clasifica a los usuarios por Administradores y operadores.

Figura. 60. Ventana Administración de Usuarios.

130

Figura. 61. Ventana Agregar un nuevo usuario.

3.3.4.8. Ventana Acerca de

Permite observar el nombre y datos del desarrollador versión del programa y

fecha de lanzamiento. Tiene una finalidad de índole informativa acerca del origen del

programa.

Figura. 62. Ventana Acerca de.

CAPITULO IV

IMPLEMENTACIÓN

En la implementación del proyecto se realizó la instalación del sistema de

adquisición y procesamiento de datos para establecer un control estadístico de

contenido neto en la línea de envases menores de planta de grasa y la línea de aceite

canco. Para ello se utilizó un computador HP D220, y una balanza Ohaus Scout Pro

SP 6001. Es de importancia hacer saber que la implementación de este proyecto

aligerará en medida la labor ejercida por los operadores en cuanto al monitoreo de la

calidad de envasado de los productos de la Compañía Anónima Nacional de Grasas y

Lubricantes, filial de Industrias Venoco.

4.1. Fabricación

A razón que la mayoría de los elementos físicos que conforman el sistema, ya

vienen ensamblados, sirviendo el autor como elemento integrador del mismo, se

presenta el desarrollo de la estructura física de mueblería que albergará al sistema,

donde fue fabricada en las instalaciones del taller de soldadura, pertenecientes al

departamento de Servicios Generales de STAVCA donde los costos de este servicio

es facturado a CANGL a través de un sistema de compra interno que poseen ambas

compañías.

Con la estructura física finalizada, se puede proceder a desarrollas la fase de

configuración para la puesta en marcha.

138

Figura. 63. Mueblería en Fabricación

Fuente: Taller de Soldadura Servicios Generales STAVCA (2011).

4.1.1. Configuración de la Conexión con la Balanza Scout Pro

La interfaz de adquisición de datos es fácilmente configurable, consultando el

manual de usuario, se obtuvo los parámetros necesarios; por defecto de la Scout Pro

la configuración de comunicación serial bajo protocolo RS232 es de 2400 baudios,

sin bit de paridad, 1 bit de parada y palabra de datos de 7 bits. Sin embargo el autor

solo considero modificable la velocidad y el nombre del puerto serie del computador

en caso de contar con múltiples puertos. Presionando la lista desplegable se puede

cambiar la selección del número puerto disponible del computador para realizar la

comunicación y la velocidad de transmisión, por lo general, el puerto físico de los

computadores es COM1 y la velocidad por defecto de comunicación con la balanza

Scout Pro es de 2400 baudios. Con el botón de “Sincronizar” permite realizar

una llamada a una subrutina de envíos de comandos hacia la Scout Pro, los cuales

139

configuran y dialogan con ella para conocer su estado de conexión, dentro de las

configuraciones que se realiza, la más importantes es el borrado de la configuración

anterior, y colocación de la unidad de medición de masa en gramos.

En caso de que no exista comunicación se debe comprobar que la balanza este

encendida y que el cable de comunicaciones se encuentre en buen estado, si aún los

problemas de comunicación persisten, se deben verificar la correcta selección del

puerto “COM” y la velocidad de transmisión.

Figura. 64. Dialogo de Configuración de la Balanza Scout Pro

4.1.2. Configuración de la Conexión con el Servidor de MySQL

Para configurar el servidor es bastante sencillo solo es requerido tipiar el

nombre del perfil de la conexión con el que se desee guardar, puede tener cualquier

nombre que el usuario escoja, luego el nombre del Nombre de Origen de Datos o en

140

ingles Data Source Name (DSN), en el caso que la instalación del servidor sea local

se coloca “localhost”, en caso contrario la dirección IP, separada por puntos.

El número del puerto es seleccionado a través del “Spinner”, y es

suministrado por el administrador de sistema que realizo la instalación del servidor.

El nombre de súper usuario “root” es colocado en el campo correspondiente y la

contraseña para el acceso. Es importante resaltar que para realizar un enlace remoto

con la base de datos, el servidor debe poseer el puerto liberado o abierto con la

configuración del Firewall para que se logre la conexión exitosamente.

Figura. 65. Configuración de Conexión con el servidor de base de datos MySQL

Para verificar la conexión con el servidor se puede presionar el botón “Probar

Conexión”, esta acción desplegara un dialogo informativo en caso de éxito o de error

en caso de falla ya sea por mala configuración o fallas en la red de comunicaciones a

través del protocolo UDP.

141

Figura. 66. Dialogo de Configuración del Servidor mostrando éxito en la prueba de

conexión con el Servidor MySQL.

4.2. Programación

Para realizar la programación del Sistema de Adquisición y Procesamiento

Estadístico, se realizó bajo el lenguaje de programación Java, dentro del entorno de

desarrollo integrado Netbeans IDE.

Java es un lenguaje orientado a objetos que posee una curva de aprendizaje

muy rápida, es robusto ya que ofrece comprobaciones en compilación y en tiempo de

ejecución, fue diseñado para crear aplicaciones altamente fiables. Además de ser

Software Libre, pudiendo distribuir libremente los proyectos realizados bajo este

lenguaje, posee alta documentación en línea por parte de Oracle.

142

El programa fue bautizado con el nombre de Sistema de Control Estadístico

de Contenido (SCEC) en él se engloban todas las funciones de adquisición y

procesamiento requeridas, consta de 6 paquetes y 33 Clases, algunas de ellas parte del

código es redactadas por el asistente del Netbeans. A continuación se presenta listado

de los paquetes y las clases redactadas/modificadas por el autor.

4.2.1. Paquetes

Los paquetes diseñados almacenan las clases que poseen las funciones

definidas para tal fin, se muestra de forma secuencial cada uno de los diagramas de

clase asociados a los paquetes.

Usuarios

InterfazSerial Operadores

Lotes

Productos

SCEC

Figura. 67. Paquetes de la Aplicación SCEC

Los paquetes son una forma fácil y eficaz de almacenar y diferenciar los

diversos módulos del software, permitiendo aislación y detección oportuna de los

potenciales errores en la fase de depuración ya que permite encapsular las diversas

clases de acuerdo a su función dentro del programa. A continuación se representan

los paquetes y las clases desarrolladas y almacenadas dentro de ellos.

143

scec

+showAboutBox()

scec::SCEC.VIEW

+error()

+excepción()

+pregunta() : bool

+solicitud()

+warning()

scec::Advertencia

+leer()

+guardo() : bool

scec::Archivos

+cursiva() : string

+eHTML() : string

+fuente() : string

+negrita() : string

+negritaCursiva() : string

scec::ConvertidorHTML

+closeAboutBox()

scp::SCECAboutBox

+configurarTema()

+configureWindows()

+getAplication()

+main()

+startup()

scec::SCP.App

+Check_Empty_PassWord() : bool

+Check_Empty() : bool

+Validate_Buttons() : bool

+Validate_Email() : bool

+Validate_jComboBox() : bool

+Validate_Number() : bool

+Validate_Text() : bool

scec::Validator

+cargar_configuracion() : bool

+Conectar()

+Desconectar()

+retornar()

-seleccion : string

-puerto : string

-servidor : string

-usuario : string

scec::Conectate

+encriptar() : string

+desencriptar() : string

scec::Encriptador

+configurarTabla()

scec:MiTabla

Figura. 68. Paquete SCEC y clases contenidas

Lotes

+isCellEditable(int rowIndex,int columnIndex)() : bool

Lotes::MiModeloTablaL

+sort()

+print()

+size() : int

+swap(int i,int j)()

+compare(int i, int j)()

Lotes::Sorter

+createDemoPanel()

Lotes::CombinedXYPlot

+createChart()

+createDataset()

+damePanel()

Lotes::GraficasDistribucionesNormales

+UpdateTable()

Lotes::Panel_Lotes

+guardarLote()

+cargarLote()

+borrarLote()

Lotes::TransferenciaL

+evaluarMuestraPromedioRango() : bool

Lotes::AlarmaEstadistico

+createDataset()

+createChartHistogram()

Lotes:Histograma

Figura. 69. Paquete Lotes y clases contenidas

144

Operadores

+getImage()()

+procesarImagen()

+setImage()

+toBufferedImage()

+toImage()

Operadores::GestionaImagen

+runReporte()

Operadores::ReporteOperadores

+abrir()

+guardar()

Operadores::Dialogo

+isCellEditable(int rowIndex, int columnIndex)()

Operadores::MiModeloTablaO

+UpdateTable()

Operadores::Panel_Lotes

+updateTabla() ()

Operadores::PanelOperadores

+copy()

+copyDirectory()

Operadores::Copy

Figura. 70. Paquete Operadores y clases contenidas

Productos

+ updateTable()

Productos::Panel_Productos

+calculaCalProceso()

+calculaDesviacion()

+calculaLimitesCont()

+calculalimEsp()

+calcularPromedio()

+calcularRango()

+cargarValores()

Productos::CalculadorEstadistico

+borrar()

+busqueda()

+getDatos()

+registrar()

Productos::TransferenciaP

+isCellEditable(int rowIndex, int columnIndex)()

Productos::MiModeloTabla

Figura. 71. Paquete Productos y clases contenidas

145

InterfazSerial

+cerrarPuerto()

+conectarBalanza()

+configurarBalanza()

+interrogarBalanza() : string

+leerPeso() : string

-mySP : Com

InterfazSerial::PuertoCom

+truncarTabla()

+guardarPesada() : bool

InterfazSerial::Transferencia

Figura. 72. Paquete InterfazSerial y clases contenidas

Usuarios

+actualizarTablaUsuarios()

+agregarUsuarios()

+borrarRegistro()

+validarUsuario() : string

-mySP : Com

Usuarios::TransferenciaU

Figura. 73. Paquete usuario y clase TransferenciaU

4.2.2. Clases Implementadas

Advertencia: Esta clase genera dialogos emergentes de advertencia,

excepciones, de información y de notificacion de errores. (Perez M. (2009)).

146

AlarmaEstadistica: Realiza las evaluaciones de las muestras obtenidas con

respecto a los limites de control y arroja alarmas cuando existen situaciones

fuera de control estadistico.

Archivos : Es un manejador de archivos, utilizado para guardar los archivos

de configuracion del Sistema. (Perez M. (2009)).

CalculadorEstadistico: Es una clase que calcula los limites de control de

promedio y rango, desviacion estantar y capacidad del proceso.

CombinedXYPlot: Realiza el dibujado de los puntos sobre los graficos de

control de promedio y rango. Esta clase implementa la librería JFreeChart.

Conectate: Genera el objeto tipo conector con el servidor de base de datos de

MySQL.

ConvertidorHTML: Permite añadir código html a un String para mejorar la

visualización en componentes swing. (Perez M. (2009)).

Copy: Posee metodos que copian archivos de un directorio a otro.

Dialogo: Genera un Dialogo buscador de archivos. (Perez M. (2009)).

Encriptador: Encripta y desencripta texto.

GestionaImagen: Permita garantizar una correcta carga de una imagen

proveniente de un archivo.

GraficasDistribucionesNormales: retorna un panel con las graficas de

distribución a introducir las medias, desviaciónes estandar y los limites de

especificación.

Histogram: Realiza el dibujo de un histograma para posterior interpretación.

ImagePreview : Es una clase accesorio de jFileChooser y se adiciona a este

para generar una vista previa de una imagen.

MiModeloTablaL: Es una clase que configura el modelo de tabla del paquete

lotes.

MiModeloTablaO: Define el modelo de tabla de la ventana interna

Operadores.

147

MiModeloTablaP: Define el modelo de tabla de la ventana interna

Productos.

MiTabla: Es una clase que configura el ancho de las columas y centrado del

contenido que estas poseen.

Panel_Lotes: Es el panel que contiene el jInternalFrame donde se almacen los

lotes.

Panel_Operadores: Es el panel que contiene el jInternalFrame donde se

almacenan los datos de los operadores.

Panel_Productos: Es el panel que contiene el jInternalFrama donde se

visualiza los datos de los productos.

PuertoCom: Esta es la clase que realiza la adquisición de datos, cabe

destacar que posee metodos para interrogar, configurar y recibir información

de la balanza.

ReporteOperadores: Es una clase que genera un reporte de los operadores,

esta basada en el uso de la libreria JasperReport.

ReporteLotes: Gestiona la creación de un reporte del lote.

SCECAboutBox: Es la clase que almacena la ventana de la ventana de

“Acerca de”.

SCECApp: Es la clase raiz o principal del Proyecto.

SCECView: Es el panel de la ventana principal del programa, posee varios

metodo para acceder y abrir a otros paneles.

Sorter: Es una clase que ordena arreglos tipo Double de forma ascendete,

implementa el metodo de ordenamiento de la burbuja, indispensable para

calcular el rango de las muestras.

Transferencia: Es la clase que guarda las capturas de la balanza hacia la

base de datos de MySQL.

TransferenciaL: Es la clase que guarda y consulta información de las tablas

que contienen información referente a los lotes.

148

TransferenciaO: Es la clase que guarda y consulta información de la tabla

Operadores.

TransferenciaP: Es la clase que guarda y consulta información de la tabla de

los Productos.

TransferenciaU: Es la clase que guarda y consulta información de la tabla de

Usuarios que usan el sistema.

Validator: Es una clase que valida el contenido introducido en un campo de

algun formulario y generar las alertas pertienentes al usuario.

4.3. Interfaces Gráficas

Para la creación de las Interfaces Gráficas de usuario se empleó Netbeans

IDE, donde a continuación se presenta una introducción acerca de las potencialidades

que posee esta plataforma para el desarrollo de aplicaciones con ventanas y

componentes modelados como objetos bajo lenguaje Java.

La Plataforma NetBeans es una base modular y extensible usada como una

estructura de integración para crear aplicaciones de escritorio grandes. La plataforma

ofrece servicios comunes a las aplicaciones de escritorio, permitiéndole al

desarrollador enfocarse en la lógica específica de su aplicación. Entre las

características de la plataforma están:

Administración de las interfaces de usuario (ej. menús y barras de

herramientas).

Administración de las configuraciones del usuario.

Administración del almacenamiento (guardando y cargando cualquier tipo de

dato).

Administración de ventanas.

Framework basado en asistentes (diálogos pasos a paso).

149

(Wikipedia.org (2012)).

Se muestran capturas durante el diseño de las interfaces gráficas, donde

básicamente el programador desea realizar una interfaz gráfica de un aspecto limpio,

amigable y sencillo, para que el usuario pueda realizar las operaciones de forma

rápida, y sin muchos inconvenientes al momento de la adquisición de datos y

monitoreo del proceso.

La interfaz Gráfica de adquisición de datos está compuesta por una ventana

basada en Swing, donde se registran los pesos obtenidos desde la balanza en un

jTable, con los campos, numero de muestra, hora de captura, y magnitud de la pesada,

esta ventana posee un botón para probar la conexión con la balanza. Para ello se

implementó un método llamado “configurarBalanza” el cual dialogo con la misma

permitiendo conocer si está conectada al puerto serie.

Figura. 74. Desarrollo de la Interfaz de Configuración y Adquisición de datos en

Netbeans IDE 7.01

150

Figura. 75. Diseñando la ventana de bienvenida al sistema en Netbeans IDE 7.0.1

Figura. 76. Interfaz del Monitoreo Estadístico en Netbeans IDE 7.0.1

151

Figura. 77. Añadiendo un evento a un boton en Netbeans IDE 7.0.1

Figura. 78. Codigo del Panel Lotes en Netbeans IDE 7.0.1

152

4.4. Montaje y Conexión

La implementación se realizó en unos breves minutos, y consistió en instalar el

computador en la línea de envases menores de planta de grasa, por otro lado se

solicitó con anterioridad la instalación de una toma de electricidad de 120 voltios

alternos, que suplirá la alimentación del computador como del instrumento. La carga

del software se realizó copiando los archivos en el disco duro del computador, ya

previamente el departamento de informática se dedicó a la instalación del entorno

virtual de Java y del servidor MySQL, solo fue necesario restaurar las tablas mediante

el uso de una herramienta del servidor llamada “MySQL Query Browser” y ya el

sistema está en capacidad de operar.

Figura. 79. Sistema instalado en La Línea de Envases Menores de Grasas de CANGL

153

4.5. Puesta En Marcha

Para la evaluación del prototipo del Sistema de Adquisición y Procesamiento

Estadístico se realizaron unas pruebas para la correcta validación del sistema, para

ello se implementaron las siguientes tipos de pruebas:

4.5.1. Prueba Estructural

Se propone la prueba planteado un caso hipotético de cálculo de los límites de

control, para proponer una media de proceso de 453 gramos y un rango promedio de

5.9 gramos donde estos valores fueron determinados de forma experimental a través

de un muestreo. Entonces las entradas del sistema son las siguientes:

Tabla N. Tabla de Valores de Entrada para la Prueba Estructural

X

(g)

R

(g)

453 5.9

Como resultado se esperan las siguientes salidas que arroje el sistema:

Tabla O. Tabla de Valores de Salidas Esperados

LSCX

(ml)

LICX

(ml)

LSCR

(ml)

LICR

(ml)

457.3011 448.6989 13.4638 0

Para realizar la prueba se presionó en botón de nuevo producto en la ventana

interna del panel de productos y se colocaron los datos: código del producto, nombre,

tipo de envase, tipo de llenado, la densidad no se modificó ya que esta magnitud solo

es útil en caso de que el llenado sea volumétrico, y finalmente se introdujo los valores

154

de promedio (X) y rango (R), donde el programa rellena automáticamente los campos

de límites que se encuentran en el panel “Parámetros de control”

Figura. 80. Dialogo de Ingreso de Nuevo Producto Resaltando los resultados.

Se comprobó que los límites de control que muestra la interfaz del programa

son lo iguales a los planteados en el caso manual Por lo que esta prueba estructural se

considera aprobada.

155

4.5.2. Pruebas Basadas en Requerimientos

Esta prueba consiste en generar un gráfico de control de promedio y rango del

producto grasa Venlicom ARP 6. Para ello se abrió el panel de lotes y se abrió un

nuevo grafico de control, configurando el número de lote, el nombre del producto

introducido, el nombre del operador a través de una lista desplegable, el intervalo de

muestreo deseado y el turno de trabajo al que se está realizando este monitoreo.

Figura. 81. Dialogo Configurar Nuevo lote.

Se abrirá el próximo dialogo donde se aprecian los datos de producto operador

parámetros de control y especificación, además se muestra un gráfico de

distribuciones donde se compara la distribución objetivo (línea roja) y la distribución

aproximada del proceso (línea azul), este contraste permite determinar si el proceso

será capaz de envasar productos dentro de especificaciones incluso ante de inicial los

muestreos.

156

Figura. 82. Dialogo Nuevo Lote en pestaña de panel principal

Ahora es necesario presionar el botón para iniciar la adquisición de

datos, al realizarlo el sistema empieza a solicitar muestras y empieza el conteo

regresivo indicando el tiempo restante para el próximo muestreo.

Figura. 83. Dialogo de Ingreso de Nuevo Producto Resaltando los resultados.

La siguiente prueba es verificar si el sistema realiza la adquisición de datos, se

procede a utilizar la balanza conectara para verificar la situación. Primeramente la

balanza es calibrada poniéndola a cero colocando un envase vacío, ya que el interés

157

está en conocer el contenido neto del envase (Figura 75) completado eso se pesa el

envase con producto (Figura 76).

Figura. 84. Scout Pro colocada a “0”

Figura. 85. Midiendo el contenido de un envase de Grasa Venlicom ARP.

Para enviar el dato del peso al computador se presiona el botón “Print de la

Scout Pro”.

158

Figura. 86. Enviando el dato hacia el computador.

La aplicación del computador detecta la medición enviada y muestra el

siguiente dialogo de confirmación

Figura. 87. Dialogo interrogatorio de confirmación de medición.

Al presionar “Si” se traslada el valor a la tabla de datos, donde el programa

queda a la espera de la recepción del próximo dato, los datos almacenados permiten

obtener a largo plazo un histórico fiable del proceso cumpliendo así los

requerimientos del inicio del proyecto.

159

Figura. 88. Tabla de datos visualizando el peso adquirido.

Además mediante la interfaz de adquisición se puede visualizar la medición

enviada ya que la tabla almacena el histórico de todas las capturas recibidas, y son

guardadas en la base de datos para evitar pérdidas de información por fallas de

energía.

Figura. 89. Dialogo de la ventana de adquisición de datos

Al hacer el mismo procedimiento tres veces más podemos visualizar el

promedio y rango del subgrupo muestreado.

160

Figura. 90. Tabla de datos y dentro de ella el promedio y rango.

Posteriormente se gráfica automáticamente los puntos de promedio y rango en

su gráfico del panel correspondiente como puede verse en la figura 82, donde en este

ejemplo el punto está dentro de la zona permisible incluso muy cercano a la media del

proceso del gráfico de control de promedio (lina azul).

Figura. 91. Gráfico de control X-R con un 1 punto graficado

Realizando varios muestreos se obtiene los gráficos de control con la

presentación de Composite de la grasa Venlicom ARP, de 453 gramos.

161

Figura. 92. Gráfico de Control X-R con muestras dentro de la zona permisible de 3σ.

Figura. 93. Tabla de datos del gráfico de control

162

Figura. 94. Panel Nuevo Lote Pestaña Histograma

Figura. 95. Dialogo Impresión de Reporte

Ahora se plantea un caso hipotético, se pesaron 4 veces, un mismo envase que

estaba con sobre peso (459 gramos), y se obtuvo la siguiente alarma.

163

Figura. 96. Dialogo de Advertencia indicando una situación fuera de control.

Mostrando el grafico de control se observa el punto fuera del límite superior de

promedio (línea roja por encima de la línea verde) ver Figura 88.

Figura. 97. Gráfico de Control con un punto fuera de la zona permisible.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

5.1. Conclusiones

El desarrollo de un Sistema de Adquisición de Datos para Establecer un

Control Estadístico de Contenido Neto en las Líneas de Producción de Planta de

Grasas y Aceites de CANGL permitió obtener las siguientes conclusiones relevantes:

El Control Estadístico de Procesos aplicado de forma manual en CANGL para

detectar desviaciones en el llenado de los productos, no cubría las necesidades de los

entes de certificación de calidad por permitir el riesgo de despacho de producto no

conforme al mercado. El muestreo piloto dio a conocer la capacidad del proceso de

llenado en planta de grasas y aceites, demostrando así que los equipos surtidores de

producto son capaces de cumplir con las exigencias de la ley en cuanto a tolerancias

de llenado.

Los fundamentos teóricos más adecuados para establecer Control Estadístico de

Procesos en el envasado de grasas y aceites de CANGL son los gráficos de control de

Shewhart por variables del tipo promedio y rango. Donde los límites de control de

cada gráfico fueron calculados para cumplir los contenidos netos nominales u

objetivos declarados en la etiqueta de cada producto y de la capacidad del proceso de

envasado.

Los requerimientos de adquisición y procesamiento para el control estadístico

de envasado, describen de forma detallada las necesidades de los usuarios tanto como

de los operadores, supervisores y de las condiciones de operación de CANGL además

se enmarcan en los limitantes organizaciones de Industrias Venoco que garantizan

compatibilidad con sus sistemas informáticos.

165

Durante el diseño se concluyó que las balanzas electrónicas son capaces de

desempeñar funciones como un transmisor de instrumentación para la determinación

del contenido neto de los envases, además que algunos fabricantes permiten la

incorporación de módulos de comunicación que son indispensables para la captación

de datos hacia una estación de trabajo como lo es un computador personal. El

lenguaje de programación Java, superó las expectativas en cuanto a rendimiento y

flexibilidad para llevar a cabo el software del sistema de adquisición de datos y

procesamiento estadístico; gracias a el soporte que posee en cuanto a librerías

especializadas y herramientas de desarrollo facilitando en gran medida el

cumplimiento a plenitud de los requerimientos de CANGL. El gestor de bases de

datos MySQL, se desempeñó como una plataforma muy estable, robusta, rápida, y

con mucha capacidad de expansión durante la ejecución de este proyecto; el autor la

promueve como una de las mejoras soluciones de base de datos para la pequeña y

mediana empresa que impulsen el software de código abierto.

Los resultados obtenidos durante la validación del proyecto evidencian el

cumplimiento del objetivo principal, el cual mediante un sistema de adquisición y

procesamiento estadístico para el control de contenido neto solventar en gran parte la

problemática anteriormente acaecida en CANGL al formar la base para el control

estadístico, al acelerar los muestreos, simplificar la interpretación de los datos y

generar un reporte en físico que servirá de histórico demostrando así ante los

auditores la gestión de control de calidad utilizando herramientas tecnológicas.

Además se redactó y entrego al personal de CANGL el manual de usuario que

permitirá al personal consultarlo en el futuro para reforzar y fomentar el buen uso del

sistema.

El prototipo desarrollado es adaptable a cualquier industria que realice envasados

volumétricos y gravimétricos por lo cual se considera que este desarrollo es una

166

fuente ingresos ya que es un producto novedoso a nivel nacional dejando abierta la

puerta de un mercado industrial necesitado de este sistema.

5.2. Recomendaciones

5.2.1. A la empresa

Expandir el uso del Sistema de Adquisición y Procesamiento Estadístico de

Contenido Neto en otras líneas de producción.

Redactar mejoras para el sistema, y evaluar una versión siguiente

repotenciada.

Realizar talleres o charlas a universidades públicas y privadas, con la finalidad

de dar más a o conocer los procesos de producción de Industrias Venoco, y

escuchar soluciones potenciales por parte de los estudiantes avanzados en

carrera de las diversas carreas tecnologicas.

Migrar sus sistemas informáticos a plataformas de código abierto, ya que estas

últimas son de menor costo y en promedio de mejor rendimiento que a

algunas soluciones de software propietario.

5.2.2. A la Universidad

Involucrar más al estudiante en proceso de formación el ambiente industrial, y

plantear estudios de casos referentes a problemas de planta en las asignaturas

que sean permisibles (control de procesos, control de motores, electrónica

industrial, automatización).

167

BIBLIOGRAFÍA

Libros

Aguilar, L., & Martinez, I. (2005). Programación en C, metodología,

algoritmos y estructura de datos.

Balcells, J., & Romeral, J. L. (1997). Automatas Programables. Barcelona:

Serie Mundo Electrónico.

Canavos, G. (1988). Probabilidad y Estadística.

Creus, A. (1997). Instrumentación Industrial. Alfaomega.

Sommerville, I. (2005). Ingeniería del Software. Madrid: Pearson Educación.

Sullivan, W. (2004). Ingeniería Economica de DeGarmo.

Tamayo, M. (2004). El Proceso de la Investigación Cientifica. Mexico:

Limusa.

Montgomery, D. (2004). Control Estadístico de la Calidad. Limusa.

Manuales Normas y Leyes

Fondonorma. (1995). Norma Covenin 3140:1995 Gráficos de Control de

Shewart.

Fondonorma. (1996). Norma Covenin 3208:1996 Gráficos de Control. Guía

General e Introducción.

Ministerio del Fomento. (1982). Gaceta Oficial No. 32 504. Caracas.

MySQLAB. (2006). Manual de referencia de MySQL 5.0.

Vicerrectorado de Investigación y Postgrado UPEL. (2002). Manual de

Trabajos de Grado de Especizalización y Maestría y Tesis Doctorales.

Caracas: FEDUPEL.

168

Trabajos Especiales de Grado

Amaya, Z. M. (2008). Banco de pruebas para medidores eletrónicos de

energía en ENELBAR.

Barretos, P. (2007). Desarrollo de un sistema de adquisición de datos en

vuelo para cohete indígena del centro de investigación y desarrollo de la

compañía anónima venezolana de industrias militares (CAVIM)-Maracay.

Chirinos, A. (2009). Desarrollo de un sistema de adquisición de datos

configurable con interfaz de comunicación usb 2.0.

Pañuela , M. E. (2007). Diseño de un prototipo de sistema de adquisición y

transmisión de datos para la medición de parámetros relacionados con la

calidad del aire. Universidad Simón Bolivar.

Valencia, P. (2010). Desarrollo de una interfaz para el control estadístico de

procesos utilizando herramientas de Matlab. Recuperado el 15 de Diciembre

de 2011, de http://jupiter.utm.mx/~tesis_dig/11277.pdf

Referencias Electrónicas Consultadas y Citadas

Centro de Ingeniería de La Calidad. (2012). Recuperado el 26 de Febrero de

2012, de cicalidad.com:

http://www.cicalidad.com/servicioEntrenamiento.php?idEnt=24&idP=167

Alzate, E., Montes, W., & Armando , C. (2007). Medidores por deformación:

galgas extensiometricas. Recuperado el 29 de Febrero de 2012, de

http://redalyc.uaemex.mx/redalyc/pdf/849/84934002.pdf

Giovynet. (2012). http://www.giovynet.com/. Obtenido de

http://www.giovynet.com/: http://www.giovynet.com/

Jyloo Software. (2012). www.jyloo.com. Obtenido de

http://www.jyloo.com/synthetica/

169

Monistrol, O. (s.f.). Nure Investigación. Recuperado el 26 de Febrero de 2012,

de

http://www.fuden.es/formacion_metodologica_obj.cfm?id_f_metodologica=3

7&paginacion=3

Obregon , J. (s.f.). facmed.unam.mx. Recuperado el 28 de Febrero de 2012, de

facmed.unam.mx:

http://www.facmed.unam.mx/deptos/salud/censenanza/spii/antologia/04REY

NAGA1Y2.pdf

Oracle. (2012). http://www.oracle.com/index.html. Recuperado el 2012, de

http://www.oracle.com/index.html: http://www.oracle.com/index.html

Oracle. (2012). netbeans.org. Obtenido de www.netbeans.org

Oracle, Project Kenai and Cognisync. (2012). Java.net. Obtenido de

http://home.java.net/

Texas Instruments. (2012). www.ti.com. Recuperado el 29 de Febrero de

2012, de www.ti.com: http://www.ti.com/solution/weigh_scale

Ureña, M. (2006). Universidad de Alcala. Recuperado el 28 de Febrero de

2012, de

http://193.146.57.132/depeca/repositorio/asignaturas/30387/Tema3.pdf

Wikipedia.org. (2010). Wikipedia.org. Recuperado el 18 de Noviembre de

2011, de http://es.wikipedia.org/wiki/Nivel_de_confianza

Wikipedia.org. (2012). wikipedia.org. Obtenido de wikipedia.org:

http://es.wikipedia.org/wiki/NetBeans

Wikipedia.org. (28 de Febrero de 2012). wikipedia.org. Recuperado el 01 de

Marzo de 2012, de

http://es.wikipedia.org/wiki/Adquisici%C3%B3n_de_datos

Wikipedia.org. (2012). Wikipedia.org. Obtenido de

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%8Dndice_de_capacidad_del_proceso

Wikipedia.org. (25 de 01 de 2012). Wikipedia.org. Recuperado el 26 de

Febrero de 2012, de http://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_del_proceso

170

Wikipedia.org. (2012). Wikipedia.org. Recuperado el 28 de Febrero de 2012,

de http://es.wikipedia.org/wiki/Estimaci%C3%B3n_estad%C3%ADstica


Febrero de 2012, de http://es.wikipedia.org/wiki/RS-232


Febrero de 2012, de http://en.wikipedia.org/wiki/SQL


Febrero de 2012, de http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todo


Marzo de 2012, de

http://es.wikipedia.org/wiki/Muestreo_en_estad%C3%ADstica

Wikipedia.org. (19 de Febrero de 2012). Wikipedia.org. Recuperado el 25 de

Febrero de 2012, de

http://es.wikipedia.org/wiki/Estimaci%C3%B3n_estad%C3%ADstica

WikiRobotics. (2011). iearobotics.com. Obtenido de iearobotics.com:

iearobotics.com

171

LISTA DE SIMBOLOS Y ABREVIATURAS

σ: Desviación estándar.

Zα/2: Valor crítico.

µ: Media de la distribución.

: Valor medio del proceso.

: Valor promedio del rango del proceso.

ADC: Convertidor analógico digital.

ARL: Longitud promedio de la corrida.

CEP: Control estadístico de procesos.

Cp: Capacidad del proceso.

Cn: Contenido neto declarado.

LSCX: Límite superior de control de promedio.

LICX: Límite Inferior de control de promedio.

LSCR: Límite superior de control de rango.

LICR: Límite inferior de control de rango.

LSE: Límite superior de especificación

N: cantidad de Muestras o longitud del subgrupo.

P: Capacidad del proceso expresada en porcentaje.

PC: Computador personal.

RS: Estándar recomendado.

SAD: Sistema de adquisición de datos.

SCEC: Sistema de control estadístico de contenido.

SQL: Structured Query Language.

S &H: Muestreo y retención.

Tu: Tolerancia unitaria.

172

ANEXOS

LISTA DE ANEXOS

A. Guía Rápida SCEC.

B. Reporte de Gráfico de Control.

C. Listado de Equipos Instrumentos y Componentes de Campo Línea Acuosos

Adinoven.

D. Planos Mesa Proyecto Control de Peso.

E. Portada Manual Balanza Ohaus Scout Pro.

F. Manual Juego de Interface RS232.

G. Especificaciones Ohaus Scout Pro.

H. Extracto Norma Covenin 3140:1995.

I. Gaceta Oficial 32 504.

J. Plan de Actividades.

K. Carta de Aceptación de Proyecto de Pasantías.

L. Carta de Cancelación de Proyecto Control Remoto Grúa Móvil.

M. Instructivo para el manejo del Sistema de Pesaje de Pailas.

GUÍA RAPIDA

SISTEMA DE CONTROL

ESTADISTICO DE CONTENIDO

SCEC

Edgar José García L

[email protected]

Guacara 2012

CONTENIDO

GUÍA RAPIDA .......................................................................................................... 1

SISTEMA DE CONTROL .......................................................................................... 1

ESTADISTICO DE CONTENIDO .............................................................................. 1

CONTENIDO ............................................................................................................ 2

1. PRESENTACIÓN .............................................................................................. 3

1.1. Requisitos Mínimos del Sistema ................................................................ 3

2. INSTRUCCIONES DE USO .............................................................................. 4

2.1. Ingreso al Sistema ...................................................................................... 4

2.2. Panel Productos ......................................................................................... 5

2.3. Panel Operadores ...................................................................................... 6

2.4. Panel Lotes ................................................................................................ 8

2.5. Ventana usuarios ...................................................................................... 12

1. PRESENTACIÓN

El Sistema de Control Estadístico de contenido es un Software diseñado

para brindar soporte al momento aplicar control estadístico de procesos.

Específicamente cartas de control por variables para líneas de producción de

envasados gravimétricos o volumétricos. Capaz de realizar adquisición y

procesamiento de datos en tiempo real para que el operador esté al tanto y tome

acciones cuando la variabilidad del proceso este fuera de los márgenes permitidos.

1.1. Requisitos Mínimos del Sistema

Sistema Operativo Linux Ubuntu 8.1,Microsoft Windows XP,Windows Vista,

o Windows 7 de 32 bits.

Procesador X86 Intel o AMD, 800 Mhz o superior, con 256MB disponibles

de memoria RAM física.

Unidad de CD ROM.

Super VGA (1024 x 768) o de mayor resolución con 65536 colores (16 bits).

Ratón o dispositivo señalador compatible.

Al menos 20 Gb de memoria del dispositivo de almacenamiento principal.

Puerto de comunicaciones serial de conector tipo DB9.

Java Versión 31 o posterior.

Servidor MySQL 5.5 o posterior.

Balanza Ohaus Scout Pro

Los requisitos de sistema son los mínimos exigidos para garantizar el correcto

funcionamiento del programa.

2. INSTRUCCIONES DE USO

2.1. Ingreso al Sistema

Para ingresar al programa teclee su nombre y contraseña de usuario, si desconoce

tales datos consúltelos con su administrador de sistema.

Figura. 1.

Conociendo la ventana principal

Desde aquí podrá a acceder rápidamente a:

Productos.

Operadores.

Configuración.

Lotes.

Usuarios.

Figura. 2.

2.2. Panel Productos

Para acceder a este panel solo debe hacer click en donde se

desplegara una ventana interna, donde podrá visualizar los productos

registrados, mediante las opciones de la barra de herramientas podrá,

agregar, editar, borrar, actualizar la tabla, imprimir y copiar en el portapapeles

el código de los productos que desee.

Figura. 3.

2.3. Panel Operadores

Puede acceder a este listado a través del icono , desde el menú

principal, puede agregar operadores con sus nombres completos y ficha de

identificación, además podrá, editar, borrar buscar e imprimir un listado de los

operadores activos. Incluso puede hasta agregar una fotografía de

identificación.

Figura. 4.

Figura. 5.

2.4. Panel Lotes

Haciendo click en el icono de la caja en el menú principal o desde el

árbol de exploración que se encuentra en la parte superior izquierda de la

ventana principal puede acceder al panel lotes, donde podrá crear nuevas

jornadas de muestreo y graficación para echar a andar las cartas de control

de promedio y rango.

Figura. 6.

Al hacer click sobre el botón de play se activara la cuenta regresiva del

cronometro ubicado en la parte inferior izquierda, permientiendo llevar el

tiempo remanente para realizar un muestreo desde la balanza o de forma

manual.

Figura. 7.

Como se muestra en la figura se realiza una, medición con la balanza

Scout Pro, para ello solo es necesario esperar la indicación del programa

realizar la pesada esperar 3 segundos y presionar el botón Print, repetir el

proceso tantas muestras solicite el programa y se almacenaran los datos en

el computador.

Figura. 8.

Se pueden generar las gráficas de control que permitirán dar a

conocer al operador situaciones fuera de control cuando existan puntos fuera

de los límites inferior o superior.

Figura. 9.

Los datos se almacenaran en una tabla que podrá ser visualizada por

el usuario, para vigilar de cerca los registros capturados. Del mismo modo el

operador puede revisar el histograma generado.

Figura. 10.

Para realizar una impresión se debe presionar el botón Imprimir del

panel que está en la parte inferior izquierda del dialogo. Haciendo esto se

desplegara el visor del reporte que se desea imprimir.

2.5. Ventana usuarios

Esta ventana permite administrados los registros de los usuarios que

pueden ingresar al SCEC, solo puede ser abierta por un usuario

administrador.

INDUSTRIAS VENOCO C.ADIVISION GERENCIA DE LUBRICANTES

COMPAÑIA ANONIMA NACIONAL DE GRASA Y LUBRICANTESC.A.N.G.L

No. Lote:

Codigo:

Producto:

123

AV28299

Grasa Venlicom AR EP (CT)

Primero

Operador: Edgar García

Turno:

Llenado: Gravimétrico

LSE: 408.91

µ: 397.0

385.09LIE:

LICX: 392.637

396.938

401.239

X:

LSCX:

Limites Establecidos

Parametros de Estudio

REPORTE DE GRÁFICO DE CONTROL

5.9

13.4638

0.0LICR:

LSCR:

R:

393.25Min:

R:

Resultados

396.9375

Máx:

N Validos:

399.75

N:

20

5.9

20

X:

P:

: 2.8654687

Distribución

Gráfico de Control

Histograma

F. Inicio: 12/03/2012

F.Corte: 12/03/2012

g

g

g

g

g

g

g

g

g

g

g

g

g

g

72.17803 %

Pagina 1 de 2

DETALLE DE LAS OBSERVACIONES

Pagina 2 de 2

ADINOVEN CA.

ACUOSOS LLENADORA ELF

INDICE CODIGO DESCRIPCION TIPO OBSERVACION

135CONTROLADOR LOGICO PROGRAMABLE, MARCA:

GLOFA, MODELO: G7M-DR60VELÉCTRICO EN TABLERO DE MANDO LLENADORA

136INTERFAZ HOMBRE MAQUINA (HMI), MARCA

WEINTEK LABSELÉCTRICO EN TABLERO DE MANDO LLENADORA

134INTERRUPTOR AUTOMATICO TERMOMAGNETICO,

MARCA SCHNEIDERELÉCTRICO EN TABLERO DE MANDO LLENADORA

140MOTOR TRIFÁSICO MARCA: BALDOR, MODELO:

M3343, V: 208-230/460V, I: 3-2.8,1.4 AELÉCTRICO MOTOR LLENADORA 1























176

MOTOR TRIFASICO MARCA: BALDOR,MODELO:

EM338,VEL: 1750 RPM,SERIE: SUPER E, V: 230/460V,

P: 2HP

ELÉCTRICOBOMBEO DE PRODUCTO PARA

REPROCESAMIENTO

4 POTENCIOMETRO DE AJUSTE VELOCIDAD ELÉCTRICO AJUSTE MOTOR DE TRANSPORTADOR

4 POTENCIOMETRO DE AJUSTE VELOCIDAD ELÉCTRICO AJUSTE MOTOR DE BOMBAS

3 TABLERO ELÉCTRICO DE CONTROL ELÉCTRICO INDICADOR DE VALVULAS ACCIONADAS

3 TABLERO ELÉCTRICO DE CONTROL ELÉCTRICO TABLERO DE MANDO LLENADORA

349 ACTUADORES DE VÁLVULAS DE LLENADO INSTRUMENTACIÓN 2 ACTUADORES, DENTRO DE LA LLENADORA

LISTADO DE EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y COMPONENTES DE CAMPO

EDIFICIO:

LINEA:

139 CILINDRO MARCA CAMOZZI INSTRUMENTACIÓNPOSICIONADOR BANDEJA ANTIGOTEO, LADO

DERECHO

139 CILINDRO MARCA CAMOZZI INSTRUMENTACIÓNPOSICIONADOR BANDEJA ANTIGOTEO, LADO

IZQUIERDO

30CILINDRO NEUMATICO MARCA: FESTO, MODELO:

DSNU-25-100 PPV-A, PMAX: 10 BARINSTRUMENTACIÓN INGRESO DE BOTELLAS

30CILINDRO NEUMATICO MARCA: FESTO, MODELO:

DSNU-25-100 PPV-A, PMAX: 10 BARINSTRUMENTACIÓN EGRESO A LA LLENADORA

137CILINDRO NEUMATICO MODELO: C955DB50, MÁXIMA

PRESIÓN 1MPAINSTRUMENTACIÓN BAJAR PICOS , LADO DERECHO

137CILINDRO NEUMATICO MODELO: C955DB50, MÁXIMA

PRESIÓN 1MPAINSTRUMENTACIÓN BAJAR PICOS, LADO IZQUIERDO

348 CILINDROS GENERICOS INSTRUMENTACIÓN 12 CILINDROS UBICADOS EN LOS PICOS

131 LUCES PILOTOS ROJAS INSTRUMENTACIÓN IINDICADORES DE VALVULAS ABIERTAS

142 MANOMETRO BOURDON MAXIMA PRESIÓN: 160 PSI INSTRUMENTACIÓN ENTRADA DEL MANIFOLD

28SENSOR DE PROXIMIDAD MARCA: TELEMECANIQUE,

MODELO: XUL-M-300318INSTRUMENTACIÓN SENSOR ENVASE MAL ORIENTADO





138SENSOR DE PROXIMIDAD, MARCA: SEEKA, MODELO:

GS20RNINSTRUMENTACIÓN CONTADOR DE ENVASES ENTRADA

138 SENSOR DE PROXIMIDAD, MARCA: SEEKA, MODELO: INSTRUMENTACIÓN CONTADOR DE EVASES SALIDA

161 BOMBA GENERICA CENTRIFUGA MECÁNICO BOMBA LLENADORA 1












161 BOMBA GENERICA CENTRIFUGA MECÁNICO BOMBA, PARA CONTENEDOR DE PRODUCTO

H

G

F

E

D

C

B

A

8 7 6 5 4 3 2 1

H

G

F

E

D

C

B

A

8 7 6 5 4 3 2 1

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

POLITECNICA DE LA FUERZA ARMADA REVISADO CATEDRA REV.

DIBUJADO EJGL PR PASANTIAS 1

EMITIDO EJGL DOCENTE: ING. CAMILO DUQUE FECHA: 27/10/2011 HOJA 1 DE 1

DIBUJO

PLANOS MESA PROYECTO CONTROL DE PESO

Sin título.png

Scout® Pro Balance

Instruction Manual

Balanza Scout® Pro

Manual de instrucciones

Balance Scout® Pro

Manuel d’instruction

1-3

CHAPTER 1 INTRODUCTION

1.5 SPECIFICATIONS

Specifications for the Scout Pro balances are listed in Table 1-2. When a balance has been serviced,

it must meet the specifications listed in the table. Before servicing the balance, determine what

specifications are not met.

TABLE 1-2. SPECIFICATIONS

Capacity (g) 200 400 400 400 2000 4000 6000

Readability (g) 0.01 0.1

Repeatability (Std. Dev.) (g) 0.01 0.1

Off Center Loading (g) ±0.01 ±0.1

Linearity (g) ±0.01 ±0.1

Tare range To capacity by subtraction

Over Range Capacity Capacity + 90d

Stabilization Time 3 seconds

Operating Temp. Range 50° to 104° F/10° to 40° C

Power Requirements AC Adapter (included) 4 AA Batteries (not included)

Item Numbers SPx202 SPx402 SPx401 SPx601 SPx2001 SPx4001 SPx6000

GUIA RAPIDA DE USUARIO SISTEMA DE PESAJE EN LINEA DE PAILAS

Primeros pasos:

Iniciar el sistema: Presionar el botón de “Inicio”.

Detener: Presionar el pulsador de “Parada”.

Inhabilitar el sistema: Enclavar el pulsador de “Parada de Emergencia”.

Nota: El enclavar el pulsador de “Parada de Emergencia” solo se debe presionar

cuando exista alguna situación que coloque en riesgo a los operadores, equipos,

instrumentos, productos en el área de trabajo, con el fin de desergenizar por completo el

sistema y evitar males mayores.

Configuración y puesta en marcha

Este sistema permite configurar dos parámetros que serán los límites de control de peso.

Límite inferior de peso (LO).

Límite Superior de peso (HI).

Nota: Los valores de Limite Superior e inferior serán determinados bajo un porcentaje

de desviación con respecto al valor típico, que dependerá de cada producto.

Botón de Inicio

Botón de Detener Pulsador de

Parada de

Emergencia

Pasos Para Variar Los Límites

1. Cerciorarse que el sistema este apagado.

2. Mantener Pulsado la tecla Print y presionar simultáneamente el botón de

encendido de la balanza.

3. Aparecerá en la pantalla la palabra Hi y su valor actual, se puede modificar este

valor presionando el botón “Tare” .Para mover el cursor entre los dígitos debe

presionar el botón “Zero”, al obtener el valor deseado presionar “Enter”.

4. Aparecerá en la pantalla la palabra Lo y su valor actual, se puede modificar este

valor presionando “>” para mover el cursor y con la tecla “flecha hacia arriba”

para incrementar los dígitos, al obtener el valor deseado presionar “enter”.

Nota: Es importante que recuerde donde está el punto decimal en la pantalla de la

balanza en funcionamiento, ya que en el momento de realizar la configuración de los

limites de control esta desaparecerá.

Tecla Print

Botón de

encendido

Botón

“Tare” Botón

“Enter”

Botón

“Zero”

Operación del Sistema Durante la Producción

Al encender el sistema se enciende una luz piloto luz rojo intermitente y a su vez

indica bajo peso esto sucede por la ausencia de peso en la balanza. Cuando ocurra una

situación de alto peso se encenderá una luz piloto luz rojo de forma continua donde

significa alto peso. Cuando el peso esta dentro de los límites encenderá la luz piloto

verde.

Recuerde que cuando ocurra un alto o bajo peso se deben tomar acciones para

normalizar el proceso. Se deben pesar todas las pailas estando atento a las indicaciones

del sistema.

Luz Piloto

Verde

Luz Piloto

Rojo

sistema de adquisiciÓn y procesamiento de datos para el control estadÍstico de contenido neto de...

Documents